怎樣鍛煉可以變得更聰明
那些諸如精神訓(xùn)練的游戲或許是投機(jī)的，正如如丹.赫爾利在如何使自己更聰明探索性的文章中寫道。但有個方法可以讓自己更聰明，而且已被證明是科學(xué)的行之有效的方法。去散散步或游游泳吧。十年多時間來，神經(jīng)學(xué)家和生理學(xué)家已經(jīng)就鍛煉和智力之間的互利關(guān)系收集了諸多證據(jù)。但最新調(diào)查結(jié)果說明，這不僅是一個假設(shè)，而就是一個事實。利用先進(jìn)的技術(shù)研究單個神經(jīng)元的工作 – 腦質(zhì)的構(gòu)造 - 在剛剛過去的幾個月，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，運動似乎可以建立一個能抵抗物理收縮的大腦，而且鍛煉能增強(qiáng)認(rèn)知靈活性。最新的神經(jīng)科學(xué)研究表明，鍛煉能強(qiáng)化思維，這遠(yuǎn)比思維本身的訓(xùn)練更見效。
最有說服力的證據(jù)來自幾項新的關(guān)于實驗室動物研究關(guān)，這些動物住在熱鬧的，令它們興奮的籠子里。它一直被稱為是所謂的內(nèi)容“豐富”的環(huán)境 – 很迷人的家，里面有很多玩具，還有別出心裁的活動 – 這些是用來改善實驗室動物的智力的。在大多數(shù)情況下，這樣的豐富的環(huán)境里還得有一個正在轉(zhuǎn)動的輪子，因為大多數(shù)老鼠的很享受跑來跑去的。直到目前，很少有研究理出跑步與和新玩具玩耍或從事其它思考性不增加心率負(fù)擔(dān)的活動之間到底效果有何不同。
因此，去年，在賈斯汀.S.羅德斯帶領(lǐng)下的研究團(tuán)隊（伊利諾伊大學(xué)貝克曼研究所尖端科技心理學(xué)教授）收集了四組的老鼠，并把它們安置在四個不同的生活環(huán)境里。第1組老鼠住的是感官和味覺刺激充足的地方，給它們吃堅果，水果，奶酪，它們的食物上偶爾撒上肉桂，食物還配著各種不同口味的水一起下咽的。它們的“床”占據(jù)籠子的一個角落里，“房子”還裝飾著五顏六色的塑料圓頂。房屋里還有霓虹色調(diào)的小球，塑料洞洞，能咬著玩的積木，籠子里的其他部分還裝有鏡子和蹺蹺板。第2組老鼠同樣享受著這些樂趣，只是它們的籠子多了一個轉(zhuǎn)動的小圓盤形車輪。第3組的籠子里沒有裝飾，而且它們的食物是規(guī)定好的很單一。第4組老鼠的家中有個正在轉(zhuǎn)動的輪子，但沒有其它的玩具或款待。
在研究開始的時候，所有的動物完成了一系列認(rèn)知測試，并接受注射了一種物質(zhì)，使科學(xué)家可以追蹤他們的大腦結(jié)構(gòu)的變化。然后，這些老鼠們，有的跑動，有的玩耍，如果它們的環(huán)境不足夠豐富，就幾個月都懶洋洋地待在籠子里。
之后，羅德斯的研究小組把老鼠經(jīng)行相同的認(rèn)知測試，并檢查它們的腦組織。研究結(jié)果證明，那些玩具和美味的食物，不管如何的具有刺激性，都沒有改善動物的大腦。
“只有一個東西起作用了，羅德斯說，”就是它們的籠子里是否有個轉(zhuǎn)輪。“那些運動的動物，不論它們是否住在內(nèi)容豐富的籠子里，它們的大腦比較健康而且在認(rèn)知測試中比其他老鼠表現(xiàn)得好得多。那些沒有跑動的動物，無論它們的世界如何豐富，在復(fù)雜持久的環(huán)境中它們反而沒有提升智力，這是羅德斯的研究小組正在研究的。 “他們喜歡的玩具，”羅德斯說，老鼠很少冒險到籠子空曠安靜的地方去。但是，除非它們也鍛煉，否則不會變得更聰明。
為什么鍛煉能提升智力呢？大腦，像所有的肌肉和器官一樣，是一個組織，它的功隨著使用不足和年齡增長而下降。從我們快30歲的開始，我們中的大多數(shù)人每年將失去約1％的海馬體，海馬體是大腦的一個關(guān)鍵部分，與記憶和某些類型的學(xué)習(xí)能力息息相關(guān)。
雖然運動似乎減緩或逆轉(zhuǎn)大腦的自然衰退，就像它作用于肌肉一樣。雖然科學(xué)家們認(rèn)為，直到目前，人類天生具有一定的腦細(xì)胞數(shù)量，而且再生，現(xiàn)在他們有這方面更好的認(rèn)識了。在20世紀(jì)90年代，研究人員在驗尸的時候使用一種能標(biāo)記新生細(xì)胞的技術(shù)，確定成人的大腦有不少新的神經(jīng)元。新生的細(xì)胞尤其是在海馬體中尤為明顯，表明神經(jīng)再生 - 或新的腦細(xì)胞的創(chuàng)造 - 那里首度發(fā)生了。更可喜的是，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，運動能使新的神經(jīng)發(fā)育。跑了幾個星期的老鼠們，它們海馬體新生的神經(jīng)數(shù)量大約是那些久坐不老鼠的兩倍。如同肌肉一樣，它們的大腦也變大了。
