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锻炼为何有益大脑

2022-02-19

百科知识 2022年4期
关键词:沙门氏菌恐龙跑步

虽然锻炼对大脑和认知功能的益处已是众所周知,但其背后的机制一直有待阐明。为了确定锻炼是否能让血浆中有益脑功能健康的因子水平上升,美国研究人员从不运动的小鼠和使用跑步机28天的小鼠体内分别采集了血浆,并将这些血浆注射到不运动的年轻小鼠体内。研究发现,注射了跑步小鼠血浆的小鼠,其海马细胞增殖和存活率显著增加,这与在运动小鼠体内观察到的由跑步产生的直接效应类似。注射了跑步小鼠血浆的小鼠,其环境和空间的学习以及记忆力也有所增强。通过对这些血浆进行蛋白质组学分析,发现锻炼能提高那些或对大脑具有保护作用的抗炎因子,比如簇集蛋白水平。静脉注射簇集蛋白在急性大脑炎症小鼠模型和阿尔茨海默病小鼠模型中均表现出抗炎作用。研究人员还发现,在进行6个月的身体锻炼干预后,20名轻度认知损害患者血浆中的簇集蛋白水平也有所上升。

英国一项研究发现,人体免疫细胞可以利用体内储存的脂肪来对抗感染。沙门氏菌是一种能导致人腹泻、呕吐、腹痛、发烧和脓毒症的细菌。研究人员跟踪了活干细胞中脂肪酸的运动和消耗,并通过肝脏损伤情况来分析沙门氏菌细菌感染的免疫反应,结果发现,在造血干细胞所在的骨髓中,感染信号驱动脂肪细胞将储存的脂肪以脂肪酸的形式释放到血液中。这些高能脂肪酸随后被造血干细胞摄取,有效地喂养了干细胞,使它们能够制造数百万抗击沙门氏菌的白细胞。此外,研究人员还确定了脂肪酸转移的机制。在全球普遍面临抗生素耐药性的挑战下,这将有助于开发利用人体免疫系统对抗细菌感染的新疗法。

古生物学家通过对在西班牙拉里奥哈发现的1亿多年前的化石足印进行分析,发现一些兽脚类物种—两足行走的捕食性恐龙的奔跑速度能达到近45千米每小时,这也成为迄今计算出的兽脚类恐龙最快的奔跑速度之一。化石足印有两组,显示有3个脚趾,长度大于宽度,可能是同一种兽脚类恐龙留下的,但很难确定具体物种,推测可能来自棘龙科或鲨齿龙科,其体形中等,敏捷异常。根据这些足印的角度和距离,古生物学家计算出一个兽脚类恐龙是以23.4~37.1千米每小時的速度奔跑的,另一个兽脚类恐龙是以31.7~44.6千米每小时的更快速度奔跑的。后一速度在迄今基于兽脚类恐龙足印估算的奔跑速度中可排前三。而且,两者的奔跑状态也不同,一个是平稳提速,另一个则在一边奔跑一边调整方向。

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