- 大脑由白质和灰质组成。白质连接大脑的不同部分。
- 随着年龄的增长，白质会退化。患有痴呆症的人白质退化更为严重。
- 每周进行三次适度的有氧步行可以逆转与年龄相关的白质损伤，并改善记忆。
大脑主要由两种类型的物质组成：灰质和白质。白质由髓鞘轴突组成，这些轴突连接大脑的不同部分。它们产生电信号并释放化学物质以传递信息。随着年龄的增长，白质会退化；因此，信号变得更慢、错误或丢失。白质退化在认知障碍和/或dementia的人群中更为严重。
因为全球痴呆症的发病率预计每20年将翻一番 [1]，制定有效的策略来减缓 认知衰退——无论是在健康还是不健康的大脑中——至关重要。了解导致与年龄相关的认知衰退的大脑病理可以帮助科学家找到正确的方向。例如，白质退化导致皮层“断连”，这是健康老化中认知衰退的主要机制之一 [2]。
幸运的是，即使在我们60岁及以上，恢复白质完整性仍然是可能的。更重要的是，大脑健康的改善或下降可以在相对较短的时间内发生。一项研究表明，健康老年人的白质完整性在短短六个月内就可能出现下降 [3]。
我们对衰老大脑中白质的了解
关于可逆性和与年龄相关的白质萎缩减缓，有一些令人鼓舞的发现。在一项研究中，Agnieszka Burzynska，科罗拉多州立大学福特科林斯分校的神经科学和人类发展教授，以及同事们从一组健康的久坐男性和女性（60-79岁；平均年龄为65岁）收集了脑部图像和认知测量数据。
他们随机将参与者分配到三种条件之一：步行、舞蹈或主动控制 [3]。主动控制涉及旨在改善灵活性、力量和平衡的锻炼，使用专为60岁及以上人群设计的瑜伽垫和块、椅子以及阻力带。步行干预涉及以参与者最大心率的60%到75%进行40分钟的步行。舞蹈条件涉及编排的舞蹈组合，随着6个月项目的进行，难度逐渐增加。
关键是，所有条件下的参与者每周参加三次锻炼课程，持续24周（大约6个月）。研究人员还使用先进的神经成像参数测量参与者的白质完整性。脑部扫描和所有认知测试在六个月的锻炼计划后重复进行。
研究发现了什么
所有参与者的身体在完成六个月的锻炼计划后发生了变化。但他们的大脑有变化吗？答案取决于所进行的锻炼类型。
步行和舞蹈干预均导致白质增加和/或下降率减少。然而，与舞蹈组或对照组相比，步行组显示出更广泛的积极效果。此外，程序结束后的白质完整性改善仅与步行条件下的记忆改善相关。
换句话说，与步行相比，舞蹈干预在白质方面的改善有限，对记忆没有影响。而在步行组中，白质改善最多的参与者在完成锻炼项目后也表现出记忆的最大提升。
这对衰老大脑意味着什么
这些结果带来了很多希望。令人惊讶的是，经过短暂的中等强度有氧运动训练，白质的与年龄相关的下降可以得到改善。同样重要的是，这些生理变化在仅仅六个月的锻炼后导致了记忆功能的显著改善。
这些结果也引发了一个问题：如果我们_不_参与有氧干预，我们的大脑会发生什么？显然，即使是六个月的久坐生活方式也会导致白质健康的明显下降。为了理解这一点，让我们看看研究中的主动对照组。
作为提醒，活跃组并不是完全静态的！他们参与了旨在改善柔韧性、力量和平衡的锻炼。然而，在这个组中，作者观察到在六个月的时间里，所有测量的白质都有持续下降的模式。因此，这个对照组的白质退化遍布整个大脑。更重要的是，年龄越大，白质的负面变化越明显。得知大脑萎缩在短短几个月内就可以在个体内被察觉，令人感到震惊。
这项随机对照试验为人类在仅六个月内的步态相关可塑性提供了有力的案例。请注意，所有条件下的参与者都是健康的。可以想象，不健康的行为，如吸烟、不良的饮食和睡眠不足，加上亚最佳的锻炼——或者根本没有锻炼！——将导致更早和更严重的白质损伤。未来的研究将需要确认这些推测。
现在，开始今天的步行吧！
参考文献
(1) Mayeaux, B., Stern, Y., (2012). 阿尔茨海默病的流行病学。冷泉港医学前景。2. doi: 10.1101/cshperspect.a006239.
(2) Bartzokis, G., Sultzer, D., Lu, P.H., et al. (2004). 与年龄相关的白质结构完整性异质性破坏：对老化和阿尔茨海默病中皮层“断连”的影响。神经生物学. 老化, 25, 843-851. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2003.09.005.
(3) Colmenares, A. M., Voss, M. W., Fanning, J., et al. (2021). 健康老年人白质可塑性：有氧运动的影响。NeuroImage, 239, 118305.
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