跑步是一件令人感到非常愉悅的事情。跑步給我們帶來的那種幸福,自由和能量充沛的感覺不僅僅是內啡肽的作用。近日,來自加拿大蒙特利爾大學的研究人員發現這種"跑步使人愉悅"的現象還會受到一種重要的神經遞質--多巴胺的影響。相關研究結果發表在國際學術期刊cell metabolism上。
研究人員指出,耐力運動的"獎賞效應"會受到leptin(瘦素)的調節,leptin能夠通過腦中的多巴胺神經元抑製機體進行體力活動。
Leptin由脂肪組織分泌,能夠幫助機體產生飽腹感,因此脂肪越多,leptin就會越多我們就越不想吃東西。一直以來,科學家們認為調節進食和運動的激素信號可能有密切關聯,哺乳動物的耐力運動能力得到了高度進化,將找尋食物的機會最大化。而這項研究表明leptin在調節能量平衡和調節運動兩方麵都發揮了重要作用。
在這項研究中,研究人員對在跑步機上跑步的小鼠進行了研究,這些小鼠一天最多可以跑七公裏。他們首先構建了一種基因修飾小鼠,在這種小鼠體內多巴胺能神經元內由leptin激活的STAT3分子受到了抑製,通過與正常小鼠進行對比,研究人員發現多巴胺能神經元內缺少STAT3分子的小鼠跑得更多,與之相反,正常小鼠在跑步的時候不如基因修飾小鼠活躍。
研究人員解釋道,這種現象可能是由於leptin能夠激活多巴胺能神經元內的STAT3分子,為機體提供了一種體內能量充足的信號,不需要積極活動去尋找食物。
那麼leptin對人類活動度的影響是否同樣重要呢?研究人員指出,早先研究已經發現leptin水平與跑步時間長短有關,leptin水平越低,跑步時間越長。而這項研究利用小鼠進行研究發現leptin還參與運動過程中的"獎賞效應",研究人員推測對於人類來說,低水平的leptin會增加鍛煉的動力,更容易獲得運動的愉悅感。
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2015.08.003
Leptin Suppresses the Rewarding Effects of Running via STAT3 Signaling in Dopamine Neurons
Maria Fernanda A. Fernandes, Dominique Matthys, Cécile Hryhorczuk, Sandeep Sharma, Shabana Mogra, Thierry Alquier, Stephanie Fulton
The adipose hormone leptin potently influences physical activity. Leptin can decrease locomotion and running, yet the mechanisms involved and the influence of leptin on the rewarding effects of running ("runner's high") are unknown. Leptin receptor (LepR) signaling involves activation of signal transducer and activator of transcription-3 (STAT3), including in dopamine neurons of the ventral tegmental area (VTA) that are essential for reward-relevant behavior. We found that mice lacking STAT3 in dopamine neurons exhibit greater voluntary running, an effect reversed by viral-mediated STAT3 restoration. STAT3 deletion increased the rewarding effects of running whereas intra-VTA leptin blocked it in a STAT3-dependent manner. Finally, STAT3 loss-of-function reduced mesolimbic dopamine overflow and function. Findings suggest that leptin influences the motivational effects of running via LepR-STAT3 modulation of dopamine tone. Falling leptin is hypothesized to increase stamina and the rewarding effects of running as an adaptive means to enhance the pursuit and procurement of food.