跑馬拉松，餓極了的大腦連自己都吃

一項3月24日發(fā)表于《自然-代謝》的研究顯示，一種能隔絕神經(jīng)細胞傳遞的電信號的脂肪物質(zhì)可能是大腦的能量來源，尤其是在能量儲備不足的時候。

馬拉松運動員的大腦掃描結(jié)果顯示，在艱苦的比賽后，大腦中與運動控制、感官和情感處理相關(guān)的區(qū)域中，一種名為髓鞘的絕緣物質(zhì)水平下降了，這表明大腦可能會將這種脂肪物質(zhì)用作燃料，但在兩個月內(nèi)又恢復了正常。

圖庫版權(quán)圖片，轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛“雖然髓鞘是能量來源的觀點并不新鮮，但沒有人研究過跑步者是否會出現(xiàn)這種情況?！瘪R拉松運動員、西班牙巴斯克大學的神經(jīng)科學家Carlos Matute說，“這些發(fā)現(xiàn)讓我們認識到髓鞘脂質(zhì)至少在某些情況下有助于大腦的能量代謝?！盡atute補充說，比賽后髓鞘的暫時性減少并不是跑步者需要擔心的問題。他的團隊目前正在開展研究，檢查髓鞘減少是否會對認知功能產(chǎn)生暫時性影響，但目前沒有發(fā)現(xiàn)明顯的變化，表明影響要么非常小，要么根本不存在。實際上，Matute懷疑髓鞘的減少和恢復是有益的，因為這“強化了大腦的新陳代謝機制”。美國國立衛(wèi)生研究院從事大腦成像和衰老研究的Mustapha Bouhrara也贊同這一觀點?！八枨实臏p少只持續(xù)很短時間，因此并不令人擔憂，而且這個過程教會了大腦如何快速修復髓鞘，可能非常有益?！迸苓^18次馬拉松的Matute在訓練中萌生了進行這項研究的想法。他曾思考人們?nèi)绾瓮瓿扇绱似D難的比賽。鑒于髓鞘的脂肪成分及其在大腦中的豐富含量——按重量計算占中樞神經(jīng)系統(tǒng)的40%，Matute想知道當其他能量來源不足時，大腦是否會“戰(zhàn)略性”地使用這種物質(zhì)。研究人員使用磁共振成像技術(shù)，在西班牙2022年和2023年舉行的各種馬拉松比賽的前后48小時內(nèi)，對10名選手（8男2女）的大腦進行了掃描。研究發(fā)現(xiàn)，與賽前相比，賽后大腦12個區(qū)域的髓鞘水平明顯降低。Matute表示，受影響的區(qū)域涉及運動協(xié)調(diào)、感官知覺和情緒，也是馬拉松比賽中可能較活躍的大腦區(qū)域。“我們在跑步中會感受到很多東西，必須不斷自我激勵才能繼續(xù)跑下去?！痹诒荣惡蟮膸字芎蛶讉€月里，研究人員再次對選手的大腦進行了成像，發(fā)現(xiàn)兩周后大腦出現(xiàn)了一些“髓鞘再生”，兩個月后髓鞘水平完全恢復。德國馬克斯·普朗克多學科科學研究所的神經(jīng)科學家Klaus-Armin Nave說，髓鞘水平完全恢復的結(jié)果使這項研究特別引人注目。他所在的研究小組曾發(fā)現(xiàn)，髓鞘在小鼠腦組織中被用作能量緩沖器，但該實驗無法測量髓鞘的恢復情況。由于某些神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄈ缍喟l(fā)性硬化癥）患者會出現(xiàn)髓鞘受損的情況，Matute希望通過研究髓鞘作為能量來源的用途，能夠帶來醫(yī)學上的啟發(fā)，為這類疾病的治療提供參考。“如果我們了解跑步者體內(nèi)發(fā)生了什么，也許能為潛在治療提供線索?！彼f。然而，當前研究的局限性體現(xiàn)在樣本量小、男性偏多，以及核磁共振掃描并非直接測量髓鞘，而是測量其中的水分子等。盡管存在這些不確定性，Bouhrara還是認為這項研究很有意義。“它非常具有創(chuàng)新性、非常有趣。人們肯定會關(guān)注并開始研究背后的機制?！?br /> 來源丨中國科學報初審 | 陳嘉琦、李書豪復審 | 魏星華
終審 | 韓永林