运动能使人变聪明？与多巴胺有关
运动能使人变聪明？与多巴胺有关
最近发表在《生理学杂志》上的一项研究发现，运动后认知能力的提高与多巴胺的释放有关。研究团队通过正电子发射断层扫描（PET）技术，观察到参与者在运动时大脑中多巴胺的释放量增加，这一过程与反应时间的缩短有关。这一发现可能为认知健康开辟新的治疗途径，因为多巴胺在帕金森病、精神分裂症、多动症、成瘾和抑郁症等疾病中发挥着重要作用。
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众所周知，当你锻炼时，与快乐、满足和动力有关的神经递质和激素（多巴胺）会增加。一项新的研究结果表明，它还与运动中更快的反应时间有关。
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这一发现背后的研究人员表示，它可能会为认知健康开辟一条新的治疗途径，因为多巴胺在帕金森病、精神分裂症、多动症、成瘾和抑郁症等几种疾病中发挥着重要作用。
研究人员使用一种称为正电子发射断层扫描（PET）的复杂设备测量了大脑中多巴胺的释放情况。该设备可以追踪体内细胞的代谢和生化活动。结果显示，当参与者躺在这一设备下做骑车运动时，他们的大脑增加了多巴胺的释放量，这个过程与反应时间的缩短有关。
朴茨茅斯大学健康与运动科学学院（Sport, Health & Exercise Science;SHES）的Joe Costello博士说：“我们知道心血管运动可以改善认知能力，但到目前为止,这一过程背后的确切机制还没有被严格调查过。使用新的脑成像技术，我们能够研究多巴胺在运动期间促进大脑功能方面的作用，结果非常令人鼓舞。我们目前的研究表明，多巴胺是改善反应时间的重要神经调节剂。这些发现支持了越来越多的证据，即运动是一种在一生中治疗多种健康状况的可行疗法。”
作为研究的一部分，共有52名男性参与者进行了三项实验。在第一项实验中，研究人员要求被试在休息和骑车时进行认知任务,并被PET全程扫描,这样研究小组就可以监测他们大脑中多巴胺的运动(第一项试验旨在评估自愿运动对反应时间的影响)。
第二项实验使用了肌肉电刺激(electrical muscle stimulation)，这是为了测试强迫肌肉运动来刺激运动是否也会改善认知表现(第二项运动测试了非自主运动对反应时间的影响)最后一项实验是自愿(运动)和非自愿（EMS）的运动。
研究人员观察到,在进行自主运动时，认知表现也有所改善。当仅使用强制电刺激时，情况并非如此。
日本电子通信大学(University of Electro-Communications)健康与运动科学实验室副教授Soichi Ando说：“我们希望在部分研究中去掉自愿的肌肉运动，看看急性运动提高认知能力的过程是否存在于人工运动中。但我们的结果表明，运动必须来自大脑的中枢信号，而不仅仅是肌肉本身。这表明，当我们在锻炼时，我们告诉大脑中枢来执行移动身体的命令时，这是一个帮助大脑释放多巴胺的过程。”
该团队之前的研究研究了氧气水平、认知表现和锻炼之间的关系，以检验“我们在锻炼中呼吸的氧气越多，大脑就越清醒”的假设。他们发现，在低氧环境内骑行时，个人的反应时间不会有变化。
Costello博士补充说:“这些最新发现进一步支持了我们之前的理论，即运动期间的认知表现受到包括多巴胺在内的大脑调节激素变化的影响。当然可能还存在许多其他心理生理因素，包括脑血流、唤醒和动机。
这篇发表在《生理学杂志》(The Journal of Physiology)上的论文表示，要充分了解多巴胺的释放与运动后的认知表现之间的关系, 还需要进一步的研究。研究人员还指出了当前研究的一些局限性，包括较小的样本量，且全部参与者来自男性。未来的实验则需要更多的参与者,纳入更多人群，包括女性和老年人，时间更长。
这项研究是朴茨茅斯大学和英国奇切斯特大学、电气通信大学、东北大学、明治安田生命健康和福利基金会和日本Setsunan大学、马来西亚的Sultan Zainal Abidin大学和台湾的Da-Yeh大学一起合作完成的。
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参考文献
Soichi Ando, Toshihiko Fujimoto, Mizuki Sudo, Shoichi Watanuki, Kotaro Hiraoka, Kazuko Takeda, Yoko Takagi, Daisuke Kitajima, Kodai Mochizuki, Koki Matsuura, Yuki Katagiri, Fairuz Mohd Nasir, Yuchen Lin, Mami Fujibayashi, Joseph T. Costello, Terry McMorris, Yoichi Ishikawa, Yoshihito Funaki, Shozo Furumoto, Hiroshi Watabe, Manabu Tashiro. The neuromodulatory role of dopamine in improved reaction time by acute cardiovascular exercise. The Journal of Physiology, 2024; DOI: 10.1113/JP285173