解决问题
运动能帮助延缓或预防阿尔茨海默病吗？
解开阿尔茨海默病 一个由五部分组成的系列
波士顿大学阿尔茨海默病澳门威尼斯人注册网站研究中心
第3部分 /预防
解开
阿尔茨海默病/第三部分
解决问题
运动能帮助延缓或预防这种疾病吗？
阿尔茨海默病是一种流行病。它会攻击大脑的神经细胞，导致记忆丧失、行为改变、思维混乱和语言能力下降。它影响了超过500万65岁及以上的美国人，除非科学找到治疗方法，否则到2050年，这一数字预计将增加到1380万。根据阿尔茨海默氏症协会的数据，预计今年阿尔茨海默氏症和其他形式的痴呆症将花费美国2360亿美元，到2050年这一数字可能达到1万亿美元。
在波士顿大学，数十名澳门威尼斯人注册网站研究人员正在寻找可能导致早期诊断和干预以预防或延迟疾病的测试，进行可能导致治疗和最终治愈的临床试验，努力了解遗传风险因素，并澳门威尼斯人注册网站研究阿尔茨海默氏症对护理人员的影响。
波士顿大学阿尔茨海默病中心成立于1996年，是由美国国立卫生澳门威尼斯人注册网站研究院（National Institutes of Health）资助的全国31个此类中心之一，致力于开展阿尔茨海默病澳门威尼斯人注册网站研究、加强临床护理和提供教育。
在这篇特别报道中，《今日波士顿大学》检查了五名波士顿大学澳门威尼斯人注册网站研究人员的工作。
当卡琳·舍恩（Karin Schon）在波士顿大学攻读认知神经科学博士学位期间参加了一个为期12周的健身训练项目时，她希望它能改善她的健康状况。但她不知道这也会影响她的澳门威尼斯人注册网站研究。
在她迈出一步之前，她的教练给她做了一个健康测试，测量身体脂肪、体重和心血管健康。第一次测试提供了一个基线；三个月后的另一项测试将确定该计划是否产生了影响。“从科学的角度来看，我喜欢它，”Schon说，他是医学院解剖学和神经生物学助理教授，也是波士顿大学阿尔茨海默病中心的教员，澳门威尼斯人注册网站研究体育活动对大脑衰老的影响。“感觉就像我在参与一项澳门威尼斯人注册网站研究。”
这个程序起作用了。她减掉了大约20磅，心血管健康状况有所改善，并且能够坚持平板支撑（俯卧撑的上部位置，是对核心力量和耐力的考验）近7分钟。
“这个项目对我的身体产生了很大的影响，”后来成为一名半程马拉松运动员的舍恩说。“我也很好奇。我认为，如果它对身体有影响，那么它一定对大脑有影响。”
舍恩的健身项目与她的澳门威尼斯人注册网站研究生工作同时进行，这引发了一个新的澳门威尼斯人注册网站研究问题：运动对大脑，尤其是对记忆有什么影响？
对动物的澳门威尼斯人注册网站研究表明，增加锻炼水平，比如在转轮上跑步，可以改善海马体的功能。但是Schon发现几乎没有澳门威尼斯人注册运动对人类大脑影响的澳门威尼斯人注册网站研究。“我开始把这些点联系起来，”她说。“我发现了一个缺口。”
她决定澳门威尼斯人注册网站研究运动对记忆的影响，并在2010年获得了美国国家老龄化澳门威尼斯人注册网站研究所（National Institute on Aging）颁发的“通往独立之路奖”（Pathway to Independence Award），该澳门威尼斯人注册网站研究所为她的想法提供了五年的资助。她说：“锻炼应该对健康衰老有好处。”“如果运动能像在动物身上一样改善健康成年人的记忆，也许它可以成为改善认知衰退的一种方法。”
在今天的美国，认知能力下降是一个严重的问题。根据阿尔茨海默病协会的数据，三分之一的老年人死于阿尔茨海默病或其他形式的痴呆症，而且病例数量还在上升。到2050年，照顾阿尔茨海默病患者的费用预计将达到约1万亿美元。这些数字令人震惊，考虑到美国医疗保健系统已经在努力满足医疗保健需求，这些数字相当可怕。
然而，舍恩的想法可能会改变这个等式。如果像每天快走这样简单的事情就能延缓阿尔茨海默病的发作呢？自从她在2008年开始澳门威尼斯人注册网站研究这个问题以来，表明运动和人类大脑之间存在联系的澳门威尼斯人注册网站研究数量急剧增加。“这是澳门威尼斯人注册生活方式的改变，”罗达·奥（1995年的奎斯特罗姆）说，她是神经心理学的医学教授，也是公共卫生学院的流行病学教授，是舍恩的导师和合作者之一。“如果你能及早改变健康的生活方式，也许你能在以后预防疾病。没有什么能比消除对医疗保健的需求更快地降低医疗保健成本了。”
