“感觉良好”激素可以解释为什么运动有助于增强大脑功能

一项研究探索了运动对认知表现改善的机制，发现多巴胺起着关键作用。

众所周知，当你锻炼时，神经递质和激素——与快乐、满足感和动力有关——会增加。

新的研究结果表明，它还与运动时更快的反应时间有关。

这一发现背后的研究人员表示，它可能会为认知健康带来一条新的治疗途径，因为多巴胺在帕金森病、精神分裂症、多动症、成瘾和抑郁症等多种疾病中发挥着重要作用。

他们使用一种复杂的扫描设备(称为正电子发射断层扫描(PET))测量了大脑中多巴胺的释放。它跟踪体内细胞的代谢和生化活动。

结果显示，当参与者在机器上躺下骑车时，他们的大脑会增加多巴胺的释放量，而这个过程与反应时间的缩短有关。

该大学运动、健康与运动科学学院 (SHES) 的乔·科斯特洛博士表示：“我们知道有氧运动可以提高认知能力，但这一过程背后的确切机制迄今为止尚未在人类身上得到严格研究。

“使用新颖的大脑成像技术，我们能够检查多巴胺在运动过程中增强大脑功能的作用，结果非常有希望。我们目前的研究表明，这种激素是一种重要的神经调节剂，可以缩短反应时间。

“这些发现支持越来越多的证据表明运动处方是治疗一生中许多健康状况的可行疗法。”

作为该研究的一部分，共对 52 名男性参与者进行了三项实验。

首先，受试者被要求在休息时和在 PET 扫描仪中骑自行车时执行认知任务，以便研究小组能够监测他们大脑中多巴胺的运动。

第二项研究使用肌肉电刺激来测试强迫肌肉运动来刺激运动是否也能提高认知能力。

最终的实验结合了自愿和非自愿运动。

在进行自愿锻炼的实验中，认知能力得到了改善。

当仅使用强制电刺激时，情况并非如此。

日本电子通信大学健康与运动科学实验室副教授安藤宗一 (Soichi Ando) 表示：“我们希望在部分研究中去除随意肌运动，看看剧烈运动的过程是否可以改善认知能力但我们的研究结果表明，锻炼必须来自大脑的中枢信号，而不仅仅是肌肉本身。

“这表明，当我们在锻炼期间告诉我们的中央命令移动我们的身体时，这就是帮助大脑释放多巴胺的过程。”

该团队之前的研究检查了氧气水平、认知表现和运动之间的关系，以检验这样的理论：我们在锻炼过程中呼吸的氧气越多，我们的大脑就越清醒。他们发现，在低氧(缺氧)环境内外骑行时，个人的反应时间没有变化。

“这些最新发现支持了我们之前的理论，即运动期间的认知表现受到大脑调节激素(包括多巴胺)变化的影响，”科斯特洛博士补充道。

“还可能有许多其他心理生理因素，包括脑血流量、觉醒和动机发挥作用。”

这篇发表在《生理学杂志》上的论文表示，迫切需要进一步的研究来充分了解多巴胺的释放如何与运动后的认知表现相关。

作者还认识到样本量相对较小的局限性，并建议在未来的实验中需要更多的参与者，来自包括女性和老年人在内的一系列人群，并在更长的时间内进行。

这项研究是朴茨茅斯大学和英国奇切斯特大学合作进行的;日本电气通信大学、东北大学、明治安田健康福祉生命财团、节南大学;马来西亚苏丹再纳尔阿比丁大学;和台湾大叶大学。

来源:

Materials provided by University of Portsmouth. 注明: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

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