中年定期锻炼可使大脑功能更年轻。
这是对130名不常锻炼的男性和女性(多数在40多岁)新研究得出的振奋结论。一些人开始简单的有氧运动计划,另一些人则保持原样。
一年结束时,锻炼者的脑部扫描显示大脑看起来比开始时更年轻。而其他人(不锻炼者)的大脑看起来比之前略老。
"这些结果告诉我们,大脑是可塑的,而锻炼是改变它的一个极好方法,"奥兰多AdventHealth研究所转化神经科学主任、该研究的高级作者柯克·I·埃里克森说。
他继续说,这些结果还表明,中年可能是"大脑健康的一个重要转折点"。在35岁到55岁之间锻炼可能会"改变未来多年的大脑衰老轨迹"。
"这是一项重要的工作,"加拿大安大略省麦克马斯特大学神经适应实验室主任詹妮弗·海兹说。她研究运动神经科学,但没有参与这项研究。
然而,这些发现也引发了关于哪种锻炼可能最佳、运动如何实际减缓或逆转大脑年龄,以及是否为时已晚等问题。
锻炼重塑大脑
现在,运动影响大脑健康的观念几乎是不可辩驳的。几十年前,研究人员发现,有氧运动(如跑步)会使啮齿动物(以及可能在人类中)的大脑细胞生成量增加两到三倍。运动还增强了促进大脑中新生血管和细胞连接的神经化学物质的产生。
在2011年一项开创性的运动神经科学研究中,埃里克森和他的同事发现,为期一年的快走计划增加了老年志愿者的海马体体积。海马体是大脑中对记忆形成至关重要的区域,通常会随着年龄增长而缩小。但对于开始锻炼的老年人来说,它却增大了。
过去的研究大多集中在老年人身上,这是可以理解的,因为他们往往是那些大脑和思维能力衰退的人。
但最近,埃里克森开始思考中年问题。我们的大脑在那时是否以影响我们日后认知弹性或衰退的方式衰老?我们能改变这个过程吗?运动会有影响吗?
或者,用更简单的话说,中年锻炼会影响人们大脑的生物年龄吗?
什么是生物年龄?
生物年龄指的是我们身体的功能,或与同龄人相比它的运作状况。根据你的健康状况,你的生物年龄可能高于或低于你的实际年龄,你身体的每个器官(可能每个细胞)的生物年龄也是如此。
例如,据信你的大脑具有生物年龄——平淡地称为"脑龄"——可以通过多种方式评估。最简单的一种是记录其结构(包括白质和灰质水平、病变、血管等)的脑部扫描。
然后,机器学习算法可以将你的大脑结构与数万人的其他年龄扫描结果进行比较,以估计你大脑的生物年龄。
在研究中,较低的脑龄,特别是低于你实际年龄的脑龄,与老年时更好的认知健康以及更少的痴呆症风险或其他神经退行性疾病相关。
但尚不清楚健身和运动如何影响脑龄,特别是对于大脑可能处于最佳健康状态的中年成年人。
运动如何影响脑龄
因此,埃里克森和他的同事招募了130名年龄在26至58岁之间、很少或从不锻炼的男性和女性。研究人员检查了每个人的有氧适能、血压、体重指数和其他健康指标,并使用磁共振成像扫描他们的大脑,以确定脑龄。
然后,一半的志愿者开始了一个有监督的有氧运动计划,在大学实验室每周锻炼两次,每次约一小时,使用跑步机、自行车或其他设备。锻炼具有挑战性但不会过度,主要是快走或慢跑。人们还在家每周锻炼几次,直到他们每周完成至少150分钟的锻炼。
对照组继续他们的正常生活。
一年后,每个人都回到实验室进行第二轮健康测试和脑部扫描。
不出所料,锻炼者的健康状况比以前更好,总体上也比对照组更健康。
更令人惊讶的是,他们的大脑看起来与开始时不同,而对照组则没有。
它们看起来更年轻。
年轻七个月
平均而言,锻炼者将他们的脑龄减少了约七个月。
埃里克森说,这种下降并不大,但"随着时间的推移,锻炼对脑龄的累积变化可能会在未来减少许多年"。
与此同时,对照组人员的大脑通常看起来更老(这是合理的,因为已经过去了一年)。
有趣的是,科学家发现健身、血压、体重或其他健康指标的变化与脑龄变化之间没有相关性。
"这表明有其他因素"驱动了身体活动与较低脑龄之间的关系,埃里克森说,例如运动后炎症、胰岛素敏感性或压力激素水平的改变。
他说,他的团队计划在未来出版物和实验中重点关注这些健康指标。
海兹也表示,关于脑龄是否是衡量大脑健康的最佳指标也存在问题。"它没有告诉我们哪些特定的大脑区域发生了变化,认知是否改善,或者痴呆风险是否实际降低,"她说。
埃里克森同意这一点,并表示他和他的同事将在即将进行的研究中关注海马体等单个大脑区域。他们还将追踪脑龄变化对思维技能和记忆的影响。他们还希望评估多少运动量以及哪种类型的运动会促使脑龄最大程度地降低,以及这些降低是否在开始锻炼的老年人中也类似。
但埃里克森表示,目前这项研究进一步证实,除了药物方法外,定期锻炼似乎是保持大脑年轻和强壮的"最有效"方法,无论你的年龄如何。
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