體育活動和大腦健康之間的聯繫並不新鮮，許多研究顯示運動可以促進功能，從緩解抑鬱症到避免認知能力下降。現在，科學家們在細胞研究中表明，這種聯繫可能更加直接，這為更有針對性的大腦健康物理療法和潛在的神經退行性疾病的治療打開了大門。

來自伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校貝克曼先進科學技術研究所的科學家們能夠通過小鼠肌肉細胞證明它們的收縮如何導致海馬神經元發出更大和更頻繁的電信號。在幾天內，這些更強大和更健康的信號變得更加同步，模仿了大腦中的神經組織。

每次我們運動時，我們的肌肉都會收縮和拉長；如果這種收縮向對認知至關重要的海馬體發射出更大、更強的電信號，它可能會導致基於運動的治療，如阿爾茨海默氏病。

首席作者、伊利諾伊大學香檳分校的Ki Yun Lee說：”海馬體是學習和記憶的關鍵區域，因此也是認知健康的關鍵區域。星形膠質細胞在介導運動的影響方面發揮著關鍵作用。通過調節神經元活動和防止神經元過度興奮，星形膠質細胞有助於實現最佳大腦功能所需的平衡”。

在發現化學途徑後，該團隊將具有來自肌肉細胞的化學信號的培養物添加到海馬神經元和星形膠質細胞的培養物中，這些細胞是”大腦中的第一反應者”。通過免疫熒光和鈣成像，研究人員能夠看到專門的星形膠質細胞如何在這個過程中發揮關鍵作用，調節化學環境和減輕神經行為。

海馬神經元（黃色）被星形膠質細胞（綠色）所包圍，來自該研究的細胞培養物Taher Saif, Justin Rhodes 和Ki Yun Lee。

雖然身體對運動的化學反應是一個複雜的反應，但關注從肌肉細胞到海馬體的路徑可能有助於科學家準確地理解有針對性的物理治療方案如何能夠加強，甚至重建那些遭受認知衰退的神經路徑。

最終，研究人員希望它們的努力有助於製定更有效的認知障礙（如阿爾茨海默病）的鍛煉方案。

該研究發表在《神經科學》雜誌上。