一项新研究表明，简单的身体运动可能有助于清洁大脑。
科学家发现，大脑与身体的物理联系比之前认为的更为紧密。发表在《自然·神经科学》杂志上的一项研究显示，一个研究团队利用小鼠和计算机模型，揭示了体育锻炼有益于大脑健康的一个可能解释。

他们的研究结果表明，当腹部肌肉收紧时，会挤压与脊髓和大脑相连的血管。这种压力会导致大脑在颅骨内发生轻微位移。这种微小的位移似乎有助于脑脊液在大脑中流动，从而带走可能干扰正常大脑功能的代谢废物。

腹部收缩如何影响大脑运动
宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学、神经外科、生物学和生物医学工程教授帕特里克·德鲁表示，这项研究建立在早期研究的基础上，这些研究表明睡眠和神经元损失会影响脑脊液在大脑中的流动方式。

“我们的研究解释了如何通过简单的活动来促进大脑健康，”该论文的通讯作者德鲁说道。 “在这项研究中，我们发现，当腹部肌肉收缩时，它们会像液压系统一样，将血液从腹部推入脊髓，从而对大脑施加压力并使其运动。模拟结果表明，这种轻微的大脑运动会促进大脑内外液体的流动。人们认为，脑脊液的流动对于清除废物和预防神经退行性疾病至关重要。我们的研究表明，适度的运动有益健康，这或许可以解释为什么运动有益于我们的大脑健康。”

德鲁同时也是哈克生命科学研究所的副所长，他将这一过程比作液压系统，压力驱动流体运动。在这种情况下，“泵”就是腹部收缩。即使是轻微的收紧，例如站立或迈步前的腹部支撑，也能产生这种效果。压力通过椎静脉丛传递，椎静脉丛是连接腹腔和脊髓腔的静脉网络，从而引起大脑的轻微运动。

脑部运动
成像显示运动过程中大脑会发生移位
为了观察这一过程，研究团队利用两种先进的成像技术对运动中的小鼠进行了研究。双光子显微镜提供了活体组织的详细图像，而微型计算机断层扫描则实现了对整个器官的高分辨率三维成像。

研究人员观察到，在动物移动之前，也就是腹部肌肉收紧开始运动之后，大脑发生了变化。

为了证实腹部收缩是造成这种现象的原因，研究团队对轻度麻醉的小鼠腹部施加了可控的压力。期间没有其他任何动作。施加的压力水平低于人类测量血压时所感受到的压力，但仍然能够引起大脑的运动。

德鲁说：“重要的是，腹部压力解除后，大脑立即开始恢复到其基线位置。这表明腹部压力可以迅速且显着地改变大脑在颅骨内的位置。”

模拟揭示大脑内的流体流动
在确定腹部收缩与大脑运动之间的联系后，研究人员进一步探究了这种运动如何影响脑脊液流动。当时，尚无任何成像方法能够完整地捕捉到脑脊液快速而复杂的流动状态。

德鲁说：“幸运的是，我们在宾夕法尼亚州立大学的跨学科团队成功开发了这些技术，包括对活体小鼠进行成像实验和创建流体运动的计算机模拟。这种专业知识的结合对于理解这类复杂系统及其对健康的影响至关重要。”

工程科学与力学、生物医学工程、机械工程和数学教授弗朗切斯科·科斯坦佐领导了建模工作。

“模拟大脑内部及周围的流体流动面临着独特的挑战，因为其中既有同时发生的独立运动，也有随时间变化的耦合运动。要解释所有这些运动，就必须考虑每次流体粒子穿过大脑众多膜之一时发生的特殊物理现象，”科斯坦佐说。 “因此，我们对其进行了简化。大脑的结构类似于海绵，也就是说，它有一个柔软的骨架，流体可以在其中流动。”

通过将大脑比作海绵，研究人员可以模拟液体如何流经不同大小的空间，类似于大脑中的褶皱或海绵中的孔隙。

“我们沿用大脑像海绵的比喻，也把它想象成一块脏海绵——怎么清洗一块脏海绵呢？”科斯坦佐问道。 “把它放在水龙头下冲洗，然后拧干。在我们的模拟实验中，我们能够感受到腹部收缩引起的脑部运动如何促进脑脊液流过大脑，从而帮助清除代谢废物。”

这对大脑健康意味着什么
德鲁指出，还需要更多研究来了解这些发现如何应用于人类。然而，研究结果表明，日常运动可能有助于脑脊液在大脑中的循环，清除废物，并可能降低与废物堆积相关的神经退行性疾病的风险。

德鲁说：“这种运动非常细微。它就像你走路或收缩腹部肌肉时产生的运动，而当你进行任何身体活动时，都会用到腹部肌肉收缩。它可能对你的大脑健康产生巨大的影响。”

https://scitechdaily.com/this-simple-movement-could-be-secretly-cleaning-your-brain/