锻炼可以促进脑的再发育?

2018年7月13日 16:46:58 来源: 医脉通
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  前不久,两本著名学术期刊《Nature》和《Cell Stem Cell》分别就成年人神经元能否再生报道了大相径庭的研究结果,尽管如此,神经影像学证据仍提示,人脑具有极强的可塑性,而这可能不仅仅体现在儿童身上:研究发现,对于经历长期训练(如运动、听音乐)的成年人,他们的脑结构和功能与未曾接受相关训练的普通人群存在差异。

  中国研究

  上海体育大学、杭州师范大学等团队的研究者对运动员的脑影像特点进行了相关研究。他们采集了21名现役国家一级篮球运动员(每周训练5次、每次至少3小时)及匹配普通健康对照(未经过职业篮球或其他任何体育运动训练)的脑结构和功能磁共振数据,首先对两组被试间脑结构的差异进行分析,然后将存在差异的脑区作为种子点继续探究其与其他脑区功能连接的强弱。

  分析显示,职业篮球运动员左侧前岛(AI)、额下回(IFG)、下顶叶(IPL)和右前扣带回皮质(ACC)的灰质体积大于普通人(图1)。

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图1 职业篮球运动员较普通人灰质体积增大的脑区 (Tan, et al. 2016)

  功能影像学分析进一步发现,这几个脑区与默认网络(default mode network)、突显网络(salience network)和执行控制网络(executive control network)功能连接更强(图2)。这些脑区多与运动的控制、空间信息的判断以及关键时刻的决策等行为有关,而篮球运动员在比赛中需要具备的正是上述能力。

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图2 职业篮球运动员功能连接增强相关的脑网络 (Tan, et al. 2016)

  韩国研究

  韩国学者重点对运动员的小脑进行了相关探究,他们采集了19名职业篮球运动员的脑结构磁共振数据,并与普通健康人进行比较,发现运动员小脑蚓部第VI-VII区体积增大(图3)。进一步精细分析发现,此增大效应主要由这几个结构的白质体积增大所导致。

  作者推测,上述小脑蚓部结构与运动技能的习得紧密相关,而小脑白质轴突数目、轴突直径、髓鞘厚度、轴突分支的增加及髓鞘的生长可能是这一过程的神经基础。

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图3 篮球运动员与普通健康人小脑体积的比较(Park, et al. 2009)

  灰色:运动员;黑色:健康对照;V2:小脑蚓部第VI-VII区;*:P < 0.05.

  此外,还有大量研究分别报道了职业高尔夫球运动员、职业潜水运动员、职业音乐家与普通人之间脑结构或功能的差异。受限于横断面研究设计,尽管上述研究发现了多种项目的职业选手与普通人之间均存在脑结构和功能的差异,我们仍无法推断究竟是长期的训练使这些脑区更加“发达”,还是具备这些神经特质的人更容易成长为职业人员,且无法明确产生上述差异的神经生物学基础。这些还有待将来学者进行更多随访性研究及基础性研究予以探究。

  如苏格拉底所说:“身体的健康因静止不动而破坏,因运动练习而长期保持。”因此,无论锻炼能否促进脑的再发育,为了健康,我们都应科学地运动,积极地生活。