不知道大家是否聽說過這樣的話:“睡眠是大腦排毒的黃金時間”,雖然諸多的科學研究也已證實,大腦在深度睡眠時會通過腦脊液系統清除代謝廢物,但在清醒的白天,我們的身體又是如何清除大腦的代謝廢棄物的呢?
一項發(fā)表在Nature子刊 Nature Neuroscience上的重磅新研究發(fā)現,在白天通過鍛煉我們的“核心”(腹部肌肉),比睡眠清除大腦垃圾的效率更高,這一發(fā)現,或許為我們保持大腦年輕態(tài),提供了一種簡單又行之有效的新方法。
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今天就結合這項新研究的重要發(fā)現,來為大家介紹下,這種并不復雜的身體活動是如何來清除大腦垃圾,促進大腦健康的。
長期以來,科學家們都觀察到一個奇特又顛覆大多數人認知的現象:大腦在顱骨內并非靜止不動,而是會隨著心跳和呼吸產生輕微的位移。由于過去的相關研究大多針對的是麻醉狀態(tài)下的動物或靜臥的人體,大多數研究得出的結論也是,這種大腦的運動,主要是由心血管系統的節(jié)律性跳動所驅動的。
但在此次發(fā)表的新研究中,研究團隊發(fā)現,在清醒狀態(tài)下,大腦產生的運動幅度遠比我們想象的更大,而且這種大腦“運動”的主要驅動力并非來自心跳和呼吸,而是來自于腹部核心肌肉的收縮。
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在新研究中,研究人員先進的雙光子顯微鏡,對清醒狀態(tài)下的小鼠大腦進行了觀察,發(fā)現每當小鼠開始跑動或僅僅是腹部用力時,小鼠的大腦就會向前方和側方發(fā)生顯著位移。
為了進一步弄清腹部用力就會使大腦產生位移的生理機制,研究人員進行了微米級的CT掃描和精細的解剖分析,發(fā)現嚙齒類動物以及人體內都存在一個隱藏的“液壓系統”——椎靜脈叢。
椎靜脈叢是一個連接腹腔和脊柱椎管的靜脈網絡,當我們收縮腹部核心肌肉時,腹壓會迅速升高,此時升高的壓力會將腹腔內的血液,通過椎靜脈叢推向脊髓腔,由于脊髓腔的空間有限,因此涌入的血液會進一步推動腦脊液涌向大腦,這種從下往上的強大的流體推動力,直接推動了整個大腦在顱骨內的位移。
實驗數據顯示,在核心收縮過程中,大腦內部的壓力會從基準的5mmHg迅速飆升至20mmHg以上。這種壓力的驟增,并非來自腦血管的擴張,而是來自腹部收縮帶來的物理推力。
為什么大腦的“運動”,就會產生排污效應呢?相信很多朋友都知道,大腦主要通過腦脊液和組織間液的循環(huán)帶走代謝廢物,例如像阿爾茨海默病相關的β淀粉樣蛋白的排出,主要就是通過這個途徑進行的。
而此次研究的最關鍵發(fā)現就是,核心驅動的大腦運動,會改變大腦內的流體運動模式,促進大腦代謝廢棄物的排出。
研究者通過復雜的計算模型(多孔彈性模型)模擬了核心運動對脊髓-大腦內液體流動的影響。研究發(fā)現,在睡眠模式下的液體流動,主要是通過血管周圍的縫隙流入大腦,屬于“注入”模式;而在核心收縮,大腦產生位移的狀態(tài)下,產生則是一種“擠壓”效應,這會強力驅動組織間液從小腦內部排出,進入蛛網膜下腔。
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這樣說可能太復雜,簡單舉例來說,如果我們把大腦比作是一塊海綿,大腦每天進行代謝產生的廢棄物會讓這塊海綿越來越臟,在睡眠狀態(tài)下,大腦中的液體會對海綿產生浸泡和廢物清除作用;而核心運動帶來的大腦運動,其驅動的液體流量和流速都顯著更高,就相當于把這塊海綿在水龍頭下進行反復沖洗,然后擠壓擰干,這兩種垃圾清除發(fā)生誰的效率更高,也就一目了然了。
這也解釋了為什么那些長期不運動、核心力量薄弱或極度肥胖的人(常伴隨腹壓異常),其認知功能往往更容易受損——因為他們的大腦失去了這種關鍵的“物理清洗”機制。
這項研究告訴我們,強大的核心力量是清除大腦垃圾的“動力泵”,我們應該如何通過鍛煉來強化核心力量,保持大腦年輕態(tài)呢?
根據新研究中提到的核心預激活,腹部肌肉收縮的科學原理,為大家推薦以下3種無需器械,每天簡單鍛煉幾分鐘,就能增強核心力量,助力大腦排污的簡單運動。
1. 核心預激活呼吸法
站姿或仰臥,嘗試想象有人要打你的肚子。此時你的腹部會自然緊縮,但不要憋氣,嘗試在這種緊縮狀態(tài)下保持均勻呼吸。每次保持30秒,重復5組。這種狀態(tài)下,我們可以直接模擬研究中的核心激活,腹壓升高過程。
2. 動態(tài)平板支撐
保持標準的平板支持姿勢的同時,交替抬起一只腳,不需要抬太高,但要注意在抬腳時保持身體不要發(fā)生晃動,左右腳抬起一次為一組,每組保持時間在40到60秒,重復做3組。
3. 死蟲式
仰臥,雙手伸直指向天花板,雙腿屈膝呈90度。緩慢下放右手和左腿至貼近地面,腰椎始終緊貼地板,隨后換邊。這個運動能夠練習在四肢活動時保持核心穩(wěn)定和腹壓恒定;建議10次為一組,重復3到4組。
除了上述這些活動方式外,實際上我們在日常生活中,還可以在行走時有意識的微微收緊核心,養(yǎng)成在走動過程中鍛煉核心的習慣,不但有助于保持走路時的身體平衡,還能對大腦清除垃圾,保持年輕態(tài)帶來長期獲益。
這些新發(fā)表在權威期刊上的重磅研究讓我們認識到,清除大腦垃圾,保持大腦健康,并非只是靠睡眠和靜養(yǎng),它揭示了我們的軀體和大腦之間的緊密連接,只要我們能夠保持規(guī)律運動,鍛煉核心,每一次的肌肉收縮,都是對大腦的一次深層物理洗滌,讓我們保持運動鍛煉習慣,為大腦保持年輕態(tài)保駕護航。
參考文獻:
- Garborg, C.S., Ghitti, B., Zhang, Q. et al. Brain motion is driven by mechanical coupling with the abdomen. Nat Neurosci (2026).
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