运动促进神经发生:麻省理工研究揭示肌肉信号对新生神经元生长的四倍加速效应

编辑者: Elena HealthEnergy

运动促进神经发生:麻省理工研究揭示肌肉信号对新生神经元生长的四倍加速效应-1

麻省理工学院(MIT)于2026年发布的一项前沿研究揭示,规律的体育锻炼能够直接显著地促进新脑细胞的生成,即神经发生,为提升认知功能开辟了强有力的生物学途径。这项研究的核心在于“肌因子”(myokines),即肌肉在体育活动中释放的化学信使物质。研究人员在2024年末的实验中观察到,这些源自肌肉的信号对神经元的发育产生显著影响:暴露于肌因子环境下的神经元,其生长速度相比未接触这些信号的对照组,加速了高达四倍之多。这一发现确立了肌肉活动与神经元加速生长之间明确的生物化学联系,为未来神经损伤的治疗提供了新的生物学基础。

该研究团队,其中包括Ritu Raman教授,不仅证实了生化信号的作用,还首次量化了物理刺激的重要性。研究人员通过在凝胶垫上培养运动神经元并施加机械性拉伸和压缩,模拟了肌肉收缩和舒展的物理过程,发现接受这种机械锻炼的神经元,其生长程度与暴露于肌因子时的生长程度相当。这表明运动对神经元的促进作用是双重的:既有生化信号驱动,也有物理牵拉效应。MIT机械工程系的Angel Bu、Ferdows Afghah等人参与了这项发表于《先进医疗材料》的工作,强调了肌肉与神经之间这种“双向对话”的机制。

除了肌因子这一关键介质外,运动对大脑的益处还包括增加全身血流量和氧气向大脑的输送,这尤其有益于对记忆和学习至关重要的海马体区域。近期一项针对“超级老人”——即80岁以上仍保持卓越记忆力的老年人——的研究进一步佐证了这一点。这些“超级老人”的海马体中新生神经元的比率,被发现是同龄记忆力正常老年人的两倍以上,甚至达到阿尔茨海默病患者的2.5倍。研究人员将这种现象称为“韧性印记”,认为高水平的神经发生是保护大脑免受认知衰退的关键因素。

神经科学领域的专家,如Louisa Nicola,在2026年持续强调了体育活动对大脑健康的重要性,称其如同“天然药物”。Nicola指出,运动不仅能改善记忆力、注意力和学习能力,还通过刺激脑源性神经营养因子(BDNF)的释放来辅助治疗神经退行性疾病,BDNF是一种支持神经元存活和生长的关键分子。事实上,BDNF本身就是一种被广泛研究的肌因子,它在肌肉收缩时分泌,参与调节代谢并影响多个器官系统。此外,运动能提高胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的水平,这种激素能激活大脑中的信号通路,从而改善认知功能。

这项科学发现提供了确凿的、可操作的证据,证明了规律的体育锻炼是终生维持认知储备和大脑韧性的基本工具。根据美国疾控中心的数据,约有72%的人口未能达到每周150分钟中等到剧烈活动加上每周两次力量训练的基准建议。将MIT的发现与“超级老人”的研究相结合,可以明确指出,通过系统性的健康管理,包括均衡饮食和持续的体育锻炼,老年人群体有潜力显著延缓大脑衰老进程,并增强其应对认知挑战的能力。

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来源

  • Nature

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