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編者按:運動越來越受到人們的重視,運動不僅能讓人們保持身體健康,還能讓我們保持快樂、提高認知能力??茖W(xué)界一直在研究運動對大腦產(chǎn)生作用的機制,運動不僅僅與釋放內(nèi)啡肽有關(guān),運動還可以促進腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)的釋放,而BDNF 是運動改善大腦功能過程中最重要的生物分子之一,它對大腦中與學(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原標題為" This Is What Exercise Does to Your Brain"的文章,希望對您有所啟發(fā)。
如果說運動是一種藥的話,那這種藥簡直可以稱為靈丹妙藥。運動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)開始著手研究運動對大腦的影響了。結(jié)果發(fā)現(xiàn),運動會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)有助于促進腦細胞之間建立新的聯(lián)系,而且還會促進大腦海馬區(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)教授費爾南多·戈麥斯-皮尼拉(Fernando Gomez-Pinilla)表示:“運動幾乎對大腦和身體的所有功能都有好處?!?/p>
每次鍛煉的時候,你的肌肉、脂肪細胞和肝臟都會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)后到達頭部,再通過血腦屏障進入大腦,之后便會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)鍵的一個變化是運動促進腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)的釋放。說到運動對大腦的積極影響,BDNF可是起到了非常重要的作用。
“運動幾乎對大腦和身體的所有功能都有好處?!?/p>
戈麥斯-皮尼拉說到:BDNF 是運動改善大腦功能過程中最重要的生物分子之一,它對大腦中與學(xué)習(xí)和記憶相關(guān)的所有基本過程都非常重要?!?/p>
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,其中海馬和皮質(zhì)的含量最高。
BDNF 可以促進大腦在神經(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,也被認為是人類學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。細胞通過建立連接在大腦內(nèi)部和跨區(qū)域進行信息交流。例如,BDNF 能促進海馬體中的神經(jīng)元與前額葉皮層的細胞形成新的突觸,而前額葉皮層是另一個從運動中獲益良多的區(qū)域,它負責(zé)我們許多高級認知功能的運轉(zhuǎn),如決策能力和注意力,這些過程也會隨著運動而改善。
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,運動誘導(dǎo)產(chǎn)生的 BDNF 會觸發(fā)海馬區(qū)新腦細胞的生長,這一過程稱為神經(jīng)再生。BDNF 通過增強大腦干細胞的功能來達到這一效果,最終使海馬區(qū)充滿新的健康的細胞,從而增強大腦的認知能力。
那么神經(jīng)再生是否也會發(fā)生在成年人身上呢?對于這一問題,科學(xué)界目前還沒形成共識,有研究說可以,有研究卻說不可以。這是因為,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胞的增長數(shù)量。
佛羅里達大西洋大學(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)手段能夠證明運動能促進神經(jīng)生長之前,我們不能做出結(jié)論?!?/p>
運動還能改變大腦的血管網(wǎng)絡(luò)。當人體處在運動狀態(tài)的時候,身體血流量會增多,腦的血流量也會隨之加大,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。這一過程會促進海馬體內(nèi)新血管的生成。在嚙齒類動物的大腦中,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。人類也會發(fā)生類似的新血管生成,為研究人類的神經(jīng)再生機制提供了另一條線索。
任何一個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)歷了由運動引起的神經(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),動機和獎勵機制中發(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,也有可能是運動引發(fā)的大腦獎勵機制,即任何讓你感覺良好的東西都會提高你的多巴胺水平的。例如,如果去一趟SoulCycle 動感單車房能讓你開心,你的大腦就會相應(yīng)釋放這類神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)。
“出去散散步可以讓你心情舒暢,但如果你想要提高認知能力,則需要進行更高強度的運動?!卑退髡f,“高強度的運動有利于保持個人長期健康,還能提高長期的認知能力?!?/p>
巴索說:“事實上,最好的運動應(yīng)該是你喜歡的,能讓你第二天還想去鍛煉的運動?!?/p>
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