跑完馬拉松，大腦發生了哪些變化？

　　一項3月24日發表于《自然-新陳代謝》的研究顯示，一種包裹神經細胞傳遞的電信號的脂肪物質也可能成為大腦的能量來源——尤其是在能量儲備不足時。

　　馬拉松運動員涉及運動控制、感覺和情緒處理的大腦區域，賽后髓鞘水平暫時下降（圖源：Getty）

　　艱苦的馬拉松比賽之后，對參賽者的大腦掃描結果表明，大腦中涉及運動控制、感官和情感處理的區域中的絕緣物質（稱為髓鞘）的水平有所下降，這表明大腦可能會將這種脂肪物質用作燃料，但在兩個月內又恢復了正常。

　　“雖然髓鞘作為能量來源的觀點并不新鮮，但沒有人想過研究跑步者是否也會出現這種情況。”論文研究者、西班牙巴斯克大學的神經科學家、馬拉松運動員Carlos Matute說，“

　　西班牙萊奧阿巴斯克大學的神經科學家、馬拉松運動員卡洛斯-馬圖特（Carlos Matute）說，“這些發現讓我們開始考慮髓鞘脂質至少在某些情況下有助于大腦的能量代謝。”

　　Matute補充說，比賽后髓鞘的暫時性減少并不是跑步者需要擔心的事情。他的團隊目前正在開展研究，以探討髓鞘減少是否會對認知功能產生暫時性影響，但迄今為止一無所獲，這表明這種影響要么非常小，要么根本不存在。“大腦功能沒有明顯的變化。”實際上，Matute懷疑髓鞘的使用和補充是有益的，因為這“鍛煉了大腦的新陳代謝機制”。

　　美國馬里蘭州國立衛生研究院從事大腦成像和衰老研究的Mustapha Bouhrara也贊同這一觀點。“髓鞘的減少只持續很短的時間，因此并不令人擔憂，而且這個過程教會了大腦如何快速修復髓鞘，可能非常有益。”

　　經跑過18次馬拉松的Matute在訓練中萌生了這項研究的想法。他思考著人們是如何完成如此艱巨的比賽的。鑒于髓鞘在大腦中的豐富程度——按重量計算占中樞神經系統的40%，及其脂肪成分，Matute想知道大腦是否會“戰略性地”使用這種物質，在其他能量來源不足時繼續發揮作用。

　　研究小組使用磁共振成像技術，對10名選手（8男2女）在2022年和2023年參加西班牙各種馬拉松比賽前后48小時內的大腦進行了掃描。發現與賽前相比，賽后大腦12個區域的髓鞘水平明顯降低。Matute說，“雖然不多，但大腦某些區域的髓鞘含量明顯減少。”

　　Matute說，受影響的區域涉及運動協調、感官知覺和情緒，也是馬拉松比賽中可能會活躍的區域。“在跑步過程中，我們會感受到很多東西，必須不斷地自我激勵才能繼續跑下去。”

　　在比賽結束后的幾周和幾個月里，研究人員再次對一些選手的大腦進行了成像。發現兩周后出現了一些“髓鞘再生”，兩個月后髓鞘水平完全恢復。

　　所有參與者都是年齡在45歲到73歲之間的經驗豐富的業余跑步者。Matute懷疑，體質較差的人髓鞘暫時減少的程度會更大，而過馬拉松比賽距離超過42公里的超級馬拉松跑者的情況則恰恰相反。

　　德國馬克斯·普朗克多學科科學研究所的神經科學家Klaus-Armin Nave說，髓鞘完全恢復的觀察結果使這項研究特別引人注目。他所在的研究小組曾發現，髓鞘在小鼠腦組織中被用作能量緩沖器，但該實驗無法測量髓鞘的恢復情況。

　　由于某些神經系統疾病（包括多發性硬化癥）患者會出現髓鞘受損的情況，Matute希望研究髓鞘作為能量來源的用途，帶來醫學上的啟發，為這類疾病的治療提供參考。他說：“如果我們了解跑步者體內發生了什么，也許就能為潛在治療提供線索。”

　　然而，當前研究的局限性包括樣本量小、男性偏多，以及核磁共振掃描并非直接測量髓鞘，而是測量髓鞘中的水分子等問題，限制了測量的準確性。

　　盡管存在這些不確定性，Bouhrara還是認為這項研究很有意義。“這項研究仍然非常具有創新性，非常有趣。人們肯定會關注并開始研究其背后的機制。”

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s42255-025-01244-7