研究人员在小鼠身上发现了一组能在跑步后提升耐力的神经元。他们推测人体内也存在类似神经元，未来可通过药物或其他疗法靶向作用，增强运动带来的效果。相关论文近日发表于《神经元》。

几十年来，人们已经知道，大脑会随身体活动而改变。但论文共同通讯作者、美国宾夕法尼亚大学的Nicholas Betley表示，科学界普遍认为，这些变化与身体其他部位的变化，比如肌肉变强是相互独立的。而最新研究结果恰恰相反。“大脑的变化才是协调所有这一切的关键。”Betley说。

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为更清楚地了解运动如何影响大脑，Betley和同事监测了小鼠在跑步机上运动前、运动中、运动后的神经元活动。他们重点关注了下丘脑腹内侧核的神经元，因为此前研究发现，这一脑区发育受损会阻碍啮齿类动物运动能力的提升。Betley说：“人类很可能也是如此，因为这一区域的结构和功能在哺乳动物中基本一致。”

研究发现，小鼠跑步后，一组带有SF1受体的神经元活动明显增强，这种受体在大脑发育和新陈代谢中起重要作用。

更重要的是，随着运动天数增加，被运动激活的这类神经元比例也在上升。到第8天，约53%的神经元被激活，而第一天这一比例还不到32%。“所以，就像肌肉在锻炼中变强一样，你的大脑活动也在变强。”Betley说。

接下来，研究人员使用一种通过光激活或抑制神经元活动的方法——光遗传学技术，对另一组小鼠的这些神经元进行了抑制处理。

这些小鼠每周在跑步机上运动5天，持续3周，每次运动后神经元被抑制1小时。每周结束时，小鼠都要进行一次耐力测试，跑到筋疲力竭为止。整个实验期间，这些小鼠的跑步距离平均增加了约400米，但这大约只是神经元未被抑制的对照组小鼠增加距离的一半。

团队成员、宾夕法尼亚大学的Morgan Kindel说，目前还不完全清楚这些神经元的具体作用，但可能与能量利用有关。

在耐力运动中，身体会依靠脂肪供能，因为碳水储备消耗得更快。Kindel说，但抑制这些神经元后，小鼠会“在跑步早期就开始大量消耗碳水，然后它们就差不多没能量了”。

研究团队发现，抑制这些神经元会阻止肌肉中一种名为PGC-1α的蛋白质释放，而这种蛋白质能帮助细胞更高效地利用能量。此外，这些神经元还会释放一种物质，提高血糖并补充能量储备，有助于肌肉恢复。

光遗传学需要侵入性脑部手术，因此无法用于人类。但Betley说，未来有可能开发出其他能作用于这些神经元的干预手段。“如果我们能找到一种方法，比如一种盐类物质或一种补剂来激活这些神经元，就能提升耐力。”

当研究人员重复实验，转而增强这些神经元的活动时，结果正如预期——小鼠获得了惊人的耐力，跑步距离达到对照组的两倍多。

Betley表示，类似的干预手段尤其能帮助难以运动的人群，比如老年人或中风患者。但未来仍有许多障碍。

“首先，我们还不能确定这些发现是否适用于人类。”美国佛罗里达大学的Thomas Burris说，“其次还有潜在副作用的问题。这些神经元似乎调控肌肉的能量摄取，过度刺激可能导致血糖严重下降，从而引发危险状况。”

Betley表示，即便能安全地在人体内激活这些神经元，它也不会是健康的万能解药。“运动能带来各种各样的好处，如抑郁减轻、焦虑缓解、认知提升、心血管改善、肌肉增强。我不认为激活这些神经元，就一定能触发所有这些好处。”（来源：中国科学报 王方）

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.12.033