《脑可塑性》特刊探讨了运动诱导的外周系统激活如何改善认知功能，延缓或预防神经退行性疾病的发生。
越来越多的证据表明，锻炼可以改善大脑功能，延缓或预防神经退行性疾病的发生，如阿尔茨海默病和帕金森病。虽然其潜在机制尚不清楚，但最近的研究表明，运动诱导的外周系统（如肌肉、肠道、肝脏和脂肪组织）的激活可能会影响神经可塑性。《脑可塑性》（Brain Plasticity）特刊介绍了有关神经可塑性和外周因素在认知健康中的作用的新研究和见解。
研究于2022年10月21日发表在《Brain Plasticity》特刊上
佛罗里达大西洋大学（Florida Atlantic University FAU）Charles E． Schmidt 医学院和脑研究所的联合客座编辑和杂志主编 Henriette van Praag 博士解释说：“至少有十几个外周因素已经被确定会影响神经营养素水平、成人神经发生、炎症、突触可塑性和记忆功能。”
组织蛋白酶B （Cathepsin B ，CTSB 一种肌肉因子）和脑源性神经营养因子（BDNF）已被发现具有强大的神经保护作用。在特刊上发表的一项新研究中，研究人员观察了增加有氧运动强度是否会增加血液中循环的 CTSB 和 BDNF 的量。16 名年轻健康受试者以最大能力完成基于跑步机的有氧运动，然后分别以 40％、60％ 和 80％ 的能力完成。
在每次运动后采集的血液样本中检测循环 CTSB 和 BDNF，并在骨组织中检测 CTSB 蛋白、BDNF 蛋白和 mRNA 表达。研究人员发现，高强度运动在年轻人运动后立即提高血液循环的 CTSB，骨骼肌组织表达 CTSB 和 BDNF 的信息和蛋白质。
“ CTSB 和 BDNF 是很有希望的治疗靶点，可以延缓认知障碍的发生和发展，”首席研究员、密歇根大学（University of Michigan）运动学院的 Jacob M． Haus 博士说，“未来的研究需要阐明调节它们的释放、处理和骨骼肌组织中纤维类型的特定作用的机制。”
特刊还分享了新的研究，CTSB 可能通过调节处理速度在认知控制中发挥作用，中等强度和高强度间歇运动都增加了年轻成年女性的血清 BDNF 水平和工作记忆表现。
五篇综述文章涵盖了肌肉、肝脏、脂肪组织、肠道微生物群和大脑之间的器官间相互作用。虽然众所周知，运动可以保护中枢神经系统，但直到最近才发现它取决于骨骼肌的内分泌能力。在他们的综述中，来自圣裘德儿童研究医院（St． Jude Children’s Research Hospital）发育神经生物学部的 Mamta Rai 博士和 Fabio Demontis 博士强调了肌肉因子、代谢物和其他非传统因素的影响，这些因素介导了肌肉－大脑和肌肉－视网膜通信对神经发生、神经递质合成、蛋白质平衡、情绪、睡眠、认知功能和运动后进食行为的影响。
他们还提出了由不活动和肌肉疾病状态引起的有害的肌肉因子可能成为治疗干预的新焦点的可能性。他们说：“我们提出，通过调节肌肉因子和肌肉代谢物来调整肌肉到中枢神经系统的信号，可能会对抗受系统信号影响的与年龄相关的神经退行性变和脑部疾病。”
男性和女性对身体活动的生物反应不同，对神经退行性疾病的发病、发展和结局的脆弱性也不同。阿拉巴马大学（University of Alabama）伯明翰分校的 Constanza J． Cortes 博士和加州州立大学（California State University）Zurine De Miguel 博士的一篇综述讨论了关于免疫系统对运动反应的性别差异的新兴研究，认为这是体育活动影响大脑的潜在机制。
“个别研究结果表明，女性对运动的免疫反应可能会增强，但还需要更多的研究，” Cortes 博士和 De Miguel 博士观察到，“需要整合神经科学、运动生理学和老年科学的跨学科研究来解释认知衰老和与年龄相关的神经退行性疾病的性别差异，并开发新的治疗靶点。”
对大脑和脂肪组织之间相互作用的研究，特别是对一种可以穿过血脑屏障的激素的研究，这种激素已被证明可以改善阿尔茨海默病动物模型的神经元功能，越来越多的证据表明，神经发生可以由肠道微生物群调节，以及关于运动和饮食对海马 BDNF 信号的影响的研究，这些研究为神经退行性疾病的治疗提供了建议。
“这期杂志收集的研究证实了锻炼对记忆功能的重要性，”麻省总医院（MSH）和哈佛医学院（Harvard Medical School）客座编辑 Christiane D． Wrann 博士说，“我们很高兴与大家分享这期激动人心的特刊。在未来几年，可能会发现更多与大脑相关的系统性分子，并可能为神经退行性疾病的新治疗方法提供基础。”
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参考文献
Source：IOS Press
New insights into how exercise protects against neurodegenerative diseases
Reference：
［1］．Cortes， Constanza J． and De Miguel， Zurine． ‘Precision Exercise Medicine： Sex Specific Differences in Immune and CNS Responses to Physical Activity’． 1 Jan． 2022 ： 65 – 77．
MLA
［2］． Mazo， Corey E． et al． ‘High Intensity Acute Aerobic Exercise Elicits Alterations in Circulating and Skeletal Muscle Tissue Expression of Neuroprotective Exerkines’． 1 Jan． 2022 ： 5 – 18．
［3］． Rai， Mamta and Demontis， Fabio．‘Muscle－to－Brain Signaling Via Myokines and Myometabolites’． 1 Jan． 2022 ： 43 –63．
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原文标题 : 关于锻炼如何预防神经退行性疾病的新见解
