Science重磅研究揭示,「久坐容易痴呆」的科学依据

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前段时间,久坐的危害登上微博热搜。大家发现,久坐的伤害不仅限于腰椎和脖颈,还会导致大脑供血不足,伤神损脑,所以久坐人群容易犯困、反应迟钝,长此以往容易导致记忆力下降。中老年也要尽量避免久坐,会增加老年痴呆和中风的概率。
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根据世界卫生组织(WHO)发布的《2020年身体活动和久坐行为指南》,久坐行为包括了人体在清醒状态下,所有能量消耗低于1.5MET(MET,代谢当量,以安静、坐位时最基础的能量消耗作为1)的状态,并不局限于姿势或是维持的时间。
就时间维度而言,连续2小时的静坐时长与累积4小时或6小时的静坐时长也被作为判定久坐行为的分界点。
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人类大脑,作为人体的“最高指挥官”,虽然仅占体重的2-3%,却需要全身耗氧量的20-30%。然而,大脑无法储存氧气,对缺氧极为敏感。
近日,哥本哈根大学转化神经医学中心的研究团队在《Science》杂志上发表的研究揭示了大脑在生理条件下的氧气动态变化,发现在清醒状态下,小鼠大脑中会自发产生短暂且局限的缺氧区域,称为“缺氧口袋”。这些缺氧区域的出现频率高,持续时间短,但足以引起关注。
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研究者发现,体育活动,尤其是跑步,能够有效减少“缺氧口袋”的数量和持续时间,减轻缺氧负担高达52%。这一发现为“久坐易痴呆”的流行说法提供了科学依据,并且强调了运动在维持大脑健康中的重要性。该研究的突破包括:
1. 技术突破:可视化大脑氧张力动态变化
这项研究中使用的成像技术是一大突破,研究者利用星形胶质细胞中表达的酶与发光底物反应,创造出“会发光”的绿色增强纳米灯笼(GeNL),用以观测大脑皮层部分氧张力(Po2)的相对变化。
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GeNL的生物发光强度报告了脑氧分压
这一方法具有高信噪比和高时空分辨率,使得研究者能够清晰地观察到清醒状态下小鼠脑皮层的Po2动态变化。
2. “缺氧口袋”:大脑微循环受阻的产物
研究者推测,大脑中毛细血管的微循环受阻是导致“缺氧口袋”出现的主要原因。当白细胞短暂堵塞细小的毛细血管时,红细胞无法顺利通过,导致局部脑组织缺氧。这一过程与认知功能下降紧密相关,随着年龄的增长,脑内毛细血管堵塞的概率增加,从而增加了阿尔茨海默症等神经退行性疾病的风险。
3.为治疗缺氧相关疾病提供新思路
这项研究不仅揭示了大脑在日常生活中的缺氧现象,而且为阿尔茨海默病、血管性痴呆等与大脑缺氧相关疾病的研究提供了新的工具和视角。此外,研究结果还表明,通过改变生活方式,特别是增加体育活动,可以显著减少大脑缺氧的风险,为预防和治疗相关疾病提供了新的思路。
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这项研究强调了运动在保护大脑健康中的作用,提示我们即使在日常清醒状态下,大脑也可能经历缺氧的挑战。幸运的是,通过简单的运动,我们可以有效减轻这种缺氧负担,保护大脑免受损伤。这一发现对于促进公共健康和开发新的治疗策略具有重要意义。
对于不同年龄段的人,理想的运动时间分别为:
1. 5-17岁以下的青少年:每天运动至少60分钟;
2. 18~64岁的成年人:每周至少150分钟运动;
3. 65岁以上:每周至少150分钟运动,注意改善平衡和协调能力。
参考
Beinlich, F. R., Asiminas, A., Untiet, V., Bojarowska, Z., Plá, V., Sigurdsson, B., ... & Nedergaard, M. (2024). Oxygen imaging of hypoxic pockets in the mouse cerebral cortex. Science, 383(6690), 1471-1478.