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体育活动和大脑健康之间的联系并不新鲜，许多研究显示运动可以促进功能，从缓解抑郁症到避免认知能力下降。现在，科学家们在细胞研究中表明，这种联系可能更加直接，这为更有针对性的大脑健康物理疗法和潜在的神经退行性疾病的治疗打开了大门。

来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校贝克曼先进科学技术研究所的科学家们能够通过小鼠肌肉细胞证明它们的收缩如何导致海马神经元发出更大和更频繁的电信号。在几天内，这些更强大和更健康的信号变得更加同步，模仿了大脑中的神经组织。

每次我们运动时，我们的肌肉都会收缩和拉长；如果这种收缩向对认知至关重要的海马体发射出更大、更强的电信号，它可能会导致基于运动的治疗，如阿尔茨海默氏病。

首席作者、伊利诺伊大学香槟分校的Ki Yun Lee说："海马体是学习和记忆的关键区域，因此也是认知健康的关键区域。星形胶质细胞在介导运动的影响方面发挥着关键作用。通过调节神经元活动和防止神经元过度兴奋，星形胶质细胞有助于实现最佳大脑功能所需的平衡"。

在发现化学途径后，该团队将具有来自肌肉细胞的化学信号的培养物添加到海马神经元和星形胶质细胞的培养物中，这些细胞是"大脑中的第一反应者"。通过免疫荧光和钙成像，研究人员能够看到专门的星形胶质细胞如何在这个过程中发挥关键作用，调节化学环境和减轻神经行为。

海马神经元（黄色）被星形胶质细胞（绿色）所包围，来自该研究的细胞培养物Taher Saif, Justin Rhodes 和 Ki Yun Lee。

虽然身体对运动的化学反应是一个复杂的反应，但关注从肌肉细胞到海马体的路径可能有助于科学家准确地理解有针对性的物理治疗方案如何能够加强，甚至重建那些遭受认知衰退的神经路径。

最终，研究人员希望它们的努力有助于制定更有效的认知障碍（如阿尔茨海默病）的锻炼方案。

该研究发表在《神经科学》杂志上。