运动或可重塑从大脑到心脏的神经回路 | 国际体视学与图像分析学会

一篇新发表的评论文章强调证据表明，耐力训练可能在中央脑回路与外周自主神经系统两个层面推动神经可塑性。
来自布里斯托大学（University of Bristol）和伦敦大学学院（University College London）的研究人员呼吁对神经系统如何适应反复运动形成更广泛的理解。
在这篇发表于《自主神经科学：基础与临床》（Autonomic Neuroscience: Basic and Clinical）的新评论文章中，安德烈·洛施博士（Dr Andrzej Loesch）与 A·奥古斯托·科皮博士（Dr A. Augusto Coppi）提出，不应仅从骨骼肌、心血管系统、代谢、免疫和激素的变化来看待运动适应。相反，不断累积的证据表明，训练也能重塑大脑和自主神经系统中的神经回路。这篇评论文章整合了两条互补的研究线索。近期实验工作显示，腹内侧下丘脑中的类固醇生成因子-1（SF1）神经元在反复运动后反应性增强，并且小鼠要获得训练的完整耐力收益离不开这些神经元。作者将这一中枢脑发现与自己早先关于星状神经节（颈部下方交感神经细胞簇，对心脏的神经控制有重要贡献）的体视学研究联系起来。
运用基于设计的体视学和三维定量分析，研究团队检测了青年成年大鼠在十周中等强度跑台运动后的右侧与左侧星状神经节。受训练动物表现出明显的侧别特异性重塑。
由于心脏交感神经控制本身在解剖和功能上就是不对称的，这些结果引发了重要问题。作者提出：右侧与左侧星状神经节在运动和恢复期间是否被以不同方式募集；它们的重塑是否促成了训练带来的心血管收益；以及这类差异是否有助于解释为什么个体对运动的心脏反应存在差异。
「人们通常从肌肉和心血管适应的角度讨论运动，但神经系统可能在多个层面记录着训练史。我们的体视学工作提示，右侧和左侧星状神经节并非以相同方式重塑。这种不对称尤其引人入胜，因为这些神经节参与心脏交感神经控制。」——通讯作者、布里斯托大学高级讲师 A·奥古斯托·科皮博士
科皮博士补充道：「下一步是把定量解剖与环路示踪、电生理、自主神经记录和运动生理学结合起来。这将使我们能够检验中枢与外周自主神经适应是独立发生、依次发生，还是作为一个协调的躯体-大脑-自主神经反馈系统的一部分发生。」
作者强调，不应把下丘脑发现和星状神经节发现当作单一机制的证明。这些研究涉及不同物种、不同神经结构和不同测量指标。星状神经节分析测量的是神经元胞体体积，而非树突分支或电活动。因此这篇评论文章提出的是一个研究框架和一组可检验的问题，而不是宣称一条完整的因果通路已被确立。尽管如此，所提出的框架可以帮助研究者考察运动史如何在神经系统的多个层面被编码，以及这种适应如何影响心血管健康、耐力和个体对训练的反应。