近,一項開創(chuàng)性的研究表明,神經(jīng)系統(tǒng)的健康除了取決于大腦發(fā)送至肌肉的指令,還同樣取決于從腿部肌肉發(fā)送至大腦的信號。從根本上了大腦與神經(jīng)系統(tǒng)醫(yī)學--為醫(yī)生們提供了關(guān)于為什么當患有運動神經(jīng)元病、多發(fā)性硬化、脊肌癥和其它神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者運動受限時會迅速衰弱的新線索。
"我們的研究支持的見解是,那些不能進行負重鍛煉的人,比如臥床不起的病人,或執(zhí)行任務的宇航員,他們不僅流失了肌肉密度,還改變了細胞水平的身體化學過程甚至神經(jīng)系統(tǒng)也受到不利影響。" 米蘭大學的Raffaella Adami博士說。
在該研究中,研究人員在28天里限制小鼠使用它們的后肢,而不限制它們的前肢。小鼠持續(xù)正常的飲食起居,并沒有表現(xiàn)出緊張。在試驗結(jié)束時,研究人員對大腦中一個叫室管膜下層的區(qū)域進行檢驗。這個區(qū)域在很多哺乳動物里具有維護神經(jīng)細胞健康的作用。它也是神經(jīng)干細胞產(chǎn)生新的神經(jīng)元的區(qū)域。
與被允許自由活動的對照組小鼠相比,限制身體活動減少了70%的神經(jīng)干細胞數(shù)量。另外,當運動嚴重減少時,神經(jīng)元和寡樹突膠質(zhì)細胞--一種支持和隔絕神經(jīng)細胞的特殊細胞--均不能*成熟。
該研究表明,對腿部的使用,尤其是在負重鍛煉中的使用,會發(fā)送信號到大腦,這些信號對產(chǎn)生健康神經(jīng)細胞、對大腦和神經(jīng)系統(tǒng)健康至關(guān)重要。減少鍛煉會使身機體難以產(chǎn)生新的神經(jīng)細胞--這是一些能使我們面對壓力和適應生活中的挑戰(zhàn)的非常重要的部分。
"我們注定要經(jīng)?;钴S:步行,跑步,蹲坐,使用我們的腿部肌肉舉起東西等," Adami說。"神經(jīng)系統(tǒng)健康并不是一條僅由大腦告訴肌肉要'用力'、'走路'等的單行線。"
研究人員通過分析單個細胞獲得了更多新發(fā)現(xiàn)。他們發(fā)現(xiàn),限制運動降低了機體的含氧量,這造成了一種缺氧環(huán)境并改變新陳代謝。減少運動似乎還影響到了兩個基因,其中一個是CDK5Rap1,這是對線粒體健康非常重要的基因。線粒體是細胞中的"發(fā)電所",它能釋放能量供機體使用。這代表了另一個反饋循環(huán)。
這些結(jié)果進一步幫助我們理解了很多重要的健康問題,從靜態(tài)(久坐)生活方式對心血管健康的影響到一些重大疾病,比如脊肌癥、多發(fā)性硬化和運動神經(jīng)元病等。
"從2004年以來,我一直對神經(jīng)系統(tǒng)疾病感興趣,"該研究的共同作者、米蘭大學的Daniele Bottai博士說。"我問自己的問題是:造成這些疾病的原因僅僅是因為脊髓上的損傷和基因突變嗎,還是運動能力的降低才是疾病惡化的關(guān)鍵因素?"
這一研究證實了運動的關(guān)鍵作用,并具有一系列的潛在影響。比如,當進行將宇航員送入太空數(shù)月甚至數(shù)年的任務時,需要記住重力和負重鍛煉對維持人體健康至關(guān)重要。