运动对认知能力的影响及其神经生物学机制

王泽军 季浏 褚昕宇

1“青少年健康评价与运动干预”教育部重点实验室，华东师范大学体育与健康学院（上海 200241）2 上海工程技术大学体育部

人体研究与动物实验证明，运动会影响脑的多种功能，对脑的健康有着重要作用，包括提高认知能力［1］，延缓由衰老引起的认知能力下降［2，3］以及降低抑郁症状［4，5］。关于运动影响脑功能的机制研究主要集中在运动后神经可塑性的变化方面，如神经发生、突触可塑性、树突棘密度与血管新生等［6，7］。特别是海马作为与认知功能密切相关的脑区，在运动后其齿状回（dentate gyrus，DG）的颗粒细胞下层（subgranular zone，SGZ）会产生大量的新生神经细胞［1，8，9］。因此认为，运动对认知能力的影响至少有部分依赖于海马结构与突触可塑性的改变。

1 运动对认知能力的影响

1.1 成年动物模型

近年来有大量研究都是集中于运动对成年啮齿动物认知能力的影响。这些研究的结果不仅有力地支持了运动有益于脑功能的观点，并有助于了解运动提高认知能力的细胞生物学机制。研究表明，自主跑转轮运动与强迫跑台跑训练均能够提高实验动物在Morris水迷宫，Y-迷宫，T-迷宫与八臂迷宫测试中的空间记忆能力［10］。并且，运动提高了实验动物在海马依赖的行为测试中的成绩，包括情景恐惧条件、被动回避学习与新奇事物认知［11-14］。最新的研究也表明，运动能够提高成年小鼠海马DG依赖的空间模式分离能力［15，16］。该研究中发现，运动组小鼠在较小的空间模式分离测试中成绩更好，而在较大的空间模式分离测试中与对照组相比较并无显著性差异［17］。……