爷爷锻炼竟能增强孙子智力!

观云脑 2024-10-18 12:47:19

运动益处广为人知,不仅能助减肥、强免疫、降慢病风险,还能提记忆与认知,使大脑更灵敏敏锐。以往研究显示,体育活动对认知的积极影响能遗传给下一代。更神奇的是,这些运动好处甚至能为隔代的智力发展奠定基础,哪怕后代并未亲身锻炼。

近期,J Neurosci杂志发布了一项研究,通过对小鼠祖父(F0)进行运动或不运动的干预,观察第二代(F2)雄性小鼠的行为与认知,以此评估锻炼的跨代效应。结果发现:与运动相关的认知好处不仅能传给子女,还能跨代传递,甚至在两代之后仍能持续影响后代。

爷爷的运动竟能提升孙子的智力!

研究者对比了久坐不动的F0代小鼠的孙辈(F2SED)和经常运动的F0代小鼠的孙辈(F2RUN)。通过旷场实验来考察小鼠的活动性,结果显示,在首次探索环境中,两组的探索行为在各项指标上均无明显差别。当再次面对已熟悉的环境时,两组的表现也大致相同。

进一步地,研究者利用新目标识别测试、目标定位测试以及情境恐惧条件反射来评估小鼠的认知水平。研究发现,在新目标识别测试里,相较于久坐小鼠的后代(F2SED),经常运动小鼠的后代(F2RUN)在短期(1小时,STM)和长期(24小时,LTM)记忆方面都有显著提升,它们探索已知和未知目标的时间都更长,而且探索时间的长短并不影响其记忆表现。在更具挑战性的目标定位测试中,只有在相同的探索时长下,F2RUN小鼠才能明显察觉到物体空间位置的细微变动。至于情境恐惧条件反射测试,两组小鼠之间则未显示出差异。

总的来说,经常运动的小鼠孙辈(F2RUN)展现出更高的认知水平,这一发现证实了祖辈的运动确实能够促进孙辈认知能力的提升,并确认了运动所带来的认知增强具有跨代遗传的特性。

是如何实现这种代际传递的呢?

为了探究这一问题,研究者利用齿状回的组织学标志物进行了深入研究。然而,结果显示,在神经干细胞的数量、颗粒细胞层的细胞数量、祖细胞的数量、未成熟新生神经元的数量以及齿状亚颗粒层的面积等关键指标上,两组小鼠之间并未发现显著的差别。这意味着,在成年海马神经发育的过程中,两组小鼠并未表现出明显的不同。

然而,一个值得注意的现象是,F0代的锻炼会对F1代成年海马神经发育产生积极影响。

为了深入了解这一过程,研究小组对海马体内的小RNA序列进行了详尽的分析,发现了35种与关键脑功能密切相关的差异表达miRNA。在这些miRNA中,有15种的表达减少,而另外20种的表达增加。进一步的研究发现,其中miRNA-144和miRNA-298这两种miRNA与认知能力之间存在显著的负相关关系。也就是说,F0代小鼠经过运动刺激后,这些miRNA的表达水平降低得越多,其F2代的认知能力就越强。

为了获得更全面的认识,研究者们进行了描述性分析,将F2代的RNA测序数据与前两代(F0和F1)的数据进行了对比。结果显示,有11种miRNA在三代的样本中表现出了一致的变化趋势,这表明它们可能是关键的研究对象,同时也是跨三代表观遗传效应的重要调控因素。

除此之外,研究团队还将F2代中显著差异表达的35种miRNA与F0和F1代的RNA测序数据进行比对,发现了6个具有显著差异的靶基因。这些基因也值得深入研究,以便更好地理解它们在跨代遗传中的作用。

总结

本研究首次揭示了运动对祖辈产生的积极影响可以跨代传递至孙辈,并在他们的认知能力上产生持久的正面效果。这种影响可能由一组特定的miRNAs介导,这些分子能够在多代人之间持续发挥作用。

令人惊喜的是,运动不仅能在短期内带来益处,如改善健康状况,还能在长期内为后代带来认知上的提升。读到这里,你是否已经迫不及待想要开始锻炼了呢?因此,无论工作或学习多么繁忙,都不要忘记抽出时间进行运动。毕竟,这样的投资不仅能让你自己受益,还能惠及你的子孙后代!

参考文献:

[1] McGreevy KR, Tezanos P, Ferreiro-Villar I, et al. Intergenerational transmission of the positive effects of physical exercise on brain and cognition. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019;116(20):10103-10112. doi:10.1073/pnas.1816781116

[2] Cintado E, Tezanos P, De Las Casas M, et al. Grandfathers-to-Grandsons Transgenerational Transmission of Exercise Positive Effects on Cognitive Performance. J Neurosci. 2024;44(23):e2061232024. Published 2024 Jun 5. doi:10.1523/JNEUROSCI.2061-23.2024

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