运动诱导的内源性大麻素可增强大脑可塑性

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数十年来，神经科学家已经知道，体育锻炼可以改善记忆功能.自2000年代初以来，许多人和动物研究已经确定了心肺运动与更好的神经功能之间的相关性.

尽管这项系统的评估得出结论，在完成锻炼后，进行2到60分钟的有氧运动可以在长达两个小时的时间内改善学习和记忆，但是Peter Blomstrand和Jan Engvall只能推测当回答百万时美元问题:"有氧运动如何改善大脑功能并提高认知能力?"瑞士的一组神经科学家最近发表的研究有助于回答这个问题.

本周，一项关于一项15分钟或30分钟的室内自行车锻炼在不同运动水平下的效果的新研究(Bosch等人，2020年)为中度或剧烈有氧运动如何改善一个方面提供了新的线索.人类记忆的过程称为运动序列学习.日内瓦大学(UNIGE)的布兰卡·马林·博斯(Blanca Marin Bosch)及其同事的这些发现于9月18日发表在《科学报告》中.

在为期三天的实验中，瑞士研究人员让十几名研究参与者在一天中以高强度(最大VO2的75％)骑着固定自行车15分钟；改天再以​​中等强度(最大VO2的60％)骑自行车30分钟；第三天，研究参与者来到实验室，静坐了15-30分钟，但没有骑自行车.

每节课后，研究人员采集血液样本，并使用手指轻敲任务或连续反应时间任务(SRTT)评估运动序列学习.每次实验室访问后，UNIGE神经科学家还对每位研究参与者进行了fMRI脑部扫描( N = 15).

有趣的是，研究人员发现，高强度的自行车踩踏15分钟会产生显着的anandamide *(AEA)激增，这是一种与跑步者的高潮有关的内源性大麻素，还可以促进海马的突触可塑性.尽管30分钟中等强度的固定骑车也可以提高anandamide的水平并改善记忆功能，但效果较差.

除了运动诱发的an烷酰胺含量增加外，fMRI神经影像还显示，高强度锻炼与海马(记忆中枢)和尾状核(参与运动功能的大脑结构)的更多活动相关.正如作者所解释的那样:

"我们显示，[有氧]运动可增强运动序列记忆，对于高强度运动显着增强，而对中等强度运动则具有重要意义.这种增强与anandamide的增加有关，并且与尾状核和尾核的局部增加相吻合.这些发现表明，急性体育锻炼促进了序列学习，从而证明了锻炼对海马相关记忆功能的首要益处."

综上所述，这些发现表明，适度和有力的锻炼都可以提高阿南酰胺水平，并改善运动序列记忆功能.然而，高强度的锻炼似乎会产生更多的anandamide，并且对运动技能的学习有更明显的影响.博世在新闻稿中说:“这些[anandamide]分子参与突触可塑性(即神经元相互连接的方式)，因此可能作用于长时程增强，这是最佳记忆巩固的机制."

值得注意的是，该实验室先前的一项研究(Bosch等人，2017年)发现，中等强度的锻炼比高强度的锻炼能更好地改善联想记忆功能.这表明各种强度的有氧运动以略有不同的方式影响大脑的机制和记忆功能.但是在所有情况下，研究人员均得出结论，任何类型的中度至剧烈的体育活动都会对学习和记忆产生积极影响.

* 有关“幸福分子"阿南酰胺的更多信息，请参见此处，此处和此处，以及TimmenCermak的“大脑至关重要的天然大麻素系统".

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