01 跑步让大脑更活跃、反应更敏捷

01 跑步让大脑更活跃、反应更敏捷

在衰老过程中,如果我们能维持住身体和精神的健康,那么大脑认知功能会得到完整保留,依旧睿智。

在20世纪90年代之前,绝大多数科学家也和曾经的我们一样,认为大脑的各项机能是随着年龄不断衰退的,大脑一旦发育成熟就会失去产生新神经元的能力。按照这种观点,人类在成年后只会不断失去神经元,而不会再生,所以大脑功能会越来越差。

大脑功能是用进废退的,我们大脑神经元的连接,叫作“突触”,0—3岁的孩子大脑的突触数目急速增加,在两岁左右达到峰值,甚至超过了成年人。但从此往后,那些很少被刺激到的神经元会丧失突触,这叫突触削减,经常被刺激的脑网络的突触会加强。这可以叫作“大脑的用进废退”,科学术语叫“神经可塑性”。

在衰老过程中,如果我们能维持住身体和精神的健康,那么大脑认知功能会得到完整保留,依旧睿智。如果生活环境和体验缺乏刺激,比如长期重复无聊疲惫的工作,突触就会逐渐退化,脑体积也会慢慢变小,老年时非常容易患上阿尔茨海默病等疾病,完全丧失独立生活能力。

西湖大学校长施一公回忆自己在少年时代开始练习跑步,从公路到越野,经过一年多的锻炼,成绩得到显著提升,“当时800米可以跑进2分20秒以内,成绩一路提高;这个过程中,我悟出一些道理,身体好,自然有利于学习成绩提高,这是一个良性循环。”

从清华大学到西湖大学,他带领着大家一起跑步,“跑到15圈的时候拼得厉害,一看还有10圈,就咬着牙继续拼,有时候想一想,学习、工作这点累算什么,跑步是对人的意志品质的锻炼;跑步让人有更充沛的体力,有的人以为,花了很多时间锻炼,学习效率会降低,实际上,如果跑步方法得当,能调整你的能量级别,心脏机能和肺活量增强,供血充足、思维敏捷,每两天跑一次,工作效率可以提高10%~20%,生活质量也随之提高,真的是一本万利的好事情。”

长期的有氧运动可激发大脑神经细胞新生,让我们的大脑保持年轻

2020年2月发表于《生理学月刊》的一项研究中,芬兰于韦斯屈莱大学和其他机构的专家们找来了一大批老鼠,先给它们注射可以标记出新的脑细胞的物质,然后让前几个小组的老鼠分别进行不同类型的锻炼,最后一个小组的老鼠待着不动,充当参照系。

一些老鼠的笼子里放入了转轮,并确保它们每天都以中等强度跑上几英里。另一些老鼠进行抗阻训练,如在尾部附加轻微重量后爬墙。还有一些老鼠进行高强度间歇训练—置身于微型跑步机上,首先快速跑3分钟,然后慢跑2分钟,重复3回合,总共跑15分钟。这些锻炼持续了7周后,研究人员用显微镜检查了每只老鼠的海马体。

他们发现,锻炼方式不同,神经细胞增长的程度也不同。在转轮上长跑的老鼠,其海马体内充满了新神经元—跑的里程越远,大脑中的新细胞越多。相比之下,只进行高强度间歇训练的老鼠,其脑内的新神经元要少得多,只比那些完全不动的同胞多一点。至于那些做负重训练的老鼠,虽然它们的肢体在实验结束后比开始训练前强壮了不少,但脑内神经细胞并没有显示出可辨识的增加,海马体组织看起来与那些没有锻炼的老鼠差别甚小。

研究表明,有氧运动能增加脑源性神经营养因子(BDNF),它是大脑的优质养料。之所以说它是大脑的优质养料,因为BDNF是大脑在提升认知过程中非常需要的营养物质,同时也是大脑中含量最丰富的蛋白质。

众所周知,海马体是大脑中与学习和记忆最相关的区域,当你学习一个英文单词的时候,海马体中的脑细胞间会建立关于这个单词的新的神经回路,并且随着你的不断练习,这个回路会更加粗壮,记忆才能不断增强,进而形成更持久的记忆。而BDNF就广泛存在于海马体中,是服务于这整个认知过程的“大脑养料”,它帮助神经元形成新的连接,修复坏的脑细胞,保护健康的脑细胞。所以,它是促进神经元可塑性的关键物质,同时,还能增加脑组织体积。

假如你大脑里的BDNF比较充足,你会学得更快,记得更牢,觉得更快乐。反过来,如果BDNF比较少,那你就容易有抑郁、衰老等症状。

跑步如何让人变聪明

所以,跑步是一项认知活动,因为跑步可以激发BDNF的释放,供能大脑。2014年爱尔兰都柏林大学的科学家做过一个实验,发现人在高强度运动之后,哪怕时间很短,也能增加大脑里的BDNF浓度,而且人在认知测试里的表现也会更好。难怪很多教育专家都强调孩子要多做运动了。