在2015年，英国的一个研究团队证明，有氧运动能明显改善老年人的痴呆症状（阿尔兹海默病占了很大一部分），包括记忆力，认知，注意力等[1]。不过，运动究竟是如何改善认知的，科学家并不确定。
近日，哈佛大学的Rudolph E. Tanzi博士带领的团队终于从分子和细胞上揭开了一条谜底。他们发现，运动与刺激神经元再生相结合，能缓解小鼠阿尔兹海默病的症状（如β淀粉样蛋白沉积），并改善其认知功能。这项重要的研究成果发表在近期的《科学》杂志上[2]。
最近几个被寄予厚望的治疗阿尔兹海默病的药物（目的是清除β淀粉样蛋白沉积）在临床试验中失败了，为这个疾病的治疗蒙上一层阴影。同时，这也说明我们对阿尔兹海默病的认识还不够深刻。
我们知道在人体大脑中，有一个叫海马体的区域主管着记忆，而阿尔兹海默病患者的主要症状之一就是记忆力衰退，对海马体的研究也是当今研究阿尔兹海默病的热点。在海马体中存在着成体神经元再生，而成体神经元再生在人类的学习和记忆中发挥着重要作用。科学家先前就发现，在人类阿尔兹海默病的典型症状出现之前，成体神经元再生就已经出现障碍了[3]。
如果刺激成体神经元再生，对阿尔兹海默病究竟会有怎么样的影响呢？科学家们在患有阿尔兹海默病的小鼠身上进行了试验，通过转基因的方法（同时也辅以药物注射）诱导小鼠脑中的成体神经元再生，虽然观察到了神经元的增加，但是对于阿尔兹海默病的症状却并没有减轻，这条路似乎走不通。科学家做了个对照实验，分别让诱导成体神经元再生的小鼠和没诱导的小鼠进行跑步锻炼，奇迹发生了，诱导成体神经元再生的小鼠脑中的β淀粉样蛋白沉积减少了，更重要的是小鼠的认知能力也提升了！不得不说这是一个惊喜。
之前就有很多研究发现运动能增加大脑中很多细胞因子的表达，促进神经元生长和发育，增加突触的可塑性，减少神经炎症等等[4]。对之前进行了运动锻炼的小鼠体检，发现认知功能提升的小鼠中这些细胞因子水平果然有增加，而只诱导成体神经元再生而不锻炼的小鼠就没有了，看来就是这些细胞因子起的作用。运动的意义是增加大脑中多种细胞因子的表达，给大脑一个良好的环境，药物也能增加神经营养因子的表达，达到与运动类似的效果，这可能在以后会成为治疗阿尔兹海默病的一种方法。这项研究也可能将科学家从β淀粉样蛋白的桎梏中解放出来，探索其他攻破阿尔兹海默病的路径。
研究者们表示，更多的研究需要在阿尔兹海默病患者中进行，重点是患者是否有足够的成体神经元再生，使得他们在身体运动锻炼中受益。考虑到临床试验中的发现，运动能推迟阿尔兹海默病的发生[5]，还能改善患者的症状。
但是，对于成年人中成体神经元再生的问题，学界一直充满争议。甚至顶级期刊之间也互相掐架。今年三月份发表在Nature的一篇论文在人脑标本中发现，成人大脑海马体中的神经祖细胞早已消耗殆尽，不会再产生新的神经元[6]。而随后发表在Cell Stem Cell 上的研究论文又表示，在老年人的海马体中仍然有神经祖细胞存在，老年人的大脑中也有新的神经元再生[7]。
目前这个问题现在还没有定论，最终的结果还须看进一步的研究。现在这个小鼠身上的实验，与之前运动改善阿尔兹海默病的临床研究相结合，间接支持了成年人中神经元能再生的观点。
参考文献
[1] Aerobic exercise to improve cognitive function in older people without known cognitive impairment. Cochrane Database Syst Rev 2015;4:Cd005381.
[2] Combined adult neurogenesis and BDNFmimic exercise effects on cognition in an Alzheimer's mouse model[J]. Science,2018, 361(6406): eaan8821.
[3] Adult hippocampal neurogenesis and its role in Alzheimer’s disease. Mol. Neurodegener. 6, 85–93 (2011).
[4]Exercise differentially regulates synaptic proteins associated to the function of BDNF. Brain Res. 1070, 124–130 (2006)
[5]Aerobic exercise to improve cognitive function in older people without known cognitive impairment. Cochrane Database Syst Rev 2015;4:Cd005381.
[6] Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults. Nature, 555(7696), 377-381.
[7] Human Hippocampal Neurogenesis Persists throughout Aging. Cell Stem Cell, 22(4).