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防止記憶力減退,試試運(yùn)動(dòng)處方

2022年09月03日08:57 來(lái)源:光明日?qǐng)?bào)

【醫(yī)學(xué)名家談】

今天,我們處在一個(gè)知識(shí)爆炸的時(shí)代,各種來(lái)源的信息總量遠(yuǎn)超過(guò)上個(gè)世紀(jì),且不同信息呈現(xiàn)碎片化、多元化特征,使我們對(duì)信息加工處理的難度大為提高。更快的社會(huì)工作生活節(jié)奏帶來(lái)的各方面壓力,確實(shí)影響了我們的記憶功能。這一點(diǎn)通過(guò)不同學(xué)科的研究都有證實(shí):例如,在較高的精神壓力下,不同認(rèn)知任務(wù)的準(zhǔn)確度和效率都有明顯下降,并伴隨短期工作記憶的衰退;而在動(dòng)物研究中,我們可以更直觀地看到大腦內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞之間的連接結(jié)構(gòu)(稱為“突觸”)在環(huán)境或是精神壓力模型下的退化及功能失調(diào)。就目前神經(jīng)科學(xué)和心理認(rèn)知科學(xué)的研究而言,長(zhǎng)期的精神壓力,可改變體內(nèi)的激素水平(如皮質(zhì)醇等),進(jìn)而影響神經(jīng)突觸相關(guān)結(jié)構(gòu)蛋白的表達(dá)和神經(jīng)信號(hào)的傳導(dǎo)。而各種不同類型的記憶信息,多被認(rèn)為存儲(chǔ)于特定的“記憶印跡細(xì)胞”以及它們之間的連接模式中。由此可見,精神心理壓力,確實(shí)有可能通過(guò)神經(jīng)突觸的結(jié)構(gòu)或是功能異常,影響我們的記憶功能。值得注意的是,除了傳統(tǒng)的激素軸的調(diào)控外,近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的一些研究,也指出了包括腸道、肝臟等機(jī)體代謝器官以及機(jī)體的免疫細(xì)胞,在壓力應(yīng)激條件下影響腦功能的可能。

基于神經(jīng)突觸對(duì)記憶功能的關(guān)鍵作用,神經(jīng)科學(xué)家對(duì)不同年齡段人群的大腦標(biāo)本進(jìn)行了深入的研究。值得注意的結(jié)果是:人腦內(nèi)的神經(jīng)突觸密度,在出生后快速增加,至2~3歲時(shí)達(dá)到最高峰,此后逐步下降。這一下降的過(guò)程我們稱為“突觸修剪”,但這并不意味著人類的記憶力在幼年期之后就會(huì)立即下降。相反的,正常的突觸修剪,對(duì)于長(zhǎng)期記憶的鞏固和再提取,具有重要的作用。如果童年期的突觸修剪出現(xiàn)異常,反而可能會(huì)導(dǎo)致自閉癥等神經(jīng)發(fā)育障礙。我們可以把突觸修剪理解為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化和整合,即大腦需要把神經(jīng)傳導(dǎo)能力集中到關(guān)鍵性的突觸連接上,才能夠更高效的儲(chǔ)存和處理記憶信息;反之,無(wú)序的大量突觸連接,只會(huì)造成無(wú)用信息的堆積,影響正常的腦功能。因此,我們?nèi)粘=?jīng)驗(yàn)中認(rèn)為的,18~30歲的青年人正處于記憶力高峰,有其科學(xué)依據(jù):即這一年齡段的人群腦網(wǎng)絡(luò)發(fā)育正處于成熟期,且機(jī)體其他器官也多處于最有活力的狀態(tài),可以充分保障大腦的工作所需。

記憶功能對(duì)于我們的生活學(xué)習(xí)和工作都至關(guān)重要,如何有效促進(jìn)記憶力,一直是心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)乃至教育學(xué)等不同領(lǐng)域?qū)<液痛蟊娝P(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題。實(shí)質(zhì)上,到目前為止,在發(fā)育成熟的人類大腦中,并沒(méi)有一種藥物或是外來(lái)物質(zhì),確實(shí)能提升神經(jīng)突觸的連接并改善記憶。在這一前提下,我們倡導(dǎo)的生活方式干預(yù),如規(guī)律運(yùn)動(dòng)、科學(xué)飲食等,實(shí)質(zhì)上是通過(guò)對(duì)機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié),激活我們機(jī)體本身的外周-腦互作網(wǎng)絡(luò),達(dá)到改善腦功能的目的。以我們近期開展的多項(xiàng)運(yùn)動(dòng)改善腦功能的研究為例,通過(guò)系列動(dòng)物模型研究,發(fā)現(xiàn)了慢性運(yùn)動(dòng)可以激活肝臟里面的特定氨基酸代謝,這種氨基酸衍生物可以通過(guò)血液循環(huán)進(jìn)入腦內(nèi),進(jìn)而改善腦內(nèi)突觸相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄本的甲基化水平,促進(jìn)其蛋白合成,并最終增強(qiáng)了相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能;而在腦內(nèi)的分子學(xué)研究,也說(shuō)明了運(yùn)動(dòng)干預(yù)可能是通過(guò)和細(xì)胞代謝密切相關(guān)的雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路,從而增強(qiáng)突觸結(jié)構(gòu)和功能可塑性,并改善記憶認(rèn)知功能。通過(guò)這些研究可以看出,運(yùn)動(dòng)對(duì)于腦功能和記憶的改善效果有著切實(shí)的生物學(xué)證據(jù);同時(shí)很多機(jī)制和代謝通路有關(guān),這也和運(yùn)動(dòng)的主要生理效果之一,即調(diào)整機(jī)體代謝水平不謀而合。在未來(lái)的研究中,我們也會(huì)著重聚焦運(yùn)動(dòng)對(duì)代謝、免疫等外周功能的影響,進(jìn)而深入解析其腦健康機(jī)制。

