运动能触发大脑中隐藏的“清洁”机制张佳欣

美国宾夕法尼亚州立大学最新发表于《自然·神经科学》的一项研究显示，大脑与身体之间的物理联系比此前认为的更为紧密，运动会触发大脑中隐藏的“清洁”机制，这为解释“运动为何有益大脑健康”提供了新的生理学依据。

研究人员利用微型计算机断层扫描（microCT）技术（该技术能够对生物体的内部结构进行高分辨率成像）和其他成像技术，发现静脉网络在腹腔和大脑之间起着机械连接的作用。图中红色的静脉穿过椎骨内部并环绕脊柱。图片来源：美国宾夕法尼亚州立大学

验证这一过程，研究人员利用双光子显微镜与微型计算机断层扫描技术，对在运动状态下的小鼠大脑进行成像观察。结果显示，大脑的微小位移发生在动物启动运动之前，并紧随腹部肌肉收缩之后出现。

在进一步实验中，研究人员对轻度麻醉小鼠腹部施加低强度压力（低于常规血压测量水平），在无任何其他运动的情况下，同样观察到大脑发生位移，且在压力解除后迅速恢复原位，表明腹部压力可即时影响颅内结构状态。

在此基础上，研究人员通过计算机模拟分析脑脊液流动机制。由于脑内液体动力学过程复杂且难以直接观测，研究人员将大脑简化为类似“多孔海绵”的结构模型，用以模拟液体在不同空间尺度中的流动。

模拟结果显示，大脑的微小机械运动可促进脑脊液在组织间隙中的循环流动，从而产生类似“冲洗海绵”的效果，有助于清除代谢废物。 研究人员表示，这一发现提示，即使是日常生活中的轻度身体活动，也可能通过机械方式影响脑内液体循环，对维持大脑健康发挥作用。