馬拉松是對人類耐力的終極考驗，參賽者要在長達 42 公里的艱苦賽程中將身體機能發(fā)揮到極限。在馬拉松比賽中，參賽者主要依靠碳水化合物（尤其是儲存在肌肉中的糖原）作為主要能量來源。然而，隨著比賽的進行，糖原儲備逐漸耗盡，身體會逐漸轉(zhuǎn)而利用脂肪作為燃料。這種代謝轉(zhuǎn)換對于在長時間運動中維持能量水平至關(guān)重要，但同時也給大腦帶來了挑戰(zhàn)——大腦通常主要依靠葡萄糖作為能量來源，那么，在馬拉松比賽中，大腦如何應(yīng)對能量來源不足的問題？
當我們贊嘆馬拉松選手的驚人耐力時，一項最新研究卻發(fā)現(xiàn)了令人震驚的事實——馬拉松選手在持續(xù) 42 公里的極限奔跑后，竟會改變大腦結(jié)構(gòu)，該研究首次揭示了劇烈運動對大腦髓鞘的動態(tài)影響。
該研究以：Reversible reduction in brain myelin content upon marathon running為題，于 2025年3月24日，發(fā)表在了Nature Metabolism期刊。
該研究使用磁共振成像研究了馬拉松運動對人類大腦結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果顯示，在跑完 42 公里的馬拉松比賽后，大腦結(jié)構(gòu)會發(fā)生可逆性改變——大腦髓鞘含量會顯著降低，但在 2 個月內(nèi)恢復，該研究揭示了劇烈運動對大腦髓鞘的動態(tài)影響，表明了在極端條件下，髓鞘中的脂質(zhì)被用于代謝產(chǎn)能。
這一發(fā)現(xiàn)重新定義了我們對大腦能量代謝的認知，髓鞘不再只是靜態(tài)結(jié)構(gòu)，而是動態(tài)的能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
如果把神經(jīng)纖維比作電線，髓鞘就是包裹在外的絕緣層。這種由 70%-80% 脂肪構(gòu)成的物質(zhì)，不僅加速神經(jīng)信號傳導百倍，更是神經(jīng)元的“能量儲備庫”。研究團隊采用前沿磁共振技術(shù)（多回波T2成像），能精確捕捉髓鞘水分數(shù)（myelin water fraction，MWF），用于評估髓鞘含量，相當于給大腦絕緣層做 CT 掃描。
42公里后的腦部巨變
在這項研究中，研究團隊跟蹤了 10 名城市/山地馬拉松選手，他們發(fā)現(xiàn)：運動功能區(qū)“脫鞘”顯著：控制運動協(xié)調(diào)的皮質(zhì)脊髓束髓鞘減少 26%，負責感覺情緒整合的腦區(qū)減少 28%；神奇自愈能力：受損髓鞘在 2 周后開始修復，2 個月后幾乎完全恢復原狀；脫水不是元兇：腦容積、腦脊液量保持穩(wěn)定，排除了水分干擾。
研究團隊表示，這就像大腦在能量告急時，暫時拆解絕緣層獲取燃料。
髓鞘：大腦的應(yīng)急能量包？
該研究揭示了驚人的代謝機制：1、脂肪供能新模式：當肌糖原耗盡，大腦啟動了髓鞘β氧化；2、少突膠質(zhì)細胞變身能量管家：這類細胞能分解自身髓鞘脂肪，通過 CPT1A 蛋白轉(zhuǎn)運至線粒體產(chǎn)能；3、動態(tài)平衡系統(tǒng)：能量危機解除后，48 小時內(nèi)啟動髓鞘再生。
該發(fā)現(xiàn)為解釋漸凍癥等神經(jīng)退行疾病提供了新視角——長期能量代謝異?？赡軐е滤枨什豢赡鎿p傷。
運動是把雙刃劍
這項研究也給運動愛好者帶來重要啟示：
短期劇烈運動無害：大腦具備強大的自我修復能力；
長期極限運動存疑：基因易感人群可能加速運動神經(jīng)元損傷；
營養(yǎng)補充的關(guān)鍵期：運動后 48 小時是髓鞘修復黃金窗口。
這項突破性研究不僅揭示了“代謝性髓鞘可塑性”新概念，更為開發(fā)神經(jīng)保護療法指明方向。研究團隊正在擴大樣本量，并計劃研發(fā)便攜式腦髓鞘監(jiān)測設(shè)備，讓運動員實時掌握大腦狀態(tài)。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s42255-025-01244-7
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