運(yùn)動(dòng)后，耐力為何能越練越強(qiáng)？

在一項(xiàng)新發(fā)表在《神經(jīng)元》期刊的研究中，一組研究人員通過對(duì)小鼠進(jìn)行反復(fù)的跑步機(jī)訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)的作用不止于增強(qiáng)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(jié)果表明：反復(fù)運(yùn)動(dòng)帶來的持久耐力提升與這些腦活動(dòng)變化有關(guān)；而這些改變會(huì)幫助肌肉和心臟變得更強(qiáng)健。

被“點(diǎn)亮”的耐力神經(jīng)元

很多人說他們?cè)谶\(yùn)動(dòng)后感覺更敏銳、頭腦更清醒。因此，這項(xiàng)研究的研究人員想弄清楚，在運(yùn)動(dòng)之后，腦中究竟生了什么變化，以及這些變化會(huì)如何影響運(yùn)動(dòng)帶來的效果。

在小鼠實(shí)驗(yàn)中，研究人員注意到：小鼠在跑步機(jī)上跑完之后，腦活動(dòng)會(huì)增強(qiáng)，尤其是腹內(nèi)側(cè)下丘腦（VMH）中的神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)更為明顯。這一腦區(qū)在機(jī)體如何利用能量方面發(fā)揮重要作用，包括調(diào)節(jié)食欲、體重和血糖。

通過監(jiān)測(cè)小鼠的神經(jīng)活動(dòng)，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)：VMH中有一類特定神經(jīng)細(xì)胞——稱為類固醇生成因子-1（SF1）神經(jīng)元——會(huì)在小鼠在跑步機(jī)跑動(dòng)時(shí)被激活。而且，當(dāng)小鼠結(jié)束跑步后，這些神經(jīng)元仍會(huì)持續(xù)活躍至少一小時(shí)。

在連續(xù)兩周每天運(yùn)動(dòng)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(shí)發(fā)現(xiàn)：被激活的SF1神經(jīng)元數(shù)量更多了，而且其活動(dòng)水平也顯著高于訓(xùn)練初始時(shí)。

當(dāng)研究人員檢查那些連續(xù)訓(xùn)練三周以上的小鼠的腦切片時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)：與沒有反復(fù)運(yùn)動(dòng)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(xùn)練組小鼠的這些神經(jīng)元更容易被激活。

此外，反復(fù)運(yùn)動(dòng)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(hào)。

運(yùn)動(dòng)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(shù)，來阻斷SF1神經(jīng)元的活動(dòng)，并阻止它們向其他腦區(qū)發(fā)送信號(hào)。當(dāng)這些神經(jīng)元被關(guān)閉后，他們觀察到這些小鼠的跑步表現(xiàn)并不會(huì)隨著時(shí)間推移而有所改善；與未關(guān)閉SF1神經(jīng)元的小鼠相比，它們會(huì)更快精疲力竭，在兩周訓(xùn)練期內(nèi)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(yùn)動(dòng)過程中原本在正常運(yùn)作，僅僅是在小鼠運(yùn)動(dòng)結(jié)束后才被阻斷的，也同樣會(huì)阻止耐力增益的出現(xiàn)。這一結(jié)果表明：運(yùn)動(dòng)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(gè)很有意思的實(shí)驗(yàn)：他們用光控遺傳修飾技術(shù)在小鼠運(yùn)動(dòng)后上調(diào)了SF1神經(jīng)元的活動(dòng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，小鼠獲得了更大的表現(xiàn)提升：與完成同樣訓(xùn)練但未被“上調(diào)”的小鼠相比，它們能跑得更遠(yuǎn)、更快。

如何幫助身體變強(qiáng)與未來應(yīng)用

雖然腦中可能還有其他區(qū)域也與運(yùn)動(dòng)耐力有關(guān)，但這項(xiàng)研究突出了這些SF1神經(jīng)元在介導(dǎo)耐力效應(yīng)方面的重要性。盡管其背后的具體機(jī)制仍不清楚，但研究人員表示，運(yùn)動(dòng)后處于活躍狀態(tài)的SF1神經(jīng)元，可能會(huì)通過更高效地利用機(jī)體內(nèi)儲(chǔ)存的葡萄糖，從而幫助身體更快恢復(fù)。這也許會(huì)讓身體的其他部分——例如肌肉、肺和心臟——更快地適應(yīng)更高強(qiáng)度的訓(xùn)練。

研究人員希望，未來或許可以探索是否能在人類中增強(qiáng)這些神經(jīng)元的活動(dòng)，從而幫助人們?cè)诨疾『蠡謴?fù)肌肉量，或在變老過程中維持肌肉量，甚至提升運(yùn)動(dòng)員的表現(xiàn)。不過，光控遺傳修飾技術(shù)是一種侵入性技術(shù)，目前主要用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

但研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)研究為理解我們?nèi)绾螐倪\(yùn)動(dòng)中獲得更多收益打開了一扇門。如果能縮短見效的時(shí)間，讓人們更早看到效果，或許就能鼓勵(lì)他們堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)。

#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