在一項新發(fā)表在《神經(jīng)元》期刊的研究中，一組研究人員通過對小鼠進行反復的跑步機訓練后發(fā)現(xiàn)，運動的作用不止于增強肌肉，還能重塑腦的神經(jīng)回路，使某些神經(jīng)元更快被激活。他們的研究結果表明：反復運動帶來的持久耐力提升與這些腦活動變化有關；而這些改變會幫助肌肉和心臟變得更強健。

被“點亮”的耐力神經(jīng)元

很多人說他們在運動后感覺更敏銳、頭腦更清醒。因此，這項研究的研究人員想弄清楚，在運動之后，腦中究竟生了什么變化，以及這些變化會如何影響運動帶來的效果。

在小鼠實驗中，研究人員注意到：小鼠在跑步機上跑完之后，腦活動會增強，尤其是腹內側下丘腦（VMH）中的神經(jīng)細胞活動更為明顯。這一腦區(qū)在機體如何利用能量方面發(fā)揮重要作用，包括調節(jié)食欲、體重和血糖。

通過監(jiān)測小鼠的神經(jīng)活動，研究團隊發(fā)現(xiàn)：VMH中有一類特定神經(jīng)細胞——稱為類固醇生成因子-1（SF1）神經(jīng)元——會在小鼠在跑步機跑動時被激活。而且，當小鼠結束跑步后，這些神經(jīng)元仍會持續(xù)活躍至少一小時。

在連續(xù)兩周每天運動后，這些小鼠的耐力有所提升。它們能夠在精疲力竭之前，跑得更快、更久。而且研究人員在觀察小鼠的腦時發(fā)現(xiàn)：被激活的SF1神經(jīng)元數(shù)量更多了，而且其活動水平也顯著高于訓練初始時。

當研究人員檢查那些連續(xù)訓練三周以上的小鼠的腦切片時，他們發(fā)現(xiàn)：與沒有反復運動的小鼠相比，SF1神經(jīng)元的電生理特性發(fā)生了變化。這些變化表明，訓練組小鼠的這些神經(jīng)元更容易被激活。

此外，反復運動使興奮性突觸（神經(jīng)元之間的連接）的數(shù)量增加到原來的兩倍，而“興奮性”意味著這些連接更傾向于觸發(fā)神經(jīng)元放電、發(fā)出電信號。

運動后的SF1神經(jīng)元必不可少

接下來，研究人員使用光控遺傳修飾技術，來阻斷SF1神經(jīng)元的活動，并阻止它們向其他腦區(qū)發(fā)送信號。當這些神經(jīng)元被關閉后，他們觀察到這些小鼠的跑步表現(xiàn)并不會隨著時間推移而有所改善；與未關閉SF1神經(jīng)元的小鼠相比，它們會更快精疲力竭，在兩周訓練期內看不到任何耐力提升。

而且令研究人員驚訝的是：即使這些SF1神經(jīng)元在運動過程中原本在正常運作，僅僅是在小鼠運動結束后才被阻斷的，也同樣會阻止耐力增益的出現(xiàn)。這一結果表明：運動后的SF1神經(jīng)元活性具有重要作用。

此外，研究人員還做了一個很有意思的實驗：他們用光控遺傳修飾技術在小鼠運動后上調了SF1神經(jīng)元的活動。結果發(fā)現(xiàn)，小鼠獲得了更大的表現(xiàn)提升：與完成同樣訓練但未被“上調”的小鼠相比，它們能跑得更遠、更快。

如何幫助身體變強與未來應用

雖然腦中可能還有其他區(qū)域也與運動耐力有關，但這項研究突出了這些SF1神經(jīng)元在介導耐力效應方面的重要性。盡管其背后的具體機制仍不清楚，但研究人員表示，運動后處于活躍狀態(tài)的SF1神經(jīng)元，可能會通過更高效地利用機體內儲存的葡萄糖，從而幫助身體更快恢復。這也許會讓身體的其他部分——例如肌肉、肺和心臟——更快地適應更高強度的訓練。

研究人員希望，未來或許可以探索是否能在人類中增強這些神經(jīng)元的活動，從而幫助人們在患病后恢復肌肉量，或在變老過程中維持肌肉量，甚至提升運動員的表現(xiàn)。不過，光控遺傳修飾技術是一種侵入性技術，目前主要用于實驗動物。

但研究人員認為，這項研究為理解我們如何從運動中獲得更多收益打開了一扇門。如果能縮短見效的時間，讓人們更早看到效果，或許就能鼓勵他們堅持運動。

#參考來源：

https://www.eurekalert.org/news-releases/1115257

https://www.nature.com/articles/d41586-026-00414-1

https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.12.033

#圖片來源：

封面圖&首圖：Steven Lelham / Unsplash