你曾聽過肌肉記憶嗎?肌肉真的會有記憶嗎?

2024年刊載於生理學期刊的《Muscle memory in humans: evidence for myonuclear permanence and long-term transcriptional regulation after strength training》研究,從肌纖維中的細胞核與基因轉錄調控發現了阻力訓練的長期效益。
其實,在我們的日常生活中,肌肉記憶這個詞經常被用於學習一項技能時的快速進步(熟能生巧)。從生物學的觀點,它涉及到肌肉細胞經訓練後,如何記憶這些經驗,並在未來的訓練中快速反饋,該現象的原理是肌核的持久性和轉錄調控。
#肌核持久性是肌肉記憶的基石
肌核是肌肉纖維中的細胞核,負責調控蛋白質合成和細胞功能。研究顯示,當我們進行阻力訓練時,肌核的數量會增加,這使肌肉能夠更有效地合成蛋白質,進而增強肌肉力量和大小。即便在停止訓練後,這些新增的肌核仍然存在,這就是所謂的肌核持久性。
這代表當我們重新回歸訓練時,肌肉能夠更快地恢復到之前的狀態,因為它們已經擁有了更多的肌核來支援訓練所需。這一現象在動物研究中得到了證實,並且在近期的人類研究中也有初步的證據。
研究中選出12位未經訓練的男女進行了10週的單側肘屈肌力量訓練,隨後停止訓練16週,接著再進行10週的訓練 (回歸到訓練軌道)。研究發現:
• 初次訓練(第1-10週)期間,肌核在I型和II型纖維中增加。
• 停止訓練期間(第11-26週),肌纖維橫截面積(fCSA)減少,但肌核數量保持不變。
• 回歸訓練10週(第27-36週)後,先前訓練的肌肉在II型纖維中顯示出較大的fCSA。
• 基因表達方面,在控制臂中比在先前訓練的臂中改變更顯著。
#表觀遺傳與轉錄調控肌肉記憶的分子機制
除了肌核的增加,肌肉記憶還涉及基因表達的長期改變。當我們進行阻力訓練時,某些基因的表達會發生變化,這些變化可能會持續存在,即使在訓練停止後也是如此。這些基因的變化主要透過表觀遺傳機制來調控,如DNA甲基化(DNA Methylation)和組蛋白修飾(Histone Modifications)。
表觀遺傳標記可以幫助肌肉細胞在未來的訓練中更快地刺激相關基因,進而促進肌肉適應和增長的速度。
從生物學的觀點,了解肌肉記憶的機制可以得知,即使在經歷一段時間的去訓練後,我們的肌肉仍然保留了一定的增益能力。因此,恢復訓練(再次回歸訓練)不需要像初次訓練那樣耗時長久,這也是為什麼有些跑者在疫情中斷訓練後,重新回到原本的訓練比較快上手的原因 (比起原先完全不跑步的人)。
不過要留意的是,我們在訓練中應注重多樣性和持續性。多元的運動種類可以刺激及活化不同基因,而持續的訓練則能夠增加肌核數量和改變基因表達。
下一篇,我們將從神經傳導的角度來繼續談論肌肉記憶這件事。