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有氧運動自律神經反應有左右差 大鼠右側星狀神經節神經元約為左側4倍

有氧運動可能使心臟自律神經出現左右側不同的結構適應
有氧運動對自律神經的影響,可能不是左右兩側同步改變。研究以10隻雄性Wistar大鼠分析20個星狀神經節,5隻接受10週中等強度跑步訓練後,右側神經元估計總數約為左側4倍,未訓練組沒有同樣落差。細胞大小也呈相反方向:與各自未訓練側相比,左側平均神經元體積增加約1.8倍,右側縮小約1.2倍。星狀神經節位於頸部,是參與心臟交感神經調節的成對神經樞紐。訓練組心率較低,動脈壓則相近。這項發現指出,運動適應可能具有側別特性。
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文|未來醫編輯室

同一套訓練,左右神經卻走向不同變化

有氧運動自律神經的結構反應,可能存在明顯左右差。發表於《Autonomic Neuroscience: Basic and Clinical》的大鼠研究,分析位於頸部、參與心臟交感神經調節的星狀神經節,這是一對成群神經細胞,會將自律神經訊號傳向胸腔器官。10週中等強度跑步訓練後,訓練組右側星狀神經節的估計神經元總數為31,394個,左側為7,841個,約相差4倍。未訓練組左右兩側分別為10,552與10,954個,並未出現同樣落差。

更關鍵的是,運動不只改變「多少」,也改變「大小」:左側神經元平均體積較未訓練左側增加約1.8倍,右側則較未訓練右側縮小約1.2倍。換言之,同一套訓練並未讓兩側同步放大或縮小,而是一側呈現較多神經元,另一側則以細胞體積增大為主要特徵。研究團隊將此解讀為具側別性的神經可塑性,也就是神經系統受到訓練後,左右兩側以不同結構方式調整。但這裡的數字是組織切片與立體計量推估,不能直接等同於新生神經元數量。

10隻大鼠如何比較?每個神經節切成10個組織塊

為釐清差異從何而來,團隊使用10隻140日齡雄性Wistar大鼠,分成未訓練與訓練兩組,各5隻,合計檢視20個左右星狀神經節。訓練組先以5天適應電動跑步機,再接受最大速度測試,正式課程設定為個別最大速度的65%,每週5天、每天上午與下午各30分鐘,持續10週,速度每2週調整一次,期末平均訓練速度為每分鐘15.86公尺。運動結束後,研究人員量測收縮壓、舒張壓、平均動脈壓與心率,並將左右神經節完整取樣。

所謂立體計量,是透過系統性、均勻且隨機的切片取樣,從二維顯微影像估計三維組織中的細胞數量、密度與體積。每個神經節切成10個組織塊,製成半薄切片並染色觀察,再分別計算神經元數值密度、平均細胞體體積、神經節體積與神經元總數,讓取樣涵蓋神經節全長。這套設計可直接比較同一隻動物的左右兩側,也把有無訓練納入統計交互作用。研究關注的是組織結構如何回應固定訓練條件,並未測試人體運動處方。

10週中等強度跑步訓練用於分析星狀神經節的側別性變化
研究將10隻140日齡雄性Wistar大鼠分為未訓練與訓練兩組,各5隻,合計分析20個左右星狀神經節。訓練條件固定後,團隊再以立體計量估計細胞數量、密度與體積。圖:AI生成示意

右側數量多、左側細胞大 心率同步下降但因果未定

分析顯示,最清楚的差異集中在神經元數值密度、估計總數與平均體積,三項指標都出現「運動×側別」交互作用,代表訓練效果會隨左、右側而改變。訓練組右側每立方毫米約89,887個神經元,左側約20,452個;右側估計總數31,394個,也明顯高於其餘三組。細胞大小卻不同:未訓練左側平均神經元體積為9,749立方微米,訓練後為17,881立方微米,未訓練右側為25,997立方微米,訓練後降至21,905立方微米。

血流動力指標提供另一層線索:訓練組平均心率為每分鐘280下,未訓練組為314下,差異達統計顯著,兩組收縮壓、舒張壓與平均動脈壓則相近。這組結果說明,較低心率與左右不對稱的組織變化同時出現,但研究尚未證明某一種細胞變化,就是心率下降的原因。英國布里斯托大學獸醫解剖學高級講師Augusto Coppi博士認為,左右差異提供了精準理解心臟自律神經調節的新線索,下一步須逐一核對結構變化與實際功能。

規律有氧運動與心臟自律神經調節及較低心率研究
研究分析有氧訓練後的神經結構與血流動力變化,發現訓練組平均心率較低,同時左右側神經元數量與細胞體積呈現不同方向的變化。研究人員指出,這些結果提供心臟自律神經調節與運動適應的新線索。圖:AI生成示意

離人體治療仍有距離 結構線索不能直接變處方

這項研究的臨床意義,在於提醒研究者:處理星狀神經節相關疾病時,左右兩側未必可視為完全相同。星狀神經節阻斷或去神經術,都是降低相關神經訊號的介入方式,若後續證實結構差異會改變功能,未來才可能協助判斷介入哪一側。現階段只能把結果視為改進研究問題的方向,尚非選擇治療側別的依據。不過,目前證據只來自10隻雄性大鼠,每組僅5隻,且平均神經元體積只量到細胞體,未納入樹突分枝。研究也沒有證明,估計神經元數或大小變化,可改善心律不整、心絞痛或其他臨床結果。

即使訓練組心率較低,也不能據此推定某種運動強度,能治療人體自律神經疾病,更不能把右側神經元較多,理解為右側功能必然更強。研究的下一步,是確認這些結構差異,是否真的改變休息與活動時的心臟反應,並在較大型動物與人體尋找相同模式。這項發現的意義是,運動適應可能具有「左右側特性」,而不是作為自行加量或改變治療的依據。已有心律問題、胸痛或正在接受星狀神經節相關治療者,運動與醫療安排,仍應依專業評估進行。

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參考資料:University of Bristol. (2026, October 26). Exercise doesn’t just strengthen your heart. It rewires it. ScienceDaily. Retrieved October 26, 2026 from www.sciencedaily.com/releases/2026/10/261025222848.htm

Ladd, F. V. L., Antunes, B. A., de Oliveira Cavalcanti, R. A., Freitas, L., Oriá, R. B., Arida, R. M., de Melo, M. P., Loesch, A., & Augusto, C. A. (2025). Asymmetric neuroplasticity in stellate ganglia: Unveiling side-specific adaptations to aerobic exercise. Autonomic Neuroscience, 262, 103338. https://doi.org/10.1016/j.autneu.2025.103338

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