锻炼和大脑互动?

汉娜:我们能刺激大脑中形成新的神经细胞吗?还是我们生来就有这么多的脑细胞?我们与加州索尔克研究所的弗雷德·盖奇教授讨论了这一点及其影响。

弗雷德:我们中的许多人都相信大脑是我们的意识或知识意识的所在地，也是我们所有记忆的所在地。如果它在变化，新的细胞在分裂，我们怎么能保持恒定呢?我们是怎么知道细胞会在生命中保留下来的呢?

汉娜-人们估计我们的大脑中有大约1000亿个神经细胞和100万亿个支持细胞和连接。传统上，人们认为这个数字代表生命。

但自20世纪60年代以来，越来越多的证据表明，在人的一生中，大脑的特定区域会产生新的神经细胞，包括海马体的齿状回——大脑中对学习和记忆很重要的一个关键区域。

这种新细胞在大脑中的自然生成被称为神经发生，它处于不断变化的状态，加州索尔克研究所的弗雷德·盖奇教授解释道……

弗雷德-神经发生不是一个稳定的现象。它受到各种各样的事情的影响，比如学习和锻炼，以及你对自己的刺激程度。新的、令人兴奋的经历会促进神经发生，而镇静、高压力水平和衰老会在一定程度上影响神经发生消极的方式，减少它。所以，每个人都是不同的，这是由经验决定的。

在普通个体中很难得到大量的数据，所以在实验动物中得到更好的控制，你可以更好地控制环境。事实证明，如果你把一只正常健康的动物转移到一个我们称之为丰富的环境中，里面充满了有趣的东西，它们可以探索，它们可以四处移动，挖洞，筑巢。你把它们放在那里一个月然后你计算新生脑细胞的数量。你会发现，与基因相同，性别相同，年龄相同，一切都完全相同的动物相比，核心动物的数量急剧增加。

事实上，当你计算这个区域的神经元总数时，在一只老鼠身上，大约有30万个神经元。如果你把它们放在一个环境丰富的房间里一个月，你可以数出35万个细胞。所以有15%的增长，或者说50000个新的神经元被添加到齿状体中，这是由于一个丰富的环境。

汉娜:太不可思议了!神经发生的增加，新脑细胞的诞生在一个丰富的环境中，这发生在成年啮齿动物身上吗?

弗雷德:这些都是成年动物的。如果你采用同样的模式，用年老的动物做实验，你会发现它们的神经生成能力下降了一个数量级，丰富的环境会增加神经生成能力。

这还有另一个特点强化室里有跑步轮你不能确定这种增加是由于跑步轮，锻炼，还是因为强化的环境。因此，进行了后续实验，只从运动中分离出富集。事实证明，这两种体验有不同的效果。正常情况下，当神经发生时，细胞需要大约一个月到两个月的时间才能完全成熟为神经元。在这个过程中，假设在标准条件下，有相当一部分细胞无法存活。比如说，50%左右的人没能成功。只有大约50%的早期出生的细胞能够存活。但是如果你把它们放到富集的环境中，现在，将近80%的细胞存活了下来。所以我们看到的神经新生的增加是生存效应的结果，而不是别的。然而，如果你把它们放在一个有跑步轮的笼子里让它们运动，它们当然会自愿这样做，它们实际上会努力争取在跑步轮里跑步的机会，这并没有多大的生存效果，但它增加了细胞的刺激和增殖。 So, the increase in neurogenesis that one sees from exercise appears to be - because of proliferation - whereas the increase from enrichment is for survival.

汉娜-如果这也适用于人类。我是说，这是一个令人难以置信的发现，不是吗?如果我们多锻炼，多刺激自己，那么我们就会有新的神经细胞以更高的速度出生，并存活下来。

弗雷德-没错。有几个0这方面的研究有F项。一种是使用所谓的功能性磁共振成像，主要测量新陈代谢和血液流动。让那些锻炼了8周的人在锻炼的时候反复拍照，我想应该是每3周。我们确定的是，那些经常锻炼的受试者血糖利用率长期增加，只是在形成新神经元的齿状回。然后在人类和老鼠身上都做了实验。在老鼠身上，他们也可以看到齿状回的这种成像增加。但如果你阻止神经发生，你就不会得到fMRI信号的增加。至少在老鼠，跑步或运动中发生的事情之间是相关的，比如说在人类身上。

汉娜:一旦这些新的神经细胞诞生了，它们也必须存活下来，它们也必须与现有的神经元形成一个相当功能的回路。

弗雷德:是的，我认为这一点有时会被忽视因为这些细胞是单独产生的，这是非常了不起的，但是从细胞最初从干细胞分裂到产生我们所说的神经祖细胞需要整整两个月的时间。到它们发出它们的过程，从它们的输入中接收5000个连接，然后把它们的轴突发出去与目标细胞接触，大约需要2个月的时间这是一个非常规定的途径，它们需要经历成熟的某些阶段至关重要的是，为了形成一个功能齐全的细胞，细胞被允许经历这些阶段，而不是匆忙地经历这些阶段。

汉娜:除了减少我们的压力水平，多锻炼，多接触环境之外，还有没有其他方法可以促进神经发生或者我们可以服用的药物呢?

弗雷德:你知道，现在这是一个非常非常热门的研究领域，生物技术公司和制药公司都在开发药物。我知道有些公司正在研发不同阶段的药物来促进神经发生。

汉娜-刚才是索尔克研究所的弗雷德·盖奇教授，他谈到了锻炼和新经历如何刺激新脑细胞的产生。