研究表明,体力活动给人的感觉是“容易”还是“困难”可能与多巴胺水平有关

【字体: 时间:2023年04月14日 来源:AAAS

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  多巴胺是一种长期以来与快乐、动机和寻求奖励有关的大脑化学物质,根据约翰·霍普金斯医学研究人员领导的一项对帕金森病患者的研究结果,多巴胺似乎也在为什么锻炼和其他身体努力对一些人来说“容易”而对另一些人来说很累的问题上发挥了重要作用。帕金森病的特征是大脑中产生多巴胺的细胞随着时间的推移而减少。

  

多巴胺是一种长期以来与快乐、动机和寻求奖励有关的大脑化学物质,根据约翰·霍普金斯医学研究人员领导的一项对帕金森病患者的研究结果,多巴胺似乎也在为什么锻炼和其他身体努力对一些人来说“容易”而对另一些人来说很累的问题上发挥了重要作用。帕金森病的特征是大脑中产生多巴胺的细胞随着时间的推移而减少。

研究人员说,4月1日在线发表在《NPG帕金森病》(NPG Parkinson’s Disease)杂志上的这些发现,最终可能会带来更有效的方法,帮助人们建立并坚持锻炼方案,治疗抑郁症和许多其他疾病引起的疲劳,以及更好地了解帕金森病。

约翰霍普金斯大学医学院生物医学工程系副教授、肯尼迪克里格研究所研究员维克拉姆·奇布博士说:“长期以来,研究人员一直在试图理解为什么有些人比其他人更容易体力劳动。”“这项研究的结果表明,大脑中多巴胺的数量是一个关键因素。”

Chib解释说,在一次体育活动之后,人们对自己所付出的努力的感知和自我报告会有所不同,这也会指导他们决定未来的努力。之前的研究表明,多巴胺增加的人更愿意为获得奖励而付出体力,但目前的研究主要关注多巴胺在人们对体力任务所需努力的自我评估中的作用,而没有奖励的承诺。

在这项研究中,Chib和他来自约翰霍普金斯医学院和肯尼迪克里格研究所的同事招募了19名被诊断患有帕金森氏症的成年人,这种疾病的症状是大脑中产生多巴胺的神经元逐渐死亡,导致无意识和不可控的运动,如颤抖、疲劳、僵硬和平衡或协调障碍。

在奇布的实验室里,平均年龄为67岁的10名男性志愿者和9名女性志愿者被要求在四周内的不同日子里执行相同的体力任务——握紧装有传感器的手柄。在其中一天,患者被要求像往常一样服用标准的每日合成多巴胺药物。另一方面,他们被要求在进行挤压测试前至少12小时内不要服药。

在这两天里,患者最初被教导以不同的力度挤压握力传感器,然后被要求挤压并报告他们付出了多少单位的努力。

当参与者服用常规的合成多巴胺药物时,他们对消耗的精力单位的自我评估比他们没有服用药物时更准确。他们的动作变化也较小,当研究人员提示他们以不同的力度挤压时,他们会表现出准确的挤压动作。

相比之下,当患者没有服用药物时,他们总是过度报告自己的努力——这意味着他们认为这项任务在身体上更困难——并且在得到提示后,握力的变化明显更大。

在另一项实验中,病人们被要求在两种选择之间做出选择,一种是在握力传感器上用相对较少的力气进行挤压,另一种是抛硬币,然后冒险不用力或用力很大。当这些志愿者服用药物后,他们比不服药时更愿意冒险付出更大的努力。

第三个实验为参与者提供了两种选择,一种是获得少量的担保资金,另一种是通过抛硬币的方式获得一笔钱或一笔钱。结果显示,受试者在服药和不服药的日子里没有差异。研究人员说,这一结果表明,多巴胺对冒险偏好的影响是特定于基于身体努力的决策。

Chib说,总的来说,这些发现表明多巴胺水平是帮助人们准确评估一项物理任务需要付出多少努力的关键因素,这可以显著影响他们愿意为未来的任务付出多少努力。例如,如果有人认为一项物理任务需要花费大量的努力,他们可能就没有动力去做。

Chib说,更多地了解动机的化学和生物学可以促进运动和物理治疗方案。此外,低效的多巴胺信号可以帮助解释抑郁症和长冠状病毒病以及癌症治疗期间出现的普遍疲劳。目前,他和他的同事正在研究多巴胺在临床疲劳中的作用。

参与这项研究的其他研究人员包括约翰霍普金斯大学的Purnima Padmanabhan、Agostina Casamento-Moran和Alexander Pantelyat;约翰霍普金斯大学和肯尼迪克里格研究所的Ryan roem米奇;肯尼迪克里格研究所的安东尼·冈萨雷斯。

这项工作由国立卫生研究院的Eunice Kennedy Shriver国家儿童健康和人类发展研究所(R01HD097619),国家精神卫生研究所(R56MH113627和R01MH119086)和国家老龄化研究所(R21AG059184)资助。

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