在最新研究发现：老年人肌肉减少可能是痴呆前兆中，食与心介绍了老年人中肌肉与老年人认知功能的关联。人眼看得见的是肌肉的体积减少和流失，看不见的则是大脑中神经细胞的流失和空洞化（脑萎缩）。
人体大脑从儿童期就开始不断产生并累积损伤，当然也有动态修复。微观层面，在儿童或年轻人中就能观察到早期损伤的标志，比如在肥胖儿童中检测到更高水平的血浆淀粉样蛋-β42（Aβ42，阿尔茨海默病斑块中的主要蛋白质），在青年至中年中普遍检测到基底前脑的细胞内的Aβ42积累。而宏观层面的影响只有在以后的生活中才可被察觉或感知。
损伤和修复没有平衡点，损伤永远大于修复的速度和程度。从25岁左右开始，大脑萎缩变得可检测。到40岁时，一般健康个体的海马体损失了大约2%，到60岁时增加到8%左右，到 80 岁时增加到 20% 左右。虽然海马体是典型衰老中受影响最大的结构之一，但大脑总体积以大约一半的速度收缩，提示没有一个大脑区域可以完全幸免于退化萎缩过程。
既然看得见的表面的肌肉流失可以预示内在的、看不到的神经细胞流失，增加肌肉质量能否避免神经细胞流失，预防大脑萎缩，避免或者改善痴呆呢？这当然不是靠算卦占卜或者简单看看就可以得知的。本期让我们看看相关科学研究的答案。
一. 痴呆老人也能通过运动增肌
年轻人意识到自己躯体太差、力量单薄后会想着锻炼增加力量，但大多数老人发现腿脚不利索后一方面自认衰老，同时还自暴自弃听天由命，觉得年纪到了锻炼也没用，非己力可为。实际上完全错误！
2024年7月的一项研究分析了运动对于早期痴呆的影响。60名诊断为早期痴呆的老年人（ 80 ± 6 岁）随机分为实验组和对照组。实验组接受为期12周，每周2次，每次45分钟的锻炼计划，对照组除常规护理外，不做运动。在干预计划开始和结束时，评估肌肉力量和上肢运动范围和功能状态。【1】
结果发现：仅12周锻炼后，实验组的双手握力显著增加，双上肢肌肉力量和上肢功能和活动度显著提升。
研究采用的是奥塔哥运动计划（Otago Exercise Program， OEP），这是一种专门针对老年人的锻炼计划，由力量和平衡练习组成，对80岁及以上的个体特别有效，被认为是安全、有效、实用且经济的跌倒预防方法。下图就展示了OEP的主要动作。
看这张图，食与心在想，每一个还能走动的老人都可以免费尝试并实践这些动作吧！其实，锻炼如同学习一样，活到老，也能练到老。不管什么时候开始运动都有助于增加肌肉，不过开始锻炼的年龄越早，获得的收益越大。随着年龄增加和身体状况变差，可选的运动项目和动作会变少变难，而更不容易让老人从零开始实施。
二. 痴呆患者能通过运动改善认知和日常生活能力
体能锻炼能够帮助痴呆改善运动能力，那能不能恢复认知能力？
2020年的一项系统综述纳入了46项研究，涉及 5099 名患有轻度认知障碍或痴呆的参与者（68-86岁）。分析发现，有氧运动减慢了整体认知能力的下降，比如工作记忆和语言功能，还减轻了行为问题。【2】
同年的另一项综述纳入了27项研究，涉及28205名患有轻度认知障碍或痴呆的参与者。【3】分析发现，
- 对于轻度认知障碍，混合身体活动、阻力训练和有氧训练改善了身体机能和认知能力。
- 对于痴呆，混合身体活动和阻力训练有效改善了阿尔兹海默症和所有类型痴呆，而有氧运动对认知影响较小。混合身体活动和阻力训练还改善了痴呆患者的非认知状态，包括跌倒和神经精神症状。
2022年的一项系统综述纳入了71项研究，涉及5606名患有轻度认知障碍或痴呆的参与者。【4】分析发现，
- 所有类型的运动都有效地增加或维持了整体认知，抗阻运动最有可能成为减缓整体认知能力下降的有效干预措施，尤其是对于痴呆患者。
- 混合运动（有氧运动+抗阻运动）最能防止整体认知和执行功能下降，而抗阻运动最能改善认知。
在此，食与心为读者介绍一下运动类型的术语。
有氧运动指通过长时间、持续的中低强度运动，主要依靠氧气供能，改善心肺功能、消耗脂肪和糖原。例如：慢跑、快走、骑自行车、游泳等。
阻力训练（Resistance Training），也称为力量训练（Strength Training）或抗阻训练，是一种通过对抗外部阻力来增强肌肉力量、耐力和体能的运动方式。阻力可以来自器械、自由重量（如哑铃、杠铃）、弹力带、自身体重或其他工具。
简而言之，有氧运动更针对心肺功能，而阻力训练更针对肌肉功能。
这些研究与之前的发现相互印证，老年人肌肉流失预示着神经细胞的流失，是痴呆的危险信号，而针对肌肉功能的阻力训练则能增加肌肉，改善甚至逆转神经流失的问题。
那么，为什么运动能改善认知障碍和痴呆？