舍恩本科时在德国汉堡大学学习心理学，后来在美国国立卫生澳门威尼斯人注册网站研究院（National Institutes of Health）工作期间澳门威尼斯人注册网站研究衰老的大脑。在波士顿大学读澳门威尼斯人注册网站研究生时，她加入了神经科学家、艺术与科学学院心理学和脑科学教授尚塔尔·斯特恩（Chantal Stern）的实验室，学会了使用功能性磁共振成像（fMRI）来澳门威尼斯人注册网站研究海马体（大脑中的记忆区域）。
为了测量记忆能力，Schon向澳门威尼斯人注册网站研究参与者展示了一系列图片。她先展示一张图片，然后是另一张，然后是一张测试图片，每次展示之间都有延迟。参与者确定他们之前是否见过测试图片，就像在游戏集中一样。
她发现，延迟期间的功能磁共振成像模式可以预测一个人在15分钟后是否还记得这张照片。“这很有道理，”她说。“如果我看到这张照片，也许我会考虑一段时间。”
她用这种方法来澳门威尼斯人注册网站研究健康和记忆力之间的关系。她从波士顿大学招募了一组学生，让他们进行体能测试，然后看功能磁共振成像扫描仪上的图片。她发现了身体健康和记忆力表现之间的间接联系。一种叫做BDNF的生长激素似乎将两者联系起来。“在更健康的个体中，BDNF水平越高，记忆的准确性就越高，”舍恩的大脑可塑性和神经成像实验室的澳门威尼斯人注册网站研究生、马拉松运动员雷切尔·纳尔（Rachel Nauer）解释说。
BDNF还在大脑新神经元的生长中发挥作用。这一发现为Schon提供了她的澳门威尼斯人注册网站研究与阿尔茨海默病之间的第一个联系。
在任何澳门威尼斯人注册网站研究项目中，与阿尔茨海默病建立联系都是困难的。尽管我们对这种疾病已经有了很多了解，但它仍然是个谜。当一种叫做淀粉样蛋白的蛋白质在大脑中形成斑块时，就会发生这种情况。由另一种蛋白质tau蛋白引起的缠结，就像神经变性一样，伴随着脑细胞的丧失。
目前还不清楚是什么导致了斑块的形成，或者这些斑块是否直接导致了缠结的出现。此外，斑块可能在一个人开始放错车钥匙或忘记名字的20年前就开始在大脑中形成。如此长的准备时间使得澳门威尼斯人注册网站研究疾病的进展极其困难，尤其难以证明干预措施减缓了疾病的进展。
杰克·吉伦哈尔登场了
因此，舍恩没有直接关注阿尔茨海默病，而是关注大脑中与之相关的联系。其中一个环节是BDNF，它可以帮助大脑生长新的神经元。在海马体中，神经发生发生在一个叫做齿状回的亚区。舍恩对齿状回特别感兴趣，因为在动物澳门威尼斯人注册网站研究中，运动使其扩大。
与阿尔茨海默病的第二个联系就在附近，在与齿状回相连的内嗅皮层。舍恩的澳门威尼斯人注册网站研究小组最近发现，健康水平越高的人的内嗅皮层越大。动物澳门威尼斯人注册网站研究表明，大脑的这两个区域——齿状回和内嗅皮层——在阿尔茨海默病中首先出现功能障碍。“我们开始认为，在人类运动干预的背景下观察这些大脑区域将是非常有趣的，”Schon说。
她计划澳门威尼斯人注册网站研究运动对内嗅皮层的影响，等待NIH的资助。她还在澳门威尼斯人注册网站研究一种以齿状回为重点的运动干预。为了做到这一点，她和纳尔需要开发一种专门刺激齿状回的方法。他们需要的是一种极其灵敏的测试来检测这个微小的大脑区域的变化，并有可能将它们与其他认知测试遗漏的细微行为变化联系起来。
Schon的团队开发的新测试建立在Schon早期的fMRI刺激海马体的方法之上。该团队以一系列图像呈现，但他们使用特殊的图像来触发大脑执行一个称为模式分离的过程。模式分离可以破译图像的细微差异，关键的是，它发生在齿状回。因此，他们相信这种方法会触发大脑中神经发生区域的活动，这也是阿尔茨海默氏症最早的脆弱部位。
