與國際公認的知識相反，據(jù)國際研究人員小組稱，血液在運動時可以為老鼠的大腦帶來更多的氧氣，因為增加的呼吸將更多的氧氣帶入血紅蛋白中，他們認為這對所有哺乳動物都是如此。

神經(jīng)工程和神經(jīng)外科副教授，賓夕法尼亞州立大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所副所長帕特里克·J·德魯說：“標準的想法是哺乳動物的血液總是被氧氣完全飽和。”

這意味著向大腦吸收更多氧氣的唯一方法是通過增加血液流動向大腦吸收更多血液。研究人員對觀察自然行為(特別是運動)如何影響大腦的氧氣水平感興趣。

德魯說：“我們知道人們在執(zhí)行認知任務(wù)時會改變呼吸方式。”“事實上，呼吸階段鎖定在手頭的任務(wù)上。在大腦中，神經(jīng)活動的增加通常伴隨著血流量的增加。”

但是，確切的機體信息尚不得而知，因此研究人員使用了可以選擇在跑步機上行走或跑步的小鼠，并監(jiān)測它們的呼吸，神經(jīng)活動，血流和大腦氧合。

“我們預(yù)測大腦的氧合作用將取決于神經(jīng)活動和血流量，”工程科學(xué)和力學(xué)的博士后張清光說。“我們預(yù)計，如果血流量減少，氧合將在大腦額葉皮層中下降。

“那是我們認為會發(fā)生的事情，但后來我們意識到，正是呼吸作用使氧合持續(xù)增加。”

他解釋說，可能發(fā)生的唯一方法是運動導(dǎo)致血液中攜帶更多的氧氣，這意味著血液通常不會完全被氧氣飽和。

研究人員研究了體感皮層和額葉皮層中的氧合-這是與認知有關(guān)的區(qū)域-嗅球是與嗅覺有關(guān)的區(qū)域-因為它們是大腦中最容易接近的區(qū)域。

他們使用了多種方法來監(jiān)測呼吸，血流和氧合。他們還測試了氧合水平，同時抑制了神經(jīng)活動和血管擴張。

研究人員在今天(12月4日)的《自然通訊》上報告說：“當(dāng)神經(jīng)活動和功能性充血(血流量增加)被阻滯，發(fā)生在組織和大腦供血的動脈中并與血脂緊密相關(guān)時，氧合持續(xù)存在。呼吸頻率和呼吸周期的階段。”

他們得出結(jié)論，“呼吸作用提供了調(diào)節(jié)大腦氧合的動態(tài)途徑。”

麥克奈特神經(jīng)科學(xué)基金會和美國國立衛(wèi)生研究院為這項研究提供了支持。