编者注 (02/08/18): 《大众科学》正在重新发布以下文章,该文章最初发表于 2016 年 8 月 5 日,以配合 2 月 9 日在韩国平昌开始的 2018 年冬季奥运会。
几十年来,科学家一直在寻找运动能力的基因解释。到目前为止,他们的努力主要集中在与身体属性相关的基因
, 例如 肌肉功能 和有氧效率。但遗传学家也开始调查是什么使人在体育运动中脱颖而出的神经学基础——新的发现表明,多巴胺,一种负责奖励和快感的神经递质。多巴胺还参与许多其他心理功能,包括处理压力和忍受疼痛的能力。因此,新的研究支持这样一种观点,即不仅仅是身体上的,心理上的因素才是精英运动员与众不同的原因。
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为了拼凑出是什么让一位伟大的运动员变得伟大,意大利帕尔马大学的研究人员收集了 50 名精英运动员(在奥运会或其他国际比赛中取得最高分)和 100 名非专业运动员(经常参加体育运动,但低于竞争水平)的 DNA。然后,他们比较了两组中先前被认为与运动能力相关的四个基因:一个与肌肉发育有关,一个与大脑中多巴胺的运输有关,另一个调节脑血清素的水平,还有一个参与分解神经递质。
研究人员在其中一个基因中发现了两组之间明显的基因差异:该基因参与多巴胺的运输。该基因的两个特定变体(称为多巴胺活性转运蛋白或DAT)在精英运动员中明显比对照组中更常见。一个变体在精英组中几乎高出五倍(精英组中 24% 的人有此变体,而其余组为 5%);另一个变体高出约 1.7 倍(51% 对 30%)。结果发表在《生物科学杂志》上。
康涅狄格大学心理学教授约翰·萨拉蒙(John Salamone)表示,考虑到之前关于神经递质和特别是DAT的研究,多巴胺可能在调节运动能力中发挥作用是有道理的,他没有参与这项研究。“动物研究表明,DAT 基因与运动活动增加、能量消耗和寻求奖励的行为有关,”他解释说。“因此,DAT 基因的变体可能与运动表现的某些方面有关。”
同样,两项研究 在 2012 年进行的调查发现,与多巴胺相关的基因与几百名滑雪者和单板滑雪者群体中“寻求风险”的行为水平增加有关。不列颠哥伦比亚省弗雷泽河谷大学的遗传学家和运动心理学家辛西娅·汤姆森(Cynthia Thomson)说,这种行为可能会决定哪些运动员夺得金牌,她领导了这项研究。“要登上领奖台,运动员必须冒险,无论是通过尝试更难的技能来获得更多积分,还是通过在控制的边缘偏离来实现更快的速度,”她说。“我们的研究结果表明,大脑多巴胺通路的变异会影响一个人冒险的倾向,因此会让他们更有可能在体育运动中达到精英水平。”
尽管如此,还需要更多的研究来验证多巴胺和运动能力之间的联系,还需要更多的研究来测试这是否是一种因果关系。多巴胺转运蛋白也是抑郁症、注意力缺陷多动障碍 (ADHD)、双相情感障碍和帕金森病等多种疾病的幕后推手。