運動對新神經(jīng)元的形成產(chǎn)生不可言喻的影響，確實最令人吃驚。腦細(xì)胞只有加入到現(xiàn)有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中方可提高智力，很多腦細(xì)胞都沒有提高智力，在漫無目的地在大腦中轉(zhuǎn)了一圈停了一會就死掉了。
然而，把神經(jīng)細(xì)胞拉到神經(jīng)系統(tǒng)方法之一是學(xué)些東西。2007年的一項研究標(biāo)明，如果老鼠學(xué)會了走水迷宮，這項任務(wù)主要是認(rèn)知方面的訓(xùn)練不耗什么體力，那么老鼠的新的腦細(xì)胞就會與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合。但是這個方法腦細(xì)胞十分有限的。當(dāng)后來研究人員研究了大腦的活動后，他們發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)老鼠在次走迷宮，和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)新連接上的細(xì)胞才能被激發(fā)，在老鼠練習(xí)認(rèn)知任務(wù)時卻不能。這些細(xì)胞中的學(xué)習(xí)編碼并沒有轉(zhuǎn)移到其他類型的嚙齒動物的思維里。
從另一方面講，鍛煉似乎使神經(jīng)元的靈活。當(dāng)研究人員在另一項單獨的研究里讓老鼠跑動，動物的大腦很容易將許多新的神經(jīng)元連接到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)里。但是，這些神經(jīng)元只在動物跑動的時候才被激發(fā)出來。當(dāng)動物練習(xí)認(rèn)知技能時如探索陌生的環(huán)境，也能激發(fā)那些神經(jīng)元。在老鼠這里，是跑動，而不是通過“學(xué)習(xí)”，創(chuàng)造了可以完成多任務(wù)的腦細(xì)胞。
只是鍛煉如何在分子水平上重塑大腦還沒有完全被理解。但研究表明，鍛煉能增加稱為腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（或稱為B.D.N.F），這種物質(zhì)能加強(qiáng)細(xì)胞和軸突，和神經(jīng)元之間的連接，還能促使新的神經(jīng)發(fā)育?？茖W(xué)家無法直接研究是否人類大腦存在類似的效果，但他們卻發(fā)現(xiàn)，鍛煉之后，大多數(shù)人血液中顯示較高的腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子。
幾乎沒有任何研究人員認(rèn)為更多的B.D.N.F.能解釋所有與運動有關(guān)的大腦的變化。幾乎所有的全過程涉及到多種復(fù)雜的生化和遺傳關(guān)聯(lián)。例如，最近研究年齡大的老鼠的大腦發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這些老鼠開始跑動的時候，它們大腦中有117個基因與那些不動的老鼠是不同的，鍛煉時老鼠大腦中有很多基因都可能表現(xiàn)出不同，科學(xué)家們只看了其中很小的一部分。
是否任何一種運動都能產(chǎn)生如此令人滿意的效果，這個問題很有趣亟待回答。 “現(xiàn)在還不清楚，是否這項活動必須是耐力運動，”心理學(xué)家和神經(jīng)科學(xué)家阿瑟·F克萊默表示，他是伊利諾伊大學(xué)貝克曼研究所的主任及對運動和大腦研究著名專家。過去幾年中為數(shù)不多的幾項研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，有些老年人練習(xí)舉重堅持一年，沒做其它任何運動結(jié)果認(rèn)知能力提高很多。但截至目前的大多數(shù)研究，和所有的動物實驗，表明這項提高認(rèn)知能力的運動包含跑步或其他有氧活動。
然而不管是什么活動，從最近期科學(xué)最新消息得知，鍛煉不一定要高強(qiáng)度才對大腦有益。2011年的一項重要研究當(dāng)中，有120位老年男女被分到步行或簡單的拉伸項目中，一年后，步行者較大的海馬體。同時，簡單拉伸運動那組的海馬體積正常萎縮。步行者血液中也顯示了更高水平的腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子，而且他們在認(rèn)知測試中比簡單拉伸組表現(xiàn)得更好。
實際上，研究人員得出結(jié)論，步行者已經(jīng)恢復(fù)了兩年或更長時間的海馬體的年輕態(tài)。65歲的老人僅僅通過步行就已獲得如63歲的腦部活力。我們?nèi)巳硕荚趽?dān)心隨著我們步入老年，智力會慢慢變?nèi)?，從這點看，真是則鼓舞人心的消息啊。
