鍛煉可以帶來(lái)許多健康益處，包括預(yù)防許多疾病。有些人似乎比其他人更喜歡體育活動(dòng)。但影響人們鍛煉動(dòng)機(jī)的機(jī)制尚不清楚。

由賓夕法尼亞大學(xué) Christoph Thaiss 博士領(lǐng)導(dǎo)的美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院 (NIH) 資助的研究小組著手確定影響小鼠運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的因素。他們的研究于 2022 年 12 月 14 日發(fā)表在《自然》雜志上。

研究人員首先測(cè)量了小鼠在跑步機(jī)上跑步消耗多長(zhǎng)時(shí)間以及小鼠自愿在輪子上跑步的時(shí)間。他們發(fā)現(xiàn)腸道微生物組的組成（生活在腸道中的數(shù)萬(wàn)億微生物）比遺傳、代謝或行為特征更能預(yù)測(cè)這些值。當(dāng)研究人員使用抗生素消除腸道微生物時(shí)，小鼠會(huì)更早地感到疲憊，并且在方向盤上跑步的次數(shù)也會(huì)減少。

研究發(fā)現(xiàn)腸道微生物在決定小鼠運(yùn)動(dòng)量方面發(fā)揮著重要作用。它們可能在人類中扮演類似的角色。瑪麗·斯威夫特/Shutterstock

動(dòng)機(jī)部分由大腦中稱為紋狀體的區(qū)域控制。紋狀體中的神經(jīng)元被神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺激活。多巴胺的激活提供了一種獎(jiǎng)勵(lì)的感覺(jué)。研究小組發(fā)現(xiàn)，正常小鼠運(yùn)動(dòng)后紋狀體中的多巴胺水平增加，但微生物組耗盡的小鼠則沒(méi)有增加。用阻斷多巴胺信號(hào)傳導(dǎo)的藥物治療小鼠對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響與消耗微生物組的效果相同。相反，激活多巴胺信號(hào)傳導(dǎo)的藥物可以恢復(fù)微生物組耗盡的小鼠的運(yùn)動(dòng)能力。

激活腸道中的某些感覺(jué)神經(jīng)元可以恢復(fù)微生物組耗盡的小鼠的運(yùn)動(dòng)能力。但當(dāng)多巴胺信號(hào)傳導(dǎo)被阻斷時(shí)，這些神經(jīng)元的作用也會(huì)被阻斷。研究人員隨后測(cè)試了經(jīng)過(guò)改造而缺乏這些相同感覺(jué)神經(jīng)元的小鼠。他們發(fā)現(xiàn)這些小鼠的運(yùn)動(dòng)能力受損，就像微生物組耗盡的小鼠一樣。

接下來(lái)，研究小組篩選了腸道微生物產(chǎn)生的各種化合物，看看哪些化合物可以刺激腸道感覺(jué)神經(jīng)元。他們發(fā)現(xiàn)了一類稱為脂肪酸酰胺（FAA）的化合物。在微生物組耗盡的小鼠的飲食中添加脂肪酸可以恢復(fù)它們的運(yùn)動(dòng)能力。

已知有幾種 FAA 可以激活感覺(jué)神經(jīng)元上稱為大麻素受體 1 (CB1) 的受體。研究小組發(fā)現(xiàn)，阻斷 CB1 對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響與消除微生物組具有相同的效果。當(dāng) CB1 被阻斷時(shí)，膳食 FAA 補(bǔ)充劑并不能恢復(fù)運(yùn)動(dòng)能力。但即使 CB1 被阻斷，多巴胺受體的激活仍然可以恢復(fù)運(yùn)動(dòng)能力。

這些結(jié)果表明腸道中微生物組產(chǎn)生的 FAA 會(huì)刺激感覺(jué)神經(jīng)元。來(lái)自這些感覺(jué)神經(jīng)元的信號(hào)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)期間紋狀體中的多巴胺水平增加。多巴胺反過(guò)來(lái)會(huì)增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)的欲望。研究結(jié)果表明，運(yùn)動(dòng)的動(dòng)機(jī)或缺乏運(yùn)動(dòng)的動(dòng)機(jī)可能取決于腸道微生物組的狀態(tài)。那么，通過(guò)刺激這種感覺(jué)通路可能會(huì)增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力。?

泰斯說(shuō)：“如果我們能夠證實(shí)人類中存在類似的途徑，那么它可以提供一種有效的方法來(lái)提高人們的運(yùn)動(dòng)水平，從而改善公眾健康?！?/span>

參考文獻(xiàn)：https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/gut-microbes-may-affect-motivation-exercise

編輯：王洪

排版：李麗