撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
马拉松是对人类耐力的终极考验，参赛者要在长达 42 公里的艰苦赛程中将身体机能发挥到极限。在马拉松比赛中，参赛者主要依靠碳水化合物（尤其是储存在肌肉中的糖原）作为主要能量来源。然而，随着比赛的进行，糖原储备逐渐耗尽，身体会逐渐转而利用脂肪作为燃料。这种代谢转换对于在长时间运动中维持能量水平至关重要，但同时也给大脑带来了挑战——大脑通常主要依靠葡萄糖作为能量来源，那么，在马拉松比赛中，大脑如何应对能量来源不足的问题？
当我们赞叹马拉松选手的惊人耐力时，一项最新研究却发现了令人震惊的事实——马拉松选手在持续 42 公里的极限奔跑后，竟会改变大脑结构，该研究首次揭示了剧烈运动对大脑髓鞘的动态影响。
该研究以：Reversible reduction in brain myelin content upon marathon running 为题，于 2025 年3月24日，发表在了Nature Metabolism期刊。
该研究使用磁共振成像研究了马拉松运动对人类大脑结构的影响，结果显示，在跑完 42 公里的马拉松比赛后，大脑结构会发生可逆性改变——大脑髓鞘含量会显著降低，但在 2 个月内恢复，该研究揭示了剧烈运动对大脑髓鞘的动态影响，表明了在极端条件下，髓鞘中的脂质被用于代谢产能。
这一发现重新定义了我们对大脑能量代谢的认知，髓鞘不再只是静态结构，而是动态的能量调节系统。
如果把神经纤维比作电线，髓鞘就是包裹在外的绝缘层。这种由 70%-80% 脂肪构成的物质，不仅加速神经信号传导百倍，更是神经元的“能量储备库”。研究团队采用前沿磁共振技术（多回波T2成像），能精确捕捉髓鞘水分数（myelin water fraction，MWF），用于评估髓鞘含量，相当于给大脑绝缘层做 CT 扫描。
42公里后的脑部巨变
在这项研究中，研究团队跟踪了 10 名城市/山地马拉松选手，他们发现：
运动功能区“脱鞘”显著：控制运动协调的皮质脊髓束髓鞘减少 26%，负责感觉情绪整合的脑区减少 28%；
神奇自愈能力：受损髓鞘在 2 周后开始修复，2 个月后几乎完全恢复原状；
脱水不是元凶：脑容积、脑脊液量保持稳定，排除了水分干扰。
研究团队表示，这就像大脑在能量告急时，暂时拆解绝缘层获取燃料。
髓鞘：大脑的应急能量包？
该研究揭示了惊人的代谢机制：
1、脂肪供能新模式：当肌糖原耗尽，大脑启动了髓鞘β氧化；
2、少突胶质细胞变身能量管家：这类细胞能分解自身髓鞘脂肪，通过 CPT1A 蛋白转运至线粒体产能；
3、动态平衡系统：能量危机解除后，48 小时内启动髓鞘再生。
该发现为解释渐冻症等神经退行疾病提供了新视角——长期能量代谢异常可能导致髓鞘不可逆损伤。
运动是把双刃剑
这项研究也给运动爱好者带来重要启示：
短期剧烈运动无害：大脑具备强大的自我修复能力；
长期极限运动存疑：基因易感人群可能加速运动神经元损伤；
营养补充的关键期：运动后 48 小时是髓鞘修复黄金窗口。
这项突破性研究不仅揭示了“代谢性髓鞘可塑性”新概念，更为开发神经保护疗法指明方向。研究团队正在扩大样本量，并计划研发便携式脑髓鞘监测设备，让运动员实时掌握大脑状态。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s42255-025-01244-7
