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編者按:運(yùn)動(dòng)越來越受到人們的重視,運(yùn)動(dòng)不僅能讓人們保持身體健康,還能讓我們保持快樂、提高認(rèn)知能力??茖W(xué)界一直在研究運(yùn)動(dòng)對(duì)大腦產(chǎn)生作用的機(jī)制,運(yùn)動(dòng)不僅僅與釋放內(nèi)啡肽有關(guān),運(yùn)動(dòng)還可以促進(jìn)腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)的釋放,而BDNF 是運(yùn)動(dòng)改善大腦功能過程中最重要的生物分子之一,它對(duì)大腦中與學(xué)習(xí)和記憶相關(guān)的所有基本過程都非常重要。本文譯自Medium原標(biāo)題為" This Is What Exercise Does to Your Brain"的文章,希望對(duì)您有所啟發(fā)。
如果說運(yùn)動(dòng)是一種藥的話,那這種藥簡直可以稱為靈丹妙藥。運(yùn)動(dòng)不僅能讓我們保持健康、延長壽命,而且能讓我們變得更加聰明、更加快樂。它能增強(qiáng)人們的記憶力,提高反應(yīng)速度,提高注意力,并能緩解抑郁癥狀,它甚至可能延緩阿爾茨海默氏癥和帕金森氏癥等神經(jīng)退行性疾病。
它是如何做到這一切的呢?
在過去十年間,科學(xué)家就已經(jīng)開始著手研究運(yùn)動(dòng)對(duì)大腦的影響了。結(jié)果發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)會(huì)提高一些重要激素和神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的水平,這些激素和化學(xué)物質(zhì)有助于促進(jìn)腦細(xì)胞之間建立新的聯(lián)系,而且還會(huì)促進(jìn)大腦海馬區(qū)神經(jīng)元的生長,而海馬區(qū)是大腦的情緒和記憶中樞。
加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)綜合生物學(xué)和生理學(xué)教授費(fèi)爾南多·戈麥斯-皮尼拉(Fernando Gomez-Pinilla)表示:“運(yùn)動(dòng)幾乎對(duì)大腦和身體的所有功能都有好處?!?/p>
每次鍛煉的時(shí)候,你的肌肉、脂肪細(xì)胞和肝臟都會(huì)向血液中釋放一些生物分子到血液中。其中一些生物分子經(jīng)過體內(nèi)循環(huán)后到達(dá)頭部,再通過血腦屏障進(jìn)入大腦,之后便會(huì)引起一系列有益的生理變化,讓你感覺更敏銳、更快樂。
其中最關(guān)鍵的一個(gè)變化是運(yùn)動(dòng)促進(jìn)腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)的釋放。說到運(yùn)動(dòng)對(duì)大腦的積極影響,BDNF可是起到了非常重要的作用。
“運(yùn)動(dòng)幾乎對(duì)大腦和身體的所有功能都有好處。”
戈麥斯-皮尼拉說到:BDNF 是運(yùn)動(dòng)改善大腦功能過程中最重要的生物分子之一,它對(duì)大腦中與學(xué)習(xí)和記憶相關(guān)的所有基本過程都非常重要。”
BDNF分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)、周圍神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、骨和軟骨組織等廣泛區(qū)域內(nèi),但主要是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)表達(dá),其中海馬和皮質(zhì)的含量最高。
BDNF 可以促進(jìn)大腦在神經(jīng)元之間建立新的連接或突觸——這一過程被稱為突觸可塑性,也被認(rèn)為是人類學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。細(xì)胞通過建立連接在大腦內(nèi)部和跨區(qū)域進(jìn)行信息交流。例如,BDNF 能促進(jìn)海馬體中的神經(jīng)元與前額葉皮層的細(xì)胞形成新的突觸,而前額葉皮層是另一個(gè)從運(yùn)動(dòng)中獲益良多的區(qū)域,它負(fù)責(zé)我們?cè)S多高級(jí)認(rèn)知功能的運(yùn)轉(zhuǎn),如決策能力和注意力,這些過程也會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)而改善。
BDNF 的效果是最顯著的,但也是最有爭議的。多年的研究表明,至少在大鼠和小鼠中,運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的 BDNF 會(huì)觸發(fā)海馬區(qū)新腦細(xì)胞的生長,這一過程稱為神經(jīng)再生。BDNF 通過增強(qiáng)大腦干細(xì)胞的功能來達(dá)到這一效果,最終使海馬區(qū)充滿新的健康的細(xì)胞,從而增強(qiáng)大腦的認(rèn)知能力。
