大脑也是“耐力教练”:下丘脑神经元助力身体适应运动负荷
编辑者: Maria Sagir
2026年初,发表在权威学术期刊《Neuron》上的一项最新研究,为运动科学领域带来了颠覆性的视角。宾夕法尼亚大学的J. Nicholas Betli及其研究团队通过实验证明,大脑并非仅仅是运动指令的发出者,更是生理与代谢适应过程中的核心枢纽。这一发现有力地挑战了长期以来的传统观点,即认为运动带来的益处主要局限于肌肉组织和外周代谢系统的改善。
在实验过程中,研究人员采用了基因改造的小鼠作为观察对象,让它们在跑步机上接受系统的训练。通过结合生理监测、活体成像以及分子生物学技术,团队成功记录了小鼠在运动过程中的大脑活动轨迹。研究的关键突破在于发现了位于下丘脑腹内侧(VMH)的一群特殊神经元,这些神经元表达类固醇合成因子-1(SF-1)。下丘脑腹内侧区域历来被视为调节能量稳态的关键部位,而实验显示,SF-1神经元在小鼠奔跑时表现出极高的活跃度,且这种兴奋状态在运动停止后仍能持续至少一个小时。
经过为期两周的每日高强度训练,实验组小鼠的耐力表现出现了显著飞跃,无论是奔跑速度还是达到力竭状态所需的时间都大幅增加。研究观察到,随着训练天数的积累,被激活的SF-1神经元数量及其放电强度也呈现出同步增长的趋势。为了进一步确证这些神经元与耐力提升之间的因果关系,科学家们进行了干预实验:当他们人为阻断SF-1神经元的活性时(特别是在运动后的恢复阶段),即便小鼠完成了预定的训练任务,其耐力水平也未能如期增长。
与此形成鲜明对比的是,如果在运动负荷结束后人为增强SF-1的信号传导,小鼠所获得的耐力提升效果会比常规训练更加显著。这一现象表明,正是运动后SF-1神经元的持续活动,触发了机体内部的一系列适应性机制。通过这种反复的神经刺激,大脑能够更精准地调节葡萄糖的利用效率,并优化身体在不同能量来源之间的代谢切换能力,从而让机体在面对压力时表现得更加从容。
J. Nicholas Betli教授指出,SF-1神经元在激活神经回路以及运动后强化脑部功能方面发挥着“至关重要”的作用,这为现代运动训练科学确立了全新的范式。这项研究不仅证实了大脑在“训练”身体过程中扮演着主动角色,也为未来的康复医学提供了新的思路,特别是对于那些因身体条件限制而耐力水平较低的人群,通过神经调控手段辅助体能恢复正成为一种可能。
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RTP - Rádio Televisão Portuguesa
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