人們關(guān)注記憶功能,其中一個(gè)很重要的訴求,就是延緩衰老所帶來(lái)的記憶功能減退。認(rèn)知障礙是腦衰老最突出的表現(xiàn)之一,其原因包括了血管性或是蛋白變性等。以阿爾茨海默。ˋD)為代表的認(rèn)知退化,是當(dāng)前人口結(jié)構(gòu)老齡化面臨的主要健康挑戰(zhàn)之一。在這一現(xiàn)狀下,我們倡導(dǎo)運(yùn)動(dòng)干預(yù),更為強(qiáng)調(diào)的是極早期的預(yù)防作用,而非明顯的認(rèn)知缺陷出現(xiàn)后的干預(yù)。有研究顯示,中青年的健康生活方式如規(guī)律運(yùn)動(dòng)、低脂飲食等,有可能降低老年階段的認(rèn)知障礙發(fā)病率,或是推遲其發(fā)生年齡。這一學(xué)說(shuō)也有一定的生物學(xué)證據(jù):作為極難新生的成熟神經(jīng)細(xì)胞,其突觸結(jié)構(gòu)的過(guò)度消減,長(zhǎng)期積累后必然造成認(rèn)知功能的障礙。而我們的研究結(jié)果,已經(jīng)說(shuō)明了運(yùn)動(dòng)可以有效保護(hù)突觸結(jié)構(gòu),使其免于受到環(huán)境壓力的過(guò)度修剪,從而可能在較長(zhǎng)時(shí)間跨度上保護(hù)記憶功能。除了對(duì)于突觸結(jié)構(gòu)的保護(hù)外,運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)期效果還可通過(guò)其表觀遺傳學(xué)效應(yīng)體現(xiàn)。即運(yùn)動(dòng)可能通過(guò)影響特定基因如神經(jīng)生長(zhǎng)因子、突觸結(jié)構(gòu)蛋白的表達(dá)水平,從而延緩腦衰老和認(rèn)知減退。簡(jiǎn)言之,作為一種非藥物策略,長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)可能是減輕記憶衰退的有效方案之一。

在我們關(guān)注運(yùn)動(dòng)與腦健康的實(shí)際應(yīng)用時(shí),一個(gè)常被提及的問(wèn)題就是,如何科學(xué)合理的運(yùn)動(dòng),才能夠更好地促進(jìn)認(rèn)知功能?經(jīng)典的體育科學(xué)主要依據(jù)心肺負(fù)擔(dān),將運(yùn)動(dòng)分為不同的強(qiáng)度等級(jí);谛陆难C依據(jù),世界衛(wèi)生組織(WHO)提出,每周2~3次規(guī)律性的中高強(qiáng)度(每次15分鐘左右)運(yùn)動(dòng),可以對(duì)包括大腦在內(nèi)的多臟器健康產(chǎn)生長(zhǎng)期受益。在“健康中國(guó)2030”規(guī)劃中,明確提出了“運(yùn)動(dòng)處方”的概念。而如何針對(duì)每個(gè)人的實(shí)際情況,制定科學(xué)合理的個(gè)性化運(yùn)動(dòng)處方,是推廣運(yùn)動(dòng)干預(yù)的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。針對(duì)這一問(wèn)題,我們課題組近年來(lái)聚焦“運(yùn)動(dòng)因子”,即機(jī)體在運(yùn)動(dòng)后釋放的一類細(xì)胞因子或代謝物等分子。通過(guò)分析這些運(yùn)動(dòng)因子和記憶功能的機(jī)制,我們有望在不久的未來(lái),通過(guò)定量評(píng)估機(jī)體內(nèi)不同運(yùn)動(dòng)因子的水平,預(yù)測(cè)或是評(píng)估運(yùn)動(dòng)干預(yù)的腦健康功效,進(jìn)而指導(dǎo)個(gè)體調(diào)整運(yùn)動(dòng)方案和強(qiáng)度,從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)運(yùn)動(dòng),促進(jìn)記憶力的發(fā)展。

(作者:蘇國(guó)輝、張力,分別系中國(guó)科學(xué)院院士、暨南大學(xué)粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院院長(zhǎng),暨南大學(xué)粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院副研究員)

(責(zé)編:郭思邈、李楠樺)


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