那么神經(jīng)再生是否也會(huì)發(fā)生在成年人身上呢?對(duì)于這一問題,科學(xué)界目前還沒形成共識(shí),有研究說可以,有研究卻說不可以。這是因?yàn)?,沒有一種明確的方法可以在不切開人頭骨的情況下測量新生腦細(xì)胞的增長數(shù)量。
佛羅里達(dá)大西洋大學(xué)(Florida Atlantic University)生物醫(yī)學(xué)副教授亨麗埃特·范·普拉格(Henriette van Praag)表示:“在有更好的、更精確的科學(xué)手段能夠證明運(yùn)動(dòng)能促進(jìn)神經(jīng)生長之前,我們不能做出結(jié)論?!?/p>
運(yùn)動(dòng)還能改變大腦的血管網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)人體處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)候,身體血流量會(huì)增多,腦的血流量也會(huì)隨之加大,從而導(dǎo)致一種稱為血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的血管特異性分子含量增高。這一過程會(huì)促進(jìn)海馬體內(nèi)新血管的生成。在嚙齒類動(dòng)物的大腦中,神經(jīng)再生和新血管形成是相互聯(lián)系的,潛在原因可能是新的血管給這片腦區(qū)帶來更多的生長因子。人類也會(huì)發(fā)生類似的新血管生成,為研究人類的神經(jīng)再生機(jī)制提供了另一條線索。
任何一個(gè)感覺跑步能帶來快感的人(至少覺得鍛煉之后感覺不那么糟糕),體內(nèi)都經(jīng)歷了由運(yùn)動(dòng)引起的神經(jīng)遞質(zhì)增多的過程,這些神經(jīng)遞質(zhì)包括血清素、多巴胺和內(nèi)源性阿片類藥物(也稱為內(nèi)啡肽)。這些物質(zhì)在情緒調(diào)節(jié),動(dòng)機(jī)和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制中發(fā)揮重要的作用。研究人員尚不清楚這些神經(jīng)化學(xué)分子物質(zhì)的含量是如何開始增高的,但可能與 BDNF 有一定的關(guān)系,也有可能是運(yùn)動(dòng)引發(fā)的大腦獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,即任何讓你感覺良好的東西都會(huì)提高你的多巴胺水平的。例如,如果去一趟SoulCycle 動(dòng)感單車房能讓你開心,你的大腦就會(huì)相應(yīng)釋放這類神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)。
那么,哪種類型的運(yùn)動(dòng)對(duì)你的大腦最有益呢?以往的大多數(shù)研究重點(diǎn)都放在像慢跑這樣的適度有氧運(yùn)動(dòng)上,但近年來的一些研究表明,舉重和高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對(duì)身體也有好處。弗吉尼亞理工大學(xué)人類營養(yǎng)、食品和運(yùn)動(dòng)系的高級(jí)研究員朱莉婭·巴索說:“在運(yùn)動(dòng)過程中收獲最多的人,其認(rèn)知能力的改善程度也最大,也就是說,高強(qiáng)度的鍛煉還能帶來認(rèn)知上的提高。然而,無論運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度如何,都會(huì)讓人情緒變好?!?/p>
“出去散散步可以讓你心情舒暢,但如果你想要提高認(rèn)知能力,則需要進(jìn)行更高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)?!卑退髡f,“高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)有利于保持個(gè)人長期健康,還能提高長期的認(rèn)知能力?!?/p>
如果你剛開始養(yǎng)成運(yùn)動(dòng)的習(xí)慣,或者是因?yàn)槟挲g或受傷的緣故,不能參加一些劇烈運(yùn)動(dòng),可以選擇步行鍛煉,這對(duì)身體也有好處。最重要的是,你找到你喜歡做并且會(huì)堅(jiān)持做的事情。
巴索說:“事實(shí)上,最好的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是你喜歡的,能讓你第二天還想去鍛煉的運(yùn)動(dòng)?!?/p>
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