跑马拉松可以改变人类的大脑结构丨一周科技

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撰文 | 姚湧  小学森  庐州月

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跑马拉松会改变大脑结构

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马拉松是很多人喜欢的一项体育运动，是对肉体和精神的双重考验。近日，西班牙巴斯克大学神经科学系 Carlos Matute 团队使用磁共振成像研究 了跑马拉松对人类大脑结构的影响。研究人员发现，运动员在跑马拉松时，其大脑中涉及运动协调、感觉和情绪整合的特定区域的髓磷脂 （神经轴突上的多层细胞膜结构髓鞘的主要成分） 水分数 （髓磷脂含量的指示指标） 信号显著降低：控制运动协调的皮质脊髓束髓磷脂减少 26% ，负责感觉情绪整合的脑区减少 28% 。但在此后的两个月内，马拉松选手的髓磷脂水平会恢复到正常。这些发现表明，剧烈运动会暂时可逆地降低大脑髓磷脂含量，这与啮齿动物研究的结果一致。据了解，髓磷脂的主要成分是脂质，占髓磷脂的 70-80% ，而髓磷脂蛋白则使 髓鞘的 多层结构紧凑 且 稳定。 研究人员认为，髓磷脂中的脂质可能在极端代谢条件下 （如马拉松） 充当神经胶质能量储备 。 相关论文于 3 月 24 日发表在《自然 ·代谢 》 （ Nature metabolism ） 杂志。

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https://doi.org/10.1038/s42255-025-01244-7

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中年人为啥更容易发福？

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相比于其他年龄段，中年人更容易肥胖 。 发福也使中年人的全因死亡风险提高了 2 2% 。近日，华中科技大学同济医学院 Cong-Yi Wang 团队发现， 白色脂肪组织 （ WAT ） 中的脂肪祖细胞 （ APC ） 是中年肥胖的潜在 诱因 。具体来说， 在中年群体中， 源于 APC 的细胞外囊泡 （ EV ） 缓解 脂肪组织巨噬细胞 （ ATM ） 炎性发生 的能力 受到损伤 。从机制上讲，这些 EV 缺乏 一种编号为 miR-145-5p 的 小 R NA ， 无法抑制 ATM 中 L- 选择素的表达，从而通过 NF-κB 信号通路促进 ATM 向炎性巨噬细胞 M1 方向极化 。相比之下，年轻 群体 APC 的 EV 有效地抑制了 M1 巨噬细胞的极化。 动物实验结果表明 ， 通过 脂质体 途径 将 miR-145-5p 类似物 递送到 ATM 可 有效预防中年小鼠的肥胖 ， 提 示 miR-145-5p 是 一种具有广阔 临床应用前景的 肥胖 治疗靶点。 相关论文于 3 月 20 日发表在《自然 · 通讯》 （ Nature communications ） 杂志。

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https://doi.org/10.1038/s41467-025-57444-y

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世界卫生组织数据显示，全球有超过 10 亿人视力受损或失明，严重 影响 了他们在日常生活中的安全和行动能力。 可穿戴避障设备能为视觉受损人士提供很好的行动便利。近日，南京邮电大学通信与信息工程学院 Liang Zhou 团队就设计出一种由自主研发的眼镜 （重约 400 克，包括约 80 克电池） 和智能手机 组成的可穿戴避障设备 WOAD 。 其中 ，眼镜收集包括视频和深度模态 在内的 多模态数据以 对 环境 进行 全面感知，并 能 实现深度辅助视频压缩。 这种视频压缩模块 不仅 能降低数据向 智能手机的传输延迟， 并且是 在具有多浮点矢量单元流处理架构的定制 FPGA 板上运行，促进了响应迅速且节能的障碍物检测。此外， 该团队 在智能手机上设计了一个跨模态障碍物检测模块，该模块通过利用基于模态相关性的跨模态学习来确保检测的可靠 性 ，并提供用户友好的听觉和触觉警报。室内 和室外实验结果表明， WOAD 的碰撞避免率为 100% ，延迟小于 320 毫秒，持续 工作 时间约为 11 小时。 相关论文于 3 月 24 日发表在《自然 · 通讯》 （ Nature communications ） 杂志。

