運動後大腦活動持續進行
在實驗中,貝特利和他的團隊觀察到小鼠在跑步機上運動後大腦活動增強。最顯著的變化出現在下丘腦腹內側核(ventromedial hypothalamus ,簡稱VMH)區域的神經細胞中,該區域有助於調節身體如何管理能量、體重和血糖。
研究人員追蹤了下丘腦腹內側核(VMH)中一組特定神經細胞的活動,這些細胞被稱為類固醇生成因子-1(steroidogenic factor-1,簡稱SF1)神經元。這些神經元在小鼠奔跑時變得活躍,並在運動結束後持續放電至少一小時。
經過兩週的每日跑步機訓練,小鼠的耐力明顯提升。它們能夠跑更遠的距離,並在達到力竭之前保持更快的速度。腦部掃描也顯示,訓練後有更多SF1神經元被活化,且其活性水準遠高於研究開始時。
與耐力提升相關的關鍵神經元
科學家隨後測試瞭如果阻斷SF1神經元與大腦其他部分之間的通訊會發生什麼。神經元活動受阻的小鼠更容易疲勞,並且在為期兩週的訓練期間無法獲得耐力。
研究人員特別驚訝地發現,即使這些神經元在運動過程中仍然正常運作,僅僅在運動後阻斷它們也足以阻止耐力的提升。這項發現證明,運動後的大腦活動可能在幫助身體適應訓練方面發揮關鍵作用。
「我們舉重時,以為自己只是在鍛鍊肌肉,」貝特利說。 “但事實證明,我們在鍛鍊身體時也可能是在鍛鍊大腦。”
運動恢復與大腦功能
這種效應背後的確切生物學機制尚不清楚。然而,貝特利認為,運動後SF1神經元的持續活躍可能透過改善儲存葡萄糖的利用方式,幫助身體更有效地恢復。這或許能讓肌肉、肺部和心臟更快適應強度不斷增加的運動。
研究人員希望這些發現最終能為幫助老年人保持活力以及幫助中風或受傷後康復的人提供新的途徑。這項研究也可能使希望提高運動表現和加快恢復的運動員受益。
「這項研究為我們了解如何從運動中獲得更多益處打開了一扇門,」他說。 “如果我們能夠縮短見效時間,幫助人們更快地看到益處,這可能會鼓勵他們堅持鍛鍊。”
參考文獻: