在我開始讀神經病學之后，被問到的最多的一個問題就是：怎么預防老年癡呆？
作為世界第一大神經退行性疾病，阿爾茨海默病的陰影籠罩在我國983萬老年人頭上[1]，讓處在任何年齡段的人都禁不住擔心：我會不會得老年癡呆呢？我現(xiàn)在做點什么才能預防呢？
有科學家說：運動就可以了。臨床研究已證實，運動對大腦有保護作用，促進大腦灰質增長，但關于運動護腦的機制，目前還是未知的。有動物研究發(fā)現(xiàn)，運動可以促進突觸增長，增強突觸功能[2]，但動物終究不是人，在動物身上研究想對應到臨床上還是很遙遠的。
幸運的是，運動對突觸的維持作用，在人身上還真找到了證據(jù)。來自美國、加拿大和西班牙的科學家們聯(lián)合發(fā)表文章，使用了404例死后捐獻的大腦標本，發(fā)現(xiàn)在老年階段，日常運動越多的人，大腦中突觸標志蛋白表達越高，這表明他們的突觸完整性被保護得更好。該研究發(fā)表在阿爾茨海默病頂級雜志Alzheimer’s & Dementia上[3]。這也是首次在人體研究中證實運動對突觸功能的促進作用。
為了完成這項研究，研究者們耗時多年，對受試者們每年進行一次為期10天的日常運動記錄，一直持續(xù)到他們去世。為了全面客觀的記錄受試者的日常運動情況，研究者們將運動監(jiān)測裝置固定在受試者非優(yōu)勢手的手腕上，這個監(jiān)測裝置每15秒就會發(fā)送一次運動情況記錄，持續(xù)10天。在此期間，每一個動作都將被原原本本地記錄下來。
研究納入的受試者是年事較高的老人，在他們去世后，都將自己的腦組織捐獻給了研究者們用于腦組織中突觸相關蛋白的檢測。研究者從每位捐獻者大腦的6個不同腦區(qū)進行了灰質的提取，并檢測了7種突觸蛋白的含量。
收集到了上述的資料，研究者們通過分析，發(fā)現(xiàn)日常運動與突觸蛋白的表達量呈正相關，并為我們解答了三個問題。
首先，突觸蛋白表達差異是由運動所引起的嗎？人的日常運動是非常復雜的，高興的時候會手舞足蹈，聊天聊得開心會做很多肢體動作，很多手部的動作并不能代表運動。同時，突觸的狀況也會受身體狀況的影響，突觸損傷是很多疾病的病理表現(xiàn)之一。考慮到上述兩種情況，研究者們將得到的數(shù)據(jù)分別根據(jù)日常運動的三種混雜因素：社交情況、認知活動（與讀寫相關的活動）和抑郁情況，以及9種神經系統(tǒng)疾病的患病情況做了調整，結果依然表明，日常運動做得越多，運動能力越強，突觸蛋白表達也越高。
圖示7種突觸蛋白與運動水平的相關性
第二，由于每個受試者參與研究的時間和運動監(jiān)測距離死亡的時間均有所不同，會不會運動的時間對檢測結果是有影響的？的確如此。按照受試者的運動能力監(jiān)測結果距離死亡時間分組的話，在去世前一年監(jiān)測到的數(shù)據(jù)中，突觸蛋白表達差異更加明顯，而當運動監(jiān)測與死亡相差超過3年時，這種差異就不再顯著了，9種神經系統(tǒng)疾病狀態(tài)也并不影響它們之間的關系。在MCI（輕度認知功能障礙，被認為是健康與癡呆的中間過渡階段）患者中，這種差異表現(xiàn)最為明顯。
圖示7種突觸蛋白與運動水平的相關性，其中橙色是去世前0-2年的運動水平，綠色為去世前3-10年的運動水平
最后，既然是由運動引起的表達差異，那會不會只出現(xiàn)在運動皮層，對那些和運動不相關的腦區(qū)沒什么影響？并非如此。前面說了，這項研究選取了每個受試者的6個腦區(qū)，結果發(fā)現(xiàn)在海馬、中間額葉、顳下回、距狀裂皮層、腹內側尾狀核和殼核都存在運動相關的突觸蛋白表達差異。
枯燥的知識講完啦，又到了我們總結的時候。
這篇文章透露的最重要的信息當然還是運動通過增強突觸功能發(fā)揮神經保護作用。其次，運動對大腦的益處是有時效性的。所以不要抱有僥幸心理，今年的運動不一定能保護到明年的大腦哦，運動還是要長期堅持才行。當然這也給了臨床運動療法一些啟示，MCI這類疾病前驅期狀態(tài)或許是重要的干預窗，可以設計合理的運動方案來延緩其進展。
最后，運動不僅對運動相關的皮層有突觸調節(jié)作用，對全腦皮層突觸功能都有正向的促進。這也解釋了為什么多運動不僅可以提高運動能力，還能提高認知水平和記憶能力等，讓人變得更“聰明”[4,5]。雖然本研究只是在運動護腦的機制上做了一點小小的探索，不過也為運動療法在多種神經系統(tǒng)疾病上的應用照亮了方向。
不過這個研究也只是說明了運動可以提高突觸功能相關蛋白的表達，提示了突觸功能的增強。但運動對于突觸功能的調節(jié)可能是復雜且雙向的，該研究只選取了死亡這個的節(jié)點去探究，只能反映一個長期總體的狀況。其次，該研究沒有記錄具體是哪一種運動對增強突觸功能最有幫助。最后文章中選取的幾種突觸蛋白只是突觸蛋白中的幾個代表，想要弄清楚這些上調的突觸蛋白究竟通過什么樣的上下游通路發(fā)揮作用，還有大量的研究要做，讓我們繼續(xù)期待一下吧。
讀到這篇文章的大家，不要再以工作忙沒時間健身為借口了，日常運動的增加對大腦也是有好處的，哪怕是從電腦前站起來去個廁所，總之，多動，就是有好處的。
文章的最后，想對參加研究并死后捐獻自己大腦組織的404位老人，也向每一位愿意將自己的身體貢獻給科學研究的人表示表示崇高的敬意。你們的勇敢和奉獻，對于科學的發(fā)展和醫(yī)學的進步彌足珍貴。
參考文獻：
[1] Jia L, Du Y, Chu L, et al. Prevalence, risk factors, and management of dementia and mild cognitive impairment in adults aged 60 years or older in China: a cross-sectional study. Lancet Public Health. 2020;5(12):e661-e671. doi:10.1016/S2468-2667(20)30185-7
[2] Horowitz AM, Fan X, Bieri G, et al. Blood factors transfer beneficial effects of exercise on neurogenesis and cognition to the aged brain. Science. 2020;369(6500):167-173. doi:10.1126/science.aaw2622
[3] Casaletto K, Ramos-Miguel A, VandeBunte A, et al. Late-life physical activity relates to brain tissue synaptic integrity markers in older adults [published online ahead of print, 2022 Jan 7]. Alzheimers Dement. 2022;10.1002/alz.12530. doi:10.1002/alz.12530
[4] De Miguel Z, Khoury N, Betley MJ, et al. Exercise plasma boosts memory and dampens brain inflammation via clusterin. Nature. 2021;600(7889):494-499. doi:10.1038/s41586-021-04183-x
[5] Albergaria C, Silva NT, Pritchett DL, Carey MR. Locomotor activity modulates associative learning in mouse cerebellum. Nat Neurosci. 2018;21(5):725-735. doi:10.1038/s41593-018-0129-x
責任編輯｜應雨妍
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