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体重管理已经不只是个人问题，现在已经上升到国家层面 。 近日，中国科学技术大学生命科学与医学部翁建平团队通过小鼠和小型猪研究模型发现，传统抗疟疾药物常山酮具有很好的抗肥胖应用前景。研究显示，常山酮能抑制食物摄入，增加能量消耗，导致饮食诱导的肥胖小鼠体重减轻，同时减轻胰岛素抵抗和肝脏脂肪变性。从作用机制上讲，研究人员发现，常山酮通过激活综合应激反应来增加成纤维细胞生长因子 21 （ FGF21 ，能促进能量消耗 ） 和生长分化因子 15 （ GDF15 ，又称 “厌食因子” ） 的 表达 水平 ；小鼠缺失 Gdf15 和 Fgf21 基因后 ， 常山酮的抗肥胖效果也就不再显现。据悉，常山酮是中药常山提取物常山碱的衍生物，已经被美国 FDA 批准用于 治疗硬皮病和原虫感染。相关论文于 3 月 26 日发表在《 科学 ·进展 》 （ Science Advances ） 杂志。

三氯蔗糖是一种被广泛使用的无热量甜味剂。有研究表明，无热量甜味剂会刺激食欲，这可能是由于这些化合物只会提供甜味，不会激发身体产生抑制饥饿的神经信号。近日，南加州大学医学院 Kathleen A. Page 团队完成了在一项 75 名年轻人 参与的随机交叉试验 ， 以研究 三氯蔗糖、甜味 相当 的蔗糖或 纯 水 对机体代谢的影响 。 结果显示 ，与蔗糖相比，摄入三氯蔗糖会刺激下丘脑血流和更 强 的饥饿反应。与 纯 水 相比， 三氯蔗糖也会增加下丘脑血流 ，但两组饥饿评分并无差异。不出所料，蔗糖 （而非三氯蔗糖） 会增加外周血糖水平，这与下丘脑内侧血流减少存在关联。此外， 与蔗糖和水相比，三氯蔗糖 会 导致下丘脑和大脑中与 行为 动机和体感处理相关区域之间的功能连接增 强 。这些发现表明，无热量甜味剂可能会影响下丘脑中负责食欲调节的关键机制。 相关论文于 3 月 26 日发表在《 自然 ·代谢 》 （ Nature Metabolism ） 杂志 。

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气候变化正在错综复杂地影响神经毒性甲基汞 （ MeHg ） 在人类食物网中的积累，可能导致 区域性 暴露风险不均。 近日 ， 南京大学环境学院 Huan Zhong 团队发现， 气候变化将提高 我 国的甲基汞风险，并通过气候 - 汞 - 食品 - 健康关系对亚洲 地区产生差异 影响。 该团队 使用来自 13000 个样本和机器学习的鱼类汞数据集 分析 发现 ，作为 亚洲饮食重要组成部分 的 淡水野生鱼类 体内的 甲基汞被 严重 低估。具体而言，野生淡水鱼类中的甲基汞浓度比养殖淡水鱼类高 2.9 至 6.2 倍，比野生海洋鱼类高 1.7 倍。 根据 SSP2-4.5 和 SSP5-8.5 ， 2031 年至 2060 年， 我国 野生淡水鱼类中甲基汞的平均浓度预计将增加约 60% ， 由此引发的我 国新生儿智商下降 所 造成的最大年经济损失为 1800 万美元。这种损失在 我 国境内和亚洲国家之间可能存在地区差异，对欠发达地区的影响尤为严重。 相关论文于 3 月 24 日发表在《 美国科学院院刊 》 （ PNAS ） 。

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