三. 运动改善大脑结构和功能的6大途径
- 增加脑灌注
脑灌注（Cerebral Perfusion）指通过大脑的血液流动，为脑组织提供必要的氧气和营养物质，并带走代谢废物的生理过程。它对维持大脑正常功能至关重要，任何脑灌注的异常都会影响脑细胞的健康，可能导致严重的神经系统疾病。中风（脑卒中）就是脑灌注不足诱发的一种严重疾病。
从中年到老年，整体脑血流量随之减少了约 30%，而运动能维持和改善脑血流。研究发现，57岁以上人群在连续12周的中等强度有氧运动（每周3次，一次60分钟）后，双侧前扣带回皮层的脑血流量显著增加。在70岁以上人群中，也发现了16周运动（每周2次，1次40分钟）对于海马脑血流量的改善。【5】
2. 维持突触可塑性
突触可塑性（Synaptic Plasticity）是指突触传递效率（突触前神经元与突触后神经元之间信号传递的强度）在特定条件下发生可调节变化的能力，还包括突触形态的重塑，如突触棘的形成和消失。突触可塑性是神经系统的重要特性，为大脑的学习、记忆和适应性行为提供了基础。
动物研究发现，长期运动（12周以上）能改善老年啮齿动物的突触可塑性。
3. 维持或增加脑容量
6个月舞蹈锻炼的个体表现出额叶和颞叶皮层各个区域的脑容量增加，而参与阻力训练和柔韧性组的个体表现出枕骨和小脑区域的脑容量增加。10个月的太极拳和社交互动与全脑体积增加以及处理速度和短期记忆的改善有关。2年的中等强度体育活动（步行、下肢阻力训练、平衡、伸展和行为咨询）组成的多模式干预与双侧海马体积增加相关。
4. 优化大脑连接
除了结构变化外，与年龄相关的认知能力下降还与神经网络的功能激活受损有关。比如，与年龄相关的认知能力下降的老年人表现出额叶和后皮层之间的大脑半球间通讯受损，并在记忆相关任务中表现出额颞叶激活中断。
12周以上训练能提升大脑神经网络效率，改善连接性。不同的运动模式和改善连接的不同模式可以提高感知速度和执行功能。
5. 促进神经发生和突触发生
神经发生（Neurogenesis），指神经元的生成、分化和迁移过程，为大脑功能提供新生神经元。突触发生（Synaptogenesis）：指神经元之间突触连接的形成和重塑过程，是神经网络构建的关键。
人体大脑中大规模的神经发生和突触发生主要在胚胎和儿童时期。成年人的神经发生主要在海马体齿状回和侧脑室附近（如嗅球）。突触发生可在成年大脑的多个区域持续进行，比如海马体、大脑皮层、基底核和小脑。
动物研究发现，9月龄啮齿动物（相当于人类30-35岁）的海马神经发生已经降至6周龄（相当于12-14岁）的一半，24月龄（相当于75-80岁）已降至17%。神经干细胞在18月龄（56-60岁）时降低至30%，24月龄时降至10%。
与久坐不动的对照组相比，1个半月的自主轮式奔跑（VWR）可以使19月龄（60-63岁）的啮齿类动物神经发生的下降减少50%，神经胶质发生增加20%，这种脑结构改善伴随着空间记忆能力改善。与久坐不动的老年小鼠相比，老年运动小鼠大脑中从神经前体细胞向新神经细胞的转化率提高了3倍。虽然这些激动人心的研究无法用撬开人的大脑来实施检测，但是小鼠在运动与衰老研究中的表现足够令人信服。
6. 增加营养因子
多年前食与心研究室发表的《肠脑心理学》里阐述过，支持认知的最常见营养因子包括脑源性神经营养因子（BDNF）、血管内皮生长因子 （VEGF） 和胰岛素样生长因子-1 （IGF-1）。这些营养因子协同工作，调节运动诱导的认知改善。如果阻断这些因子受体，会消除运动带来的认知改善和神经发生。
BDNF支持神经细胞发育、IGF-1对血管维护和重塑很重要。IGF-1 和 VEGF 都能介导神经发生和血管生成，并影响海马 BDNF 的诱导。
2019年的一项荟萃分析发现，60岁以上参与者，单次有氧/力量运动后外周血 BDNF 浓度显著增加。 当比较这些计划内不同类型的运动时，力量训练和有氧/力量联合训练后外周 BDNF浓度的增加显著。
但也有研究发现有氧运动能提升BDNF浓度。
短期、中期和长期暴露于中高强度至高强度阻力训练有助于增加老年人的 IGF-1 水平，但目前没有证据表明有氧运动能提升IGF-1水平。
除了阻力训练和有氧运动，身心运动（包括太极拳、瑜伽和气功）也有助于提升大脑结构和功能。娴熟的身心运动者的大脑结构和功能表现明显优于新手。【6】
食与心温馨总结：大量研究表明，运动能增加神经营养因子含量，促进神经发生和突触发生，优化大脑网络连接，增加脑血流量，对抗增龄引起的神经细胞流失和脑萎缩，从而提升认知，预防或改善包括阿尔兹海默症在内的各种痴呆。
