运动减轻小鼠自闭症谱系障碍

一个自闭症小鼠模型揭示了运动是如何通过消除自闭症谱系障碍(ASD)特征的神经元之间多余的连接来改变大脑结构的。在一个月的自愿跑步后，ASD模型小鼠的行为差异消失，大脑结构差异减少。

“自愿运动可以是一种安全、无药物的改善整体健康的方式，现在我们对运动如何产生积极影响有了更好的了解。大脑结构东京大学领导该研究小组的副教授小山龙太说。

这项研究是在老鼠身上进行的，研究人员警告说，不要指望运动能成为人类的灵丹妙药。

“这项研究的一个非常重要的部分是，老鼠没有被强迫锻炼——任何身体活动都是自愿的。如果孩子们感兴趣，应该鼓励他们做任何他们想做的运动，但这项研究并没有揭示不同的活动如何影响自闭症儿童的大脑，”Koyama说。

心灵健康

大约十年前，在儿童身上进行的小型试验开始表明，定期锻炼可以改善ASD中常见的社交困难和重复行为。尽管许多研究调查了运动如何对已经健康的大脑产生大规模的改变或延缓与年龄相关的神经变性，但还没有关于运动可能对患有自闭症的大脑产生微调变化的研究。

尽管健康儿童的大脑会随着年龄的增长自然地修剪掉神经元之间多余的连接，但自闭症患者大脑的一个显著特征是连接过多。

小鼠模型研究的结果表明，运动可能以某种方式激活大脑这是正常的修剪过程。

Koyama说:“运动可能会增强活跃和不活跃的神经元连接之间的对比，因此较弱的神经元更容易被移除。”

老鼠健身房

ASD模型小鼠表现出终生的神经发育差异行为:它们与新小鼠的互动减少，它们反复梳理自己，在新环境中开始进食需要更长的时间，这是焦虑的迹象。

研究人员在ASD模型小鼠的笼子的角落里放置了一个跑步轮，这样它们就可以随心所欲地跑了。老鼠从四周大到八周大的时候就可以接触轮子了。老鼠在八周大时就成年了。

“我们数据的部分可变性是我们不能给所有的老鼠同样的运动量。有些老鼠可能只运动了一点，有些可能运动得非常剧烈。”

尽管个体小鼠之间存在很大差异，但总体而言，能够运动的ASD模型小鼠在进入跑步轮30天后表现出与健康小鼠相似的行为。

仔细观察细胞研究

研究人员进行了额外的实验来观察自闭症患者的大脑内部模型老鼠。

具体来说，研究人员关注的是海马体中一种被称为苔藓纤维的结构，海马体是大脑的一个区域，被认为对记忆很重要，也是成人新神经元(神经发生)的来源。单个神经元可以与其他神经元发出的数十条苔藓状纤维相连。

被称为小胶质细胞的免疫细胞通过吞噬和消化不太活跃的突触来改变大脑结构，这就是为什么它们有时被称为“大脑的垃圾收集器”。

研究人员使用分子遗传学和荧光成像技术来确定哪些苔藓纤维最活跃，并发现小胶质细胞保留了那些活跃的突触，同时去除了附近不太活跃的突触。

研究人员还将健康小鼠的小胶质细胞与突触修剪联系起来。没有自闭症谱系障碍的幼鼠被给予药物以阻止正常的小胶质细胞活动。仅仅服药5天后，研究人员就发现了老鼠和老鼠之间大脑突触密度的显著差异老鼠他们的小胶质细胞受到抑制，而没有服用药物的同龄人。

虽然ASD的病因是一个活跃的研究领域，Koyama的研究小组指出，ASD的可逆方面和两者之间的联系锻炼小胶质细胞也应该得到持续的关注。