我們都聽說過“久坐等于慢性自殺”這樣的運動藥丸研究結論，也讀到過鍛煉給人類健康帶來多種益處的吃藥故事。然而對于有些人來說，替運鍛煉對他們來說卻不是動自那么容易的事，比如老年人，然刊或者身患重病的描繪患者，那么我們能不能將鍛煉的前景有益效果“裝到”藥片里，為更多人造福？今日，運動藥丸《自然》子刊Nature Reviews Drug Discovery上發表的吃藥一篇文章對這個問題進行了探討。
體力活動對中樞神經系統的替運有益影響
在開發模擬或增強鍛煉效果的藥物（exercise mimetics）之前，我們先需要了解體力活動對身體產生了什么有益影響。動自我們都知道鍛煉可以增強心肺功能，然刊維持或增加肌肉體積。描繪文章指出，前景對于中樞神經系統來說，運動藥丸體力活動產生的重要影響之一是增強細胞的可塑性，尤其是成人大腦中神經細胞的新生和神經突觸的可塑性。在健康人的大腦中，新生的神經細胞可以增強特定認知和感知過程。而在因為中風或者腦創傷而受損的大腦中，新生的神經細胞可以遷移到受損部位，幫助修復損傷。
以往的研究顯示，廣泛的分子過程和信號通路與鍛煉增強神經細胞的生成和神經突觸活性的效果相關。因此，這些信號通路也成為研究人員關注的潛在治療靶點。
介導鍛煉效果的分子和潛在治療靶點
體力活動引發的信號通路非常廣泛，然而很多分子層面上的變化雖然與鍛煉的效果有相關性，但是它們是否與鍛煉的效果之間存在因果性是研究人員需要解決的重要挑戰之一。在這篇文章中，作者介紹了新近研究顯示，與鍛煉增強認知的效力可能存在因果關系的部分分子和信號通路。
腦源性神經營養因子（BDNF）
鍛煉能夠增強BDNF的表達，而BDNF在神經細胞的生存、增殖、成熟和生長中都具有關鍵性的作用。在阿爾茨海默病、亨廷頓舞蹈癥和其它大腦疾病的臨床前模型中，BDNF都表現出重要的有益作用。
BDNF通過激活它的受體TrkB，能夠激活一系列下游信號通路，同時它還能夠調節基因表達，影響多種神經遞質的水平。
神經遞質和神經肽
已有研究顯示，谷氨酸（glutamate）與包括BDNF在內的神經生長因子之間的相互作用具有調節細胞可塑性的能力。谷氨酸介導的神經信號傳遞能夠刺激BDNF的產生，而BDNF能夠調節神經元對谷氨酸的敏感性以及神經元的可塑性。在大腦中與記憶相關的重要腦區海馬體（hippocampus）中，BDNF能夠促進谷氨酸能神經突觸的長時程增強（LTP）作用，這種神經突觸的可塑性與促進長期記憶儲存直接相關。
另一種與海馬體的神經發生（neurogenesis）相關的神經遞質是血清素（serotonin，5-HT）。在小鼠模型中，它被發現介導鍛煉引發的神經發生。此外，鍛煉還能夠在人類中提高血漿中的神經肽Y（NPY）水平，而NPY的缺失與焦慮增加、認知障礙和海馬體神經突觸可塑性的改變相關。
