《自然》子刊：葡萄牙学者发现运动可以增强学习能力

不知道还有多少读者记得奇点糕前一阵儿减肥来着。坚持跑步（和凉拌芹菜）很有用，确实瘦了。然后暂停了一段时间，果然，工作使我变胖……看来要重新宠幸 跑步机了！！

最近看到的一项新研究让奇点糕的跑步热情加倍——快跑不仅能够锻炼身体减掉肥肉，还能够增强学习能力呢！

这项来自葡萄牙学者的研究发现，跑得越快的小鼠学习能力越强！这个现象与小脑内的苔藓纤维有关，不运动直接激活相关神经元也一样能够达到增强学习能力的效果！[1]

从左至右是本文的四位作者，Tatiana Silva，Catarina Albergara，Dominique Pritchett 和通讯作者 Megan Carey

这篇《自然神经科学》还真是无意中得来的。研究小组本来是做学习能力与神经可塑性研究的，研究内容是一项经典的条件反射实验。

说起条件反射，我们第一个想到的肯定是巴普洛夫的狗。这项实验则是选择小鼠，用闪光照射之后向小鼠的眼睛喷气，来训练它们在闪光后闭眼。实验鼠被固定住头部放在滚轮上，实验期间是在跑动的 [2]。

是类似这样的一个装置

这个动物模型是出了名的难建，很容易出问题 [3]。果不其然，研究者们测得的第一批数据根本没法用——不同个体之间测得的数据差异也太大了，就算单个小鼠几次测得的数据也毫无规律可言，更提不上进一步的分析了。

研究的第一作者 Catarina Albergaria 回忆说，实验在此受阻，“很长一段时间内毫无进展”。[4]

反射学习能力毫无规律（嗯，仔细一看和速度是有关系的）

在某个瞬间，灵感从天而降，研究者们突然意识到实验到底发生了什么问题。实验中的小鼠在滚轮上跑动，速度却是没有控制的！当针对这一点修改实验方案，研究者终于得到了想要的数据，小鼠们在相同速度下跑动时，条件反射的学习曲线是类似的！

更意外的发现是，当研究者提高小鼠的奔跑速度，小鼠的学习能力提升了！这说明增加运动可以增强学习能力，其间大脑内肯定发生了什么！

限定了速度之后可以发现，速度差不多的小鼠学习曲线相似

研究者首先怀疑的是，是不是运动增强了小鼠的“五感”，让它们“耳聪目明”，从而有了更强的学习能力呢？但是对小鼠的多感官刺激结果却都是一样的，并没有对学习能力产生影响。这意味着要寻找的关键神经元过程还埋藏在大脑的更深处。

研究者把目光转到了小脑上，小脑可以算是人体的运动中枢了，既然“变聪明”是运动带来的，那么肯定就离不开小脑。

经过排查，研究者认为关键在于小脑的苔藓纤维（mossy faber）上。研究者利用光遗传学技术直接刺激苔藓纤维，发现不需要运动，只要增加苔藓纤维的活性，就可以提高运动相关的学习能力。

研究者认为，小脑在物种之间相对来说还是很保守的，人类大脑中也很可能存在一样的神经回路。不管你信不信，反正没有好点子写不出稿就满地乱转的奇点糕是信了。

严格来说，敲键盘应该也算体力活啊，不过动的是上肢！哭~

参考资料：

[1] https://www.nature.com/articles/s41593-018-0129-x

[2] McCormick, D. A. & Tompson, R. F. Cerebellum: essential involvement in the classically conditioned eyelid response. Science 223, 296–299 (1984).

[3] Koekkoek, S. K. E., Den Ouden, W. L., Perry, G., Highstein, S. M. & De Zeeuw, C. I. Monitoring kinetic and frequency-domain properties of eyelid responses in mice with magnetic distance measurement technique. J.Neurophysiol. 88, 2124–2133 (2002).

[4]https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-04/ccft-rfl041018.php

原文：“Locomotor activity modulates associative learning in mouse cerebellum