在我們的大腦中,灰質中有大量的神經元,它們負責產生神經信號。因為軸突纖維上覆蓋著脂肪蛋白和脂質,這個被命名為“白質”的區域負責連接神經元和傳遞神經信號。
隨著年齡的增長,雖然大腦的神經退行性疾病通常與神經元(灰質)的丟失有關,但腦白質的老化,如軸突纖維的減少、病變或微出血,也會損害大腦的認知能力。因此,防止腦白質老化的干預措施對大腦抗衰老也非常重要。
最近,一項新的研究發現,白質也可以通過有氧運動變得強壯,從而提高人的認知和情景記憶能力,有望預防或減緩與衰老有關的神經退行性疾病,如阿爾茨海默病。
為了研究有氧運動對大腦的影響,研究小組招募了180名缺乏運動的健康老年人。在為期6個月的試驗中,受試者被隨機分為三組,每周訓練三次。步行組每次步行鍛煉約40分鐘。舞蹈團參加了難度越來越大的舞蹈課程。為了讓對照組保持較低的心率,訓練僅限于平衡和拉伸。
每個受試者在干預前后都接受了一系列的腦部磁共振成像(MRI)、認知和心肺功能測試。
當執行MRI掃描時,研究人員和醫生通常觀察T1加權(T1w)和T2加權(T2w)圖像。在T1w圖像中,大腦白質呈現白色,灰質呈現灰色,而在T2w圖像中,顏色相反。不同的顏色可以幫助研究人員識別白質的變化。
為了更好地測量腦白質隨時間的變化,研究團隊結合了兩幅加權圖像,通過“T1w/T2w比值”增強了參考腦白質的對比度。此外,利用先進的統計算法,研究人員可以提取出顯示白質特定區域如何變化的數值。他們還使用了其他白質測量指標,如擴散加權成像。
年齡與T1w/T2w比值呈負相關(來源:參考文獻[1])
結果顯示,6個月后,競走組和跳舞組受試者的腦白質有所增加。即有氧運動對大腦白質有積極作用,尤其是最容易老化的區域,如胼胝體和扣帶回。這些區域負責大腦的重要認知能力,如記憶和執行功能。
對照組(黑線)、舞蹈組(紅線)、行走組(藍線)六個月的腦T1w/T2w比值變化(來源:參考文獻[1])
此外,步行組獲得了改善情景記憶的額外好處,并能夠回憶起生活中的記憶。研究人員推測,除了行走組人數較多之外,更有可能的是,行走組的有氧運動強度更大。
相反,僅進行低強度運動的對照組在6個月內經歷了正常和緩慢的白質指數下降,并且情景記憶沒有隨年齡變化。
換句話說,有規律的有氧運動是降低認知能力下降風險的有效策略。而且,真正能提高心率的運動,對抗大腦衰老可能更有效。
總體而言,研究人員建議,人們應該定期進行中等強度的身體活動,最好每周保證至少150分鐘的有氧運動。
此外,研究結果進一步證實,即使在很短的時間內,干預訓練也可以改變白質的可塑性。
注:原文已刪除。
參考資料:
[1] Mendez Colmenares等人。(2021).健康老年人的腦白質可塑性:有氧運動的影響。神經影像,239,118305。
[2]研究發現,有氧運動促進健康的大腦老化。檢索于2021年7月27日,來自