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身体锻炼能够促进成人新的大脑细胞的发育,该过程称之为‘成体神经形成’。这些新生的大脑细胞在学习和记忆中起着至关重要的作用。一项新的研究表明,那些在转轮上不停奔跑的小鼠不仅新的神经元是正常的两倍,而且分辨新鲜事物的能力也得到了提高。这些研究结果发表在《Brain Plasticity》杂志上。?xml:namespace>
“我们的研究表明,诱导神经元增加的身体锻炼能够提高记忆的模式分离。模式分离包括日常生活中许多的记忆任务。例如,当你学习国际象棋时,记住不同形状的棋子极其重要。同样,记住上次赢棋时棋盘上的布局也会决定谁胜谁负。”主要研究者Josef Bischofberger博士解释道,他是瑞士巴塞尔大学的生物医学教授。
“此研究证明了,跑步可以增加大脑记忆的模式分离。此实验是基于小鼠的先天行为,它们天生对周围环境中的新鲜事物很好奇。这些物体设计的有点相似,以检测它们是否能准确记住物体的特性。该实验很特别,因为对小鼠来说没有压力,也没有对它们进行食物或水的刺激,这样就能证明运动对于认知能力的影响,”Brian R. Christie博士表示,他是此期刊的客座编辑,也是维多利亚大学神经系统科学研究生导师。
Bischofberger教授和合作研究者Stefanie Heigele博士、Leoni Bolz一块测试了两组小鼠,一组笼子里没有转轮(栖息状态),一组有转轮(自由的奔跑),他们使用新鲜事物识别(NOR)实验评估它们的学习能力和记忆能力。因为啮齿类动物一般会花费更多的时间去接触新鲜事物,所以研究者首先给小鼠展示了两个不同的物体(白色或者黑色的圆锥体或角锥体)。1.5小时后,其中一个物体被新的替换掉(圆锥体替换角锥体,或者相反)。24小时之后,物体再次调换,换成相同颜色不同形状或者不同颜色相同形状的物体。
1.5小时后,两组小鼠都能分辨相似的或者不同的物体。但是,24小时后就有差异了。因为独特的那个物体已经被两组小鼠记住了,只有奔跑的小鼠能分辨外形相似的物体。研究者因此确定,奔跑的小鼠记忆的模式分离能力更强。
为了深入研究,研究者查看了小鼠大脑的变化。通过使用能辨别新生脑细胞的标记物,他们发现,与栖息的小鼠相比,奔跑的小鼠多新生了一倍的脑细胞,并且这些细胞的树突更长,这样可以增强神经细胞之间的连接。
“尽管奔跑能增加神经纤维的数量,改变了其形态,也能提高学习能力,但是这并不能证明它们之间有一定的因果关系,”Bischofberger教授表示,“不过,我们的研究能够表明,模式分离的增强很可能是由于成体神经形成的增加导致的。”
海马体中新的神经元的作用还在研究中。但是,研究表明了,身体锻炼能提高啮齿类动物和人类的空间识别能力、背景记忆能力以及辨别高度相似物体的能力。
该研究与其它九项研究共同发表在《Brain Plasticit》杂志的首刊上,这是IOS出版社的一部新杂志。特邀编辑Henriette van Praag博士以及Brian R. Christie已收编此论文于‘追踪身体锻炼对神经元可塑性的影响’话题下。