王馨世

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長庚紀念醫院林口醫學中心婦產部生殖醫學科教授

肥胖會加速腦部退化!運動不只能減重 還能降低失智發生機會

作者:王馨世(長庚紀念醫院林口醫學中心婦產部生殖醫學科教授)2018-10-20 00:00:00.0

(示意畫面。圖片來源:shutterstock)

肥胖是全球性的主要健康議題,世界衛生組織(WHO)2017年公布的資料顯示,全世界有6億人口屬於肥胖狀態,而肥胖常導致多種疾病,例如糖尿病、心血管疾病、中風與某些癌症等。

肥胖與脂肪的關係

脂肪是儲存能量的場所,體重增加大致上是增加脂肪組織,因此肥胖即為累積過多的脂肪。體重在理想範圍的人體內,脂肪可以製造及釋放一些具有調節新陳代謝功能的細胞因子,如脂聯素、抵抗素、瘦素,但是在肥胖的人體內,過量的脂肪還會釋出許多發炎反應的細胞因子,吸引免疫細胞來攻擊、破壞正常的組織器官,造成疾病。

肥胖會加速腦部退化

越來越多資料顯示,肥胖會降低記憶與學習功能,也會加速腦部退化,提前發生認知功能障礙,如失智、阿茲海默症。神經影像學研究發現,肥胖的人腦部容積變小,特別是與認知功能有關的「海馬體(海馬迴)」區域部位有明顯萎縮。

動物實驗也可以觀察到與肥胖人類同樣的現象,美國普林斯頓大學的研究團隊,以高脂肪飲食餵食小鼠12週後,其體重比正常小鼠高出40%,而且發現這些肥胖小鼠「腦力有減弱的跡象」,例如逃脫迷宮的能力、記憶物體位置的表現等都明顯變差。

從實驗動物找出肥胖會降低記憶與學習功能的機制

人類與小鼠一樣,腦部的海馬體(海馬迴)上有許多像樹枝的分叉狀突出物,稱為「樹突棘」,對腦部的學習與記憶非常重要。美國普林斯頓大學的研究團隊發現,以高脂肪餵食的肥胖小鼠,其海馬體上的樹突棘明顯減少,因為被「微膠細胞」(一種免疫細胞)吞食掉了。

巨噬細胞是免疫系統中的一種細胞,可以將入侵體內的細菌或病毒吃掉,維護健康。而微膠細胞是腦組織中的巨噬細胞,正常情況下,微膠細胞是腦部的防衛細胞,保護腦組織不受細菌或病毒感染,也會清除(吞食)受傷的腦組織碎片,但是肥胖(脂肪過多)會釋放某些特殊物質,如細胞因子、趨化因子,吸引微膠細胞來吞食海馬體(海馬迴)上的樹突棘,導致樹突棘明顯減少,繼而降低腦部學習與記憶的功能。此研究成果刊登於2018年9月10日的《神經科學雜誌》期刊(Journal of Neuroscience 2018; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0789-18.2018)。

短暫、輕度運動 提升大腦學習與認知功能

海馬體(海馬迴)對於記憶功能來說,是非常重要的關鍵區域。美國加州大學歐文分校與日本筑波大學的聯合研究團隊,針對36名健康成年人,進行10分鐘輕度運動後,利用核磁共振影像分析,發現在短暫、輕度的運動後,大腦中的海馬體(海馬迴)與皮質區連結的訊號增強,也就是學習與認知功能得到提升的佐證。此研究成果刊登於2018年10月9日的美國國家科學院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences [PNAS] 2018;115:10487-10492)。

減重脫離肥胖 降低發生失智、阿茲海默症的機會

雖然未來有可能找到減緩因肥胖而造成腦部退化的方法,例如使用藥物來降低大腦遭受微膠細胞攻擊。然而,最根本的解決之道是「直接減重、脫離肥胖」減少腦部因肥胖而釋放的特殊物質,如細胞因子、趨化因子,就不會吸引微膠細胞吞食海馬體上的樹突棘,不致於影響腦部的學習與記憶功能,也可以降低發生失智、阿茲海默症的機會。

運動除了消耗多餘的能量,有助降低體重外,還能刺激大腦的學習與認知功能,即使是短暫、輕度的運動,例如快走、瑜珈、太極拳等,也可能對改善記憶及認知功能有顯著影響。若每天都能持續30~40分鐘的運動,加上飲食控制(限制每日熱量攝取),是維持理想體重的秘訣,也是保持身心健康的唯一之途。

<本專欄反映專家意見,不代表本社立場>

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