食与心特别要强调，不论什么年龄开始运动都有助于大脑健康，哪怕是已经痴呆的人也能通过运动获得一定程度改善。不管是有氧运动、阻力训练还是身心训练（如太极拳）都对健康有益，但如果想要增加肌肉力量，阻力训练是最好的选择。由于不同运动类型对于大脑的影响不同，同时结合多种训练方式（比如有氧+阻力训练）效果更佳。
食与心还要强调的是，要想获得好的训练效果，还需要有正确的饮食质量。不少人年纪大了担心升血脂不吃肉或很少吃肉，牙口不好的偏爱软烂的食物，吃盐也很克制，自认为这样的饮食已经很健康了。实际上，软烂的食物通常是缺少膳食纤维的精米白面或者高糖高脂的糖油混合物（植物油也是油！），不吃胆固醇含量高的肉和不吃难嚼的豆类也会导致蛋白质摄入不足，这样的饮食长期反而会加剧肌肉流失。
肌肉的重要组成部分肌球蛋白和肌动蛋白与自身蛋白质的摄入密切相关，这也是为什么练肌肉的人还要额外补充蛋白粉或者大量吃鸡蛋。反之，只要参与运动了，才可以摄入更多的蛋白质，如果不运动，过多的蛋白质很可能变成伤害人脑的生物垃圾。
从这个意义上讲，不管什么年龄的人都需要有充足的蛋白质摄入，即便是白发苍苍依然需要蛋白质。如果是不爱吃肉或者担心肉类的安全问题，可以多吃豆类(一周健康晚餐111：豆类的营养优势和抗营养素问题，怎么吃更健康)。既能补充蛋白质，还能获得大量膳食纤维和益生元，咀嚼这类食物还能活动面部肌肉（比如颞肌），这些都有助于预防痴呆。关键点是你要通过锻炼将这些蛋白质转化为短肽来补充你的肌肉。
运动对于肌肉和大脑功能的积极影响同样与肠道微生物有关。运动可以激活肠道菌群的多个功能，运动中内啡肽和五羟色胺多巴胺以及伽马氨基丁酸的调控和释放，运动带来的愉悦和增肌的成就感，运动进一步促进良好的食欲和顺畅的排泄等等都是身体和脑神经系统协调向上的感受。而稳定多样化的健康菌群更能够正确消化蛋白质，将那些原本会引起很多人不耐受的优质蛋白（牛奶、小麦、鸡蛋、花生、水产品等）在体内悄悄转化成健硕的肌肉，反过来进一步提升大脑功能，预防衰老改善痴呆。
食与心感想：关于脑神经元能否再生的是与非，有与无一直是脑科学研究中争论的焦点。当我们阅读了这些研究的时候，是否有考虑过脑神经能否再生取决于身外的运动和饮食，同时还有自身的肠道微生物。剥离了这三个条件，我们看到的都是大脑的退化是条走下坡的单行线，而事实上并非肯定如此。
那么，下期食与心将与大家探讨肠道微生物对于肌肉的影响，以及通过口服乳酸菌调节肠道菌群能否增强肌肉的话题，敬请关注！
参考材料
- The Effectiveness of an Exercise Program on Muscle Strength and Range of Motion on Upper Limbs, Functional Ability and Depression at Early Stage of Dementia - PMC
- Physical exercise attenuates cognitive decline and reduces behavioural problems in people with mild cognitive impairment and dementia: a systematic review - ScienceDirect
- Physical Activity and Exercise in Mild Cognitive Impairment and Dementia: An Umbrella Review of Intervention and Observational Studies - ScienceDirect
- Comparative efficacy of various exercise interventions on cognitive function in patients with mild cognitive impairment or dementia: A systematic review and network meta-analysis - ScienceDirect
- Exercise for Brain Health: An Investigation into the Underlying Mechanisms Guided by Dose - ScienceDirect
6. Effects of Mind–Body Exercise on Brain Structure and Function: A Systematic Review on MRI Studies