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2014年05月07日 星期三
中青在线

基因决定你是否热爱运动?

○作者 格雷琴·雷诺兹 ○译者 李杭媛 《 青年参考 》( 2014年05月07日   35 版)

    很可能我们中的一些人生来就不擅长跑步。最近在美国《生理学期刊》上发表的一篇研究令人大开眼界,这项基于实验鼠的新型遗传学研究表明,爱不爱锻炼,至少有一部分是遗传基因决定的。

    多年来,这问题一直困扰着科学家:为什么人人皆知定期锻炼有好处,却只有很少一部分人付诸实践呢?当然,有些原因显而易见,比如身体欠佳、忙得抽不出时间。但最近的一些实验结果使研究者开始怀疑,基因遗传或许也在发挥作用。

    去年发表的一项研究中,研究者招募了若干组成年双胞胎,让他们戴上活动监视仪以追踪行迹。结果表明,双胞胎们行动的相似性之高,远非成长环境相同这一点能解释的。研究人员得出结论:人们愿意出去活动还是一整天坐着不动,很大程度上取决于基因。

    为进一步求证,科学家将自愿在跑轮上跑动的老鼠进行杂交:让最能跑的雄鼠和最能跑的雌鼠交配;同理,最不愿跑的雄鼠和最不愿跑的雌鼠交配。然后将这一方案持续好几代,直至得到两个截然不同的种类:一组老鼠健将们连跑几小时也乐此不疲,而另一组最多就从跑轮上一窜而过。

    在实验初期,研究人员发现这些老鼠脑中某些特定基因的活性存在一些有意思的差异。正常情况下,这些基因会产生蛋白质,指示早期细胞发育成具有运动能力的成熟细胞。但如果这些基因不能正常运作,细胞接受不到必要的化学信息,就只能长期停滞在无效用的“细胞青春期”。这类未成熟细胞无法融入神经网络,不能为健康的大脑运作做贡献。

    通常,这些基因在培育成为“跑步爱好者”的老鼠脑中正常运行。而在那些厌跑的老鼠脑部,运作情况截然不同,特别是在名叫伏隔核的脑区间里尤为明显。伏隔核与奖励机制有关,动物从事喜欢或渴求的活动时,伏隔核就会处于活跃状态。

    或许原因正在于此。科学家仔细检查了这两个品种的老鼠大脑后发现,同处成年早期,“跑步爱好者”的伏隔核里的成熟神经元要多于厌跑老鼠,即使两组老鼠都未接受大量跑步训练。从实际层面来看,这项研究表明,那些喜欢动弹的幼崽生来就在头脑中时刻准备着奔跑。为回馈运动的刺激,它们大脑中“激励中心”的所有成熟神经元都变得无比兴奋。

    相反,厌跑老鼠由于成熟的神经元供给不足,很可能缺乏这种激励。

    一切由天生——这种结果可能有些令人沮丧,但实验的最后部分又令人们重燃几丝希望。

    当科学家把爱好跑步的老鼠和厌跑老鼠放在同一个跑轮上,6天后,虽然厌跑老鼠的累积跑程为平均每只3500米,远少于“跑步爱好者”平均每只34000米的记录,但这些三心二意的厌跑老鼠的大脑正在发生某些变化。

    被带着跑的老鼠伏隔核中的成熟神经元数量,已远超和它们属于同一品种、依然久坐不动的厌跑鼠。虽然相关区域的脑发育程度还是不能与“跑步爱好者”同日而语,但它们的脑部开始以某种回应运动刺激的方式,促使它们更愿意运动。

    这些研究对人类意味着什么?研究负责人、美国密苏里大学生物医学教授弗兰克·布思承认,这点尚不可知。毕竟鼠脑不是人类大脑,况且对鼠脑奖励机制的研究也还一知半解。

    即便如此,布思博士指出,他的团队的研究数据显示,“人体中可能也存在某种类似的运动激励基因,也有促使人坐在电视机前一动不动、成为‘沙发土豆’的基因。”

    传承数代之后,其中某组基因会开始在整个家庭内占据主导地位。不过,先天因素从来不是唯一的决定因素。

    □美国《纽约时报》

 

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