纳尔用熟悉的面孔来说明他们展示的图像类型，比如演员杰克·吉伦哈尔、约瑟夫·戈登·莱维特和约翰·特拉沃尔塔，尽管在实际的实验中，这些图像都是不熟悉的场景。在她的例子中，她展示了使用计算机软件进行变形的面孔，以便它们具有特定程度的相似性。例如，一张脸可能是90%的吉伦哈尔和10%的莱维特，另一张脸可能是90%的莱维特和10%的吉伦哈尔。随着相似程度的增加，图像变得更难破译。
他们仍在招募年龄在18到35岁之间的年轻人，以及年龄在55到85岁之间、目前久坐不动的老年人。参与者参加的健身项目与舍恩几年前参加的项目类似。纳尔和舍恩实验室的澳门威尼斯人注册网站研究技术人员马特·邓恩（Matt Dunne）对每位参与者进行了有氧和肌肉功能测试，以及一系列记忆测试，包括功能磁共振成像中的模式分离测试。他们还取样BDNF水平。
然后，参与者会得到一份个性化的运动处方——有氧健身常规或阻力训练常规——每周3次，持续12周。由于动物澳门威尼斯人注册网站研究表明，心血管健康是提高记忆力的关键，澳门威尼斯人注册网站研究人员将阻力训练组作为对照。
舍恩的澳门威尼斯人注册网站研究如此强大的原因之一是它的跨学科性质。例如，她请来了布莱根妇女医院的运动生理学家托马斯·斯托尔（Thomas stover）来评估运动测试并制定健身计划。斯托弗说：“这两个训练项目都是从个人可以承受的水平开始的，然后随着时间的推移，增加更多的挑战。”“即使每周只训练三天，我们也能获得很好的训练效果。”
stover的输入增加了程序的分量。“像这样的澳门威尼斯人注册网站研究往往是由没有真正运动背景的神经科学家或有运动背景但不真正了解神经科学的人进行的，”邓恩说，他曾是一名大学足球运动员。“我们将两者结合起来，这样我们就可以从两个角度进行严格的澳门威尼斯人注册网站研究。”
对纳尔来说，这项澳门威尼斯人注册网站研究并不是澳门威尼斯人注册运动是否会产生影响，而是哪种运动最有效，需要多少。她说：“我今后的重点是做澳门威尼斯人注册网站研究，为医生提供信息，这样他们可能有一天会开出一种锻炼计划，而不是一种药物。”
解决这个问题
Schon还与Au合作进行另一项运动干预，使用数字认知评估来检测细微的记忆变化。这些评估不仅记录了记忆问题的答案，还追踪了这些任务背后的思考。Au说，这项澳门威尼斯人注册网站研究的目的是找出比医生寻找的症状更细微的行为变化。
疾病治疗和疾病预防之间的区别是至关重要的。运动可以帮助有认知障碍的人减缓疾病，但Au认为Schon的工作可能有更广泛的意义。在她看来，如果运动可以防止认知能力下降，那么它可能是一种缩小阿尔茨海默病幽灵的方法。
自1990年以来，Au一直是弗雷明汉心脏澳门威尼斯人注册网站研究的澳门威尼斯人注册网站研究员，这是美国持续时间最长的流行病学澳门威尼斯人注册网站研究，始于1948年，由国家心肺和血液澳门威尼斯人注册网站研究所支持，自1971年以来由波士顿大学管理。根据一项澳门威尼斯人注册网站研究报告，将阿尔茨海默病的发病时间推迟5年可以降低50%的患病风险。“从本质上讲，这种疾病正在与死亡率竞争，”她解释说。
如果健康足以延缓阿尔茨海默病的发生，从而降低患病风险，那么这个问题就得到了解决。随着美国老年痴呆症患者人数在未来十年可能达到710万，任何减少都是受欢迎的。
虽然Au看到了大前景的潜力，但Schon的目光必须放在科学上。她忙着写拨款申请，指导学生，吸引新的合作者，阅读和撰写论文。她甚至在博士后期间花时间参加了本科运动生理学课程，以完善她的技能。
她也重新开始跑步了。她七个月前做了膝盖手术，现在几乎完全康复了。“我不喜欢现在的现状，不能跑步，”她说。“我上次参加半程马拉松是在两年前。我希望能够再次做到这一点。”
11月被指定为全国阿尔茨海默病宣传月。
Elizabeth Dougherty的联系方式是beth@writtenbyelizabethdougherty.com．
阅读我们“解开阿尔茨海默病”系列的其他故事在这里．
评论与讨论
波士顿大学缓和评论，以促进知情的、实质性的、文明的对话。辱骂、亵渎、自我推销、误导、语无伦次或离题的评论将被拒绝。版主在正常营业时间（EST）有澳门威尼斯人注册，只能接受用英语写的评论。统计数据或事实必须包含引文或引文链接。