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昨日下午，冬奥会的第8天，中国赢来第四个金色冰墩墩！高亭宇斩获速度滑冰男子500米比赛金牌，并以34秒32的成绩破奥运纪录！  随着冬奥会的热烈举行，“生命在于运动”这一理念再次深入人心。运动，作为一个成本极低的保持身体健康的手段，早已随着“夜跑打卡”、“广场舞”、“人人举铁”等全民现象普及开来。 那么，运动带来的“福利”仅限于身体健康吗？并不！运的好处远不止此——爱运动的人还可能比其他人聪明！ 近年来科学家发现，运动会促进大脑的发育，众多的实验结果显示，运动导致大脑中的海马区域神经生成或创建新的神经元，而海马对于学习、记忆和情绪调节起着至关重要的作用。那么问题来了，运动是如何促进神经元发生的呢？ 早在上世纪90年代，美国的研究人员就有了开创性发现：小白鼠的滚轮运动会增加其大脑的海马神经元，这个过程与一种名为脑源性神经营养因子(BDNF)的蛋白质产生有关。 当研究人员往培养皿内的神经细胞上“撒些”BDNF，细胞就会自发地形成新的分支。BDNF的分泌量越多，神经元之间的连接越强，大脑突触才可能织就更多、更强的神经网络，让我们的大脑更强大。
BDNF通过多种机制进行突触可塑性。（图片来源：ResearchGate.com） 随后的几十年里，运动促进大脑神经元的不同激活途径逐渐被发现，包括组织蛋白酶B、血小板因子4和血管内皮生长因子等，但BDNF仍被认为效果最为显著。然而新年伊始，它的“霸主”地位受到了挑战。 近日，我国学者侯圣陶/卓展等联合多团队发表在Cell Metabolism的文章再次向“运动如何促进神经发生”这一疑问提供了新的见解。 作者认为，运动过程中产生的含硒蛋白质，是帮助大脑长出新神经元的关键，人类也许可以利用膳食补充硒元素，来扭转由于衰老和脑损伤导致的认知衰退。
（图片来源：Cell Metabolism） 这一结论的产生源于作者团队几年前的一项研究，当时的研究人员对做滚轮运动4天的小鼠和没有运动的小鼠分别进行了血浆筛查，确定了68种蛋白质水平在锻炼后增加。 其中一种名为硒蛋白P(SEPP1)的蛋白质特别引起了大家的注意——SEPP1可以将硒运输到大脑，其含量在啮齿动物锻炼后增加了两倍多！ 既然得到锻炼的小鼠SEPP1蛋白含量发生了显著变化，那么硒是否就是运动后神经发生的关键因子呢？它的机制有是什么呢？研究人员决定进行更为深入的研究。 硒是在坚果、紫薯等食物中含量丰富的一种微量元素，且廉价易得。在最新的研究中，他们选择了添加两种外源形式的硒——亚硒酸钠（在水和土壤中以盐的形式存在）或硒代蛋氨酸（在饮食中以氨基酸的形式存在）——到神经前体细胞（NPC，会产生新的神经元）中。 出人意料的是，在短短14天内，这些“神经前体细胞”的数量翻了一番！当研究人员将亚硒酸钠直接注射到小鼠的大脑中7天后，海马中的神经前体细胞数量也增加了三倍！
硒注射增加小鼠DG中增殖前体细胞的数量，但对SVZ中的增殖细胞数量没有影响 LRP8是SEPP1在脑毛细血管内皮细胞上的受体，二者结合后，可以将硒转运穿过血脑屏障进入大脑，发挥功效。由此，研究人员构建了SEPP1或其受体缺乏的小鼠，发现，当Sepp1或Lrp8基因敲除后，运动了7天的小鼠的神经前体细胞却没有增加，这更加证实了SEPP1是运动制造新神经元的关键。
运动诱导的NPC增殖增加需要Sepp1-Lrp8介导的硒转运 Achucarro Basque神经科学中心的神经生物学家Juan Encinas评价道：“这是第一次发现饮食中通常存在的物质对神经发生具有如此明显的影响。” 那么，如果在日常饮食中补充硒，能否能改善大脑老化呢？ 于是，研究者又“顺便”对小鼠的大脑认知进行了检测。该团队在18个月大的小鼠（相当于60岁的人类）的饮用水中添加了硒代蛋氨酸——近1个月后，啮齿动物海马中新的神经元数量增加了一倍！
膳食硒-L-蛋氨酸的输送导致DG中增殖前体细胞(D和F)和未成熟神经元(E) 的数量显着增加 在依赖海马区域的两项记忆任务中，硒处理组小鼠也表现优越。在主动避让实验中，接受硒治疗的小鼠在避开电击区方面明显优于对照小鼠，受到的电击更少；在迷宫实验中，接受硒治疗的小鼠也学会了比对照小鼠更快地进入逃生箱。 最后，研究人员调查了硒是否有助于逆转脑损伤导致的认知缺陷。他们将血管收缩剂ET-1分子注射到小鼠的海马体中，以引起中风样病变，从而破坏神经元并损害记忆力。在一系列记忆任务中，受损但接受硒治疗的小鼠表现与正常小鼠一样好。另一方面，未经治疗的损伤小鼠无法将物体识别为新物体，而且它们很难记住前一天受到电击的位置。
硒可挽救由内皮素1诱导的海马损伤引起的海马学习和记忆障碍 讲到这里不禁惊呼，这真的是一项“了不起的”研究——不仅揭示了运动促进成年神经发生并提高认知功能的机理，还将食物中“喜闻乐见”的元素硒开发出了新用途。这对于因高龄或者虚弱等身体原因而无法锻炼的人无疑是个好消息。 最后，提醒正在用脑过度的大家：勤运动，多吃坚果、谷物和乳制品等富含硒的食物，一个聪明的大脑正在向你“招手”。 |
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