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运动对大脑的影响:为什么它能让人感觉良好?

如果说运动是一种药的话,那这种药简直可以称为灵丹妙药。运动不仅能让我们保持健康、延长寿命,而且能让我们变得更加聪明、更加快乐。它能增强人们的记忆力,提高反应速度,提高注意力,并能缓解抑郁症状,它甚至可能延缓阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经退行性疾病。

它是如何做到这一切的呢?

在过去十年间,科学家就已经开始着手研究运动对大脑的影响了。结果发现,运动会提高一些重要激素和神经化学物质的水平,这些激素和化学物质有助于促进脑细胞之间建立新的联系,而且还会促进大脑海马区神经元的生长,而海马区是大脑的情绪和记忆中枢。

加州大学洛杉矶分校(UCLA)综合生物学和生理学教授费尔南多·戈麦斯-皮尼拉(Fernando Gomez-Pinilla)表示:“运动几乎对大脑和身体的所有功能都有好处。”

每次锻炼的时候,你的肌肉、脂肪细胞和肝脏都会向血液中释放一些生物分子到血液中。其中一些生物分子经过体内循环后到达头部,再通过血脑屏障进入大脑,之后便会引起一系列有益的生理变化,让你感觉更敏锐、更快乐。

其中最关键的一个变化是运动促进脑源性神经营养因子(BDNF)的释放。说到运动对大脑的积极影响,BDNF可是起到了非常重要的作用。

“运动几乎对大脑和身体的所有功能都有好处。”

戈麦斯-皮尼拉说到:BDNF 是运动改善大脑功能过程中最重要的生物分子之一,它对大脑中与学习和记忆相关的所有基本过程都非常重要。”

BDNF分布在中枢神经系统、周围神经系统、内分泌系统、骨和软骨组织等广泛区域内,但主要是在中枢神经系统内表达,其中海马和皮质的含量最高。

BDNF 可以促进大脑在神经元之间建立新的连接或突触——这一过程被称为突触可塑性,也被认为是人类学习的基础。细胞通过建立连接在大脑内部和跨区域进行信息交流。例如,BDNF 能促进海马体中的神经元与前额叶皮层的细胞形成新的突触,而前额叶皮层是另一个从运动中获益良多的区域,它负责我们许多高级认知功能的运转,如决策能力和注意力,这些过程也会随着运动而改善。

BDNF 的效果是最显著的,但也是最有争议的。多年的研究表明,至少在大鼠和小鼠中,运动诱导产生的BDNF 会触发海马区新脑细胞的生长,这一过程称为神经再生。BDNF 通过增强大脑干细胞的功能来达到这一效果,最终使海马区充满新的健康的细胞,从而增强大脑的认知能力。

那么神经再生是否也会发生在成年人身上呢?对于这一问题,科学界目前还没形成共识,有研究说可以,有研究却说不可以。这是因为,没有一种明确的方法可以在不切开人头骨的情况下测量新生脑细胞的增长数量。

佛罗里达大西洋大学(Florida Atlantic University)生物医学副教授亨丽埃特·范·普拉格(Henriette van Praag)表示:“在有更好的、更精确的科学手段能够证明运动能促进神经生长之前,我们不能做出结论。”

运动还能改变大脑的血管网络。当人体处在运动状态的时候,身体血流量会增多,脑的血流量也会随之加大,从而导致一种称为血管内皮生长因子(VEGF)的血管特异性分子含量增高。这一过程会促进海马体内新血管的生成。在啮齿类动物的大脑中,神经再生和新血管形成是相互联系的,潜在原因可能是新的血管给这片脑区带来更多的生长因子。人类也会发生类似的新血管生成,为研究人类的神经再生机制提供了另一条线索。

任何一个感觉跑步能带来快感的人(至少觉得锻炼之后感觉不那么糟糕),体内都经历了由运动引起的神经递质增多的过程,这些神经递质包括血清素、多巴胺和内源性阿片类药物(也称为内啡肽)。这些物质在情绪调节,动机和奖励机制中发挥重要的作用。研究人员尚不清楚这些神经化学分子物质的含量是如何开始增高的,但可能与BDNF 有一定的关系,也有可能是运动引发的大脑奖励机制,即任何让你感觉良好的东西都会提高你的多巴胺水平的。例如,如果去一趟SoulCycle 动感单车房能让你开心,你的大脑就会相应释放这类神经化学物质。

那么,哪种类型的运动对你的大脑最有益呢?以往的大多数研究重点都放在像慢跑这样的适度有氧运动上,但近年来的一些研究表明,举重和高强度间歇训练对身体也有好处。弗吉尼亚理工大学人类营养、食品和运动系的高级研究员朱莉娅·巴索说:“在运动过程中收获最多的人,其认知能力的改善程度也最大,也就是说,高强度的锻炼还能带来认知上的提高。然而,无论运动的强度如何,都会让人情绪变好。”

“出去散散步可以让你心情舒畅,但如果你想要提高认知能力,则需要进行更高强度的运动。”巴索说,“高强度的运动有利于保持个人长期健康,还能提高长期的认知能力。”

如果你刚开始养成运动的习惯,或者是因为年龄或受伤的缘故,不能参加一些剧烈运动,可以选择步行锻炼,这对身体也有好处。最重要的是,你找到你喜欢做并且会坚持做的事情。

巴索说:“事实上,最好的运动应该是你喜欢的,能让你第二天还想去锻炼的运动。”

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