运动会影响大脑吗?运动会让大脑发生哪些变化?

文 / 科学话你知
2021-06-17 00:17

当我们运动的时候,有没有想过我们的大脑在做些什么?当我们身体动起来的时候,大脑的神经发生了怎样的变化?运动是不是真的会对大脑产生影响呢?

答案是会!

有很多科学的调查研究证明了这一点。

一项前瞻性观察研究评估了1740名年龄在65岁以上的成年人参与不同频率体育活动(如散步,徒步旅行,骑自行车)状况。

发现运动可以降低阿尔茨海默病或其他形式痴呆的发病风险。在平均 6.2年的随访之后,158名最初的参与者患上了痴呆症。

在对年龄、性别和医疗条件进行数据校正后,初步评估发现,与每周锻炼少于三次的人相比,每周锻炼超过三次的人被诊断为痴呆症的可能性要低 34%。

2020年1月出版的《梅奥诊所学报》刊登了一项纵向研究的结果,该研究评估了1997年至2012年2103名德国成年人的健康状况。

在研究中,研究人员明确心肺功能的负相关变化主要是对痴呆和痴呆死亡的危险因素。相反,随着时间的推移,改善心肺功能的受试者平均寿命会延长2.2年,延长总寿命为2.7年。

此外,核磁共振检查显示受试者的心肺功能与大脑灰质和总脑容量之间存在正相关。灰质影响到我们的语音、记忆、自控和决策等多种功能。


纽约大学神经科学中心的神经科学与心理学系教授Wendy A. Suzuki博士在TED演讲中提出运动改变大脑的解剖结构、生理机能和功能。

运动能产生全新的脑细胞,海马体中全新的脑细胞能增加海马体的数量。

海马体是人类一个重要的情绪和学习记忆的脑区,能够形成和保存对事实、事件的长期记忆。当海马区域的血容量大大增加,血液循环更好,可以直接提高认知能力,同时提升长期注意力。

运动对大脑有立刻的影响,你所做的每一点运动,都会提升神经递质的水平。血清素、多巴胺和去甲肾上腺素,这三种神经递质都跟你的心理健康密切联系,立马提升你的情绪,提升你转移和集中注意力的能力。

运动对大脑还有保护作用:大脑就像一块肌肉,运动地越多,海马体和前额皮层就越大越强壮。这两个区域是最易受神经退化疾病影响的两个区域,并容易随着年龄增长认知能力下降,增加运动量可以预防痴呆和阿兹海默综合症。

英国埃克塞特大学研究指出体育运动能提升大脑能力和学习成绩。

澳大利亚的科学家发现,小时候运动能力比较强的孩子,后来的工作记忆和信息处理速度都更好。

东芬兰大学的一项研究也发现,在小学运动能力比较差的孩子,在之后 3 年里,阅读和数学能力也比其他孩子差。

以上的研究都在表达,运动对大脑的影响,运动对认知有积极影响。

大脑的可塑性是我们进行学习的基础。脑源性神经营养因子,简称BDNF,被称为“大脑的优质营养肥料”,是大脑的可塑性的重要推手。而运动会让这种神奇的养料变多。

当我们学习复杂的运动技能时,比如瑜伽的姿势,芭蕾的动作,篮球的脚步等,所有这些活动的训练都让大脑的全部神经细胞参与其中。

当孩子们运动时,流向大脑的血流量增加,神经传达物质的分泌也会提高。随着不断地反复练习,神经外面会形成更厚的髓鞘,髓鞘能提高信号发送的速度和质量。

当熟练了基本的动作,就可以将其组合成更复杂的动作,而情况的复杂性是呈指数级增长的,对注意力,判断力和动作的精准都提出了更高的要求。

在这一过程中,更多神经递质的分泌会刺激神经突触的密集生产,活动越复杂,突触的连接就越复杂。

这些神经回路都是在运动中建立的,但是在进行抽象的思考时,它们也会被其他区域激活利用。这就是为什么运动会提升学习能力的原因。

有一个有趣的研究:

如果你是被强迫着去跑步的,那么带来的好处,不如你自愿去跑的。所以运动最好是发自内心想要去运动,而不是因为被迫。

哈佛大学医学院临床副教授约翰·瑞迪在《运动改造大脑》一书中提出“人们总是想知道哪种类型的有氧运动最好,实际上,任何一种能融入你生活方式的有氧运动就是最好的。”

而Wendy A. Suzuki博士在TED演讲中提出,每周运动3-4次,每次不低于30分钟,要包含有氧运动,根据你的年龄、健康程度、基因背景,来把今天的运动效应给最大化,同时把改善及保护你的大脑做到最好,让你一生都能受益。

如果你从未运动过,那最好从行走开始。每天以最大心率55%~65%的强度步行1小时,如果还有力气聊天,就可以提升到中等强度的运动。

最佳的运动计划是有氧运动和复杂运动结合,相互之间互补,产生不同的影响。

瑜伽、舞蹈、太极拳、网球,这些活动的训练能让大脑的全部神经细胞参与其中。当连接小脑、基底核和前额叶皮层的神经回路活跃起来后,动作会越来越精准。

随着不断地重复与练习,神经回路的效率不断提升,也反向促进了动作的创造性。

参考文献:

Larson, E.B. et al. (2006) Exercise is associated with reduced risk for incident dementia among persons 65 years of age or older. Ann. Intern. Med. 144, 73–81.

Christina Chatzi, Gina Zhang, Wiiliam D Hendricks, Yang Chen, Eric Schnell, Richard H Goodman, Gary L Westbrook. Exercise-induced enhancement of synaptic function triggered by the inverse BAR protein, Mtss1L. eLife, 2019; 8 DOI: 10.7554/eLife.45920