與國(guó)際公認(rèn)的知識(shí)相反，據(jù)國(guó)際研究人員小組稱，血液在運(yùn)動(dòng)時(shí)可以為老鼠的大腦帶來(lái)更多的氧氣，因?yàn)樵黾拥暮粑鼘⒏嗟难鯕鈳胙t蛋白中，他們認(rèn)為這對(duì)所有哺乳動(dòng)物都是如此。

神經(jīng)工程和神經(jīng)外科副教授，賓夕法尼亞州立大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所副所長(zhǎng)帕特里克·J·德魯說：“標(biāo)準(zhǔn)的想法是哺乳動(dòng)物的血液總是被氧氣完全飽和。”

這意味著向大腦吸收更多氧氣的唯一方法是通過增加血液流動(dòng)向大腦吸收更多血液。研究人員對(duì)觀察自然行為(特別是運(yùn)動(dòng))如何影響大腦的氧氣水平感興趣。

德魯說：“我們知道人們?cè)趫?zhí)行認(rèn)知任務(wù)時(shí)會(huì)改變呼吸方式。”“事實(shí)上，呼吸階段鎖定在手頭的任務(wù)上。在大腦中，神經(jīng)活動(dòng)的增加通常伴隨著血流量的增加。”

但是，確切的機(jī)體信息尚不得而知，因此研究人員使用了可以選擇在跑步機(jī)上行走或跑步的小鼠，并監(jiān)測(cè)它們的呼吸，神經(jīng)活動(dòng)，血流和大腦氧合。

“我們預(yù)測(cè)大腦的氧合作用將取決于神經(jīng)活動(dòng)和血流量，”工程科學(xué)和力學(xué)的博士后張清光說。“我們預(yù)計(jì)，如果血流量減少，氧合將在大腦額葉皮層中下降。

“那是我們認(rèn)為會(huì)發(fā)生的事情，但后來(lái)我們意識(shí)到，正是呼吸作用使氧合持續(xù)增加。”

他解釋說，可能發(fā)生的唯一方法是運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致血液中攜帶更多的氧氣，這意味著血液通常不會(huì)完全被氧氣飽和。

研究人員研究了體感皮層和額葉皮層中的氧合-這是與認(rèn)知有關(guān)的區(qū)域-嗅球是與嗅覺有關(guān)的區(qū)域-因?yàn)樗鼈兪谴竽X中最容易接近的區(qū)域。

他們使用了多種方法來(lái)監(jiān)測(cè)呼吸，血流和氧合。他們還測(cè)試了氧合水平，同時(shí)抑制了神經(jīng)活動(dòng)和血管擴(kuò)張。

研究人員在今天(12月4日)的《自然通訊》上報(bào)告說：“當(dāng)神經(jīng)活動(dòng)和功能性充血(血流量增加)被阻滯，發(fā)生在組織和大腦供血的動(dòng)脈中并與血脂緊密相關(guān)時(shí)，氧合持續(xù)存在。呼吸頻率和呼吸周期的階段。”

他們得出結(jié)論，“呼吸作用提供了調(diào)節(jié)大腦氧合的動(dòng)態(tài)途徑。”

麥克奈特神經(jīng)科學(xué)基金會(huì)和美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院為這項(xiàng)研究提供了支持。