运动能让大脑变得更聪明

nigyi 9月前 742

想集中精力复习应考?想改善自己的记忆能力?还是想更好地发挥你的创造力?或者是抑制对食物的欲望?那就锻炼你的大脑吧,总有一种适合你的大脑锻炼方式可以帮到你。

我们都知道,举重运动可以让肱二头肌更发达;瑜伽动作可以让肢体得到舒展和放松;跑步运动可以强身健体,让你的腰围快速瘦下来。锻炼身体的理由有很多,运动健身是明智之举,大多数人都知道,可供选择的运动方式有许多,也都知道哪种方式更适合自己的锻炼目的,对自己的身体更有益处。

运动让身体变得更健康更强壮,那么运动对大脑有什么益处吗?最新研究发现:运动能让大脑变得更聪明、更有效率。长期以来被人们所忽略的运动给大脑带来的诸多有益影响正在引起研究人员的兴趣和关注。近年来科学家正在观察研究不同形式的运动是如何以多种不同的方式强化和重塑我们大脑的。

经常动脑者的大脑与不爱动脑者的大脑看上去明显不同,这本身并不是什么新鲜事。我们还经常听说,运动是大脑的良药,尤其是有氧运动,可有助于延缓认知能力的下降,而阿尔兹海默症(又称老年痴呆症)、帕金森氏病和抑郁症等疾病都与认知能力下降相关。我们还知道,运动有助于预防这些疾病,是因为运动能够促进血液循环,将更多氧气、生长因子和各种营养物质泵送进入大脑,就像运动能够让肌肉、肺和心脏变得更强健一样,运动同样也能让大脑变得更强大、更高效。

哪种形式的运动对大脑更有益?

随着科学家对大脑研究的不断深入,我们对运动与大脑认知能力关系的认识正在掀开新的一页。研究发现,不同形式的运动对大脑会产生某些特殊的作用。

通常的建议是,每天做30分钟的有氧运动可有益于大脑健康。但研究人员想得更深。运动对大脑有好处,那么具体是举重好,还是练习瑜伽好呢?当你想集中注意力复习应考时,或者想让自己平静放松下来时,或者想要戒烟的时候,是否都有一个适合此情此景的大脑锻炼“处方”呢?

科学家最早发现运动对大脑影响的线索来自15年对啮齿动物的研究。动物实验显示,在跑步机上跑步,可促进老鼠大脑记忆区域(海马区)生成更多的神经元,运动可以在海马区产生一种叫作脑源性神经营养因子(BDNF)的蛋白质,从而促进生成新的神经元细胞。事实也正是如此,经常在跑步机上跑步的老鼠记忆能力明显增强,在走迷宫实验中的表现也更为出色。

这一研究结果在人类身上很快得到了证实。进一步研究发现,中老年人每周做三次有氧运动,坚持一年,他们的大脑海马区活动能力明显增强,记忆力测试中的表现也更佳。研究发现,血液中BDNF水平最高者,大脑海马区增大更明显。

寻找有效治疗认知能力下降的研究一直进展缓慢,因此运动改善记忆能力的发现具有特别的意义。研究发现,经常跑步和骑自行车可能有助于延缓和预防阿尔兹海默症及其他形式的老年痴呆症。

随着有氧运动有益大脑的证据越来越多,加拿大科学家特蕾莎·安布罗斯开始探索更多有益大脑的运动方式,例如,轻度认知障碍(MCI)患者向痴呆症转化的风险正在日益增加,如何为这类人群找到遏制向痴呆症方向发展的大脑运动方法是安布罗斯的重点研究方向。

在安布罗斯的实验中,对86位患有轻度认知障碍(MCI)的妇女进行有氧运动和力量训练的效果进行了比较,对MCI导致她们两种认知能力的下降进行了测定:记忆能力和执行功能,后者包括推理、计划、问题解决能力和多问题处理能力等复杂的思维过程。

安布罗斯将实验中的实验对象分为三组,一组坚持每周举重2次,每次1小时;另一组快步行走;而对照组则只做1小时身体舒展动作。6个月后,快走组和举重组的空间记忆能力,即对周围环境的记忆能力和所处环境的感知能力,都有了明显的提高。

更重要的是,研究发现,不同形式的运动带来的好处也各不相同。例如,举重运动可明显提高执行能力,在联想记忆能力测试(如将人名与他们的面貌联系起来)中的表现和成绩也更好。有氧运动可提高口头语言能力,而单纯的身体舒展动作对记忆能力和执行能力没有什么明显的帮助。

如果有氧运动和力量训练型运动可产生明显不同的效果,那么如果将这两种运动结合起来会怎么样呢?荷兰科学家威廉·伯瑟斯做了一个实验,他将109位痴呆症患者分为四组:快走组每周运动4次,每次30分钟;力量训练组每周运动2次,每次30分钟;快走和力量训练结合组每周运动2次,每次30分钟;对照组不进行任何运动。9周后,伯瑟斯对各组进行了一系列的执行能力测试,包括问题解决能力、停止活动和开始活动的反应速度等。结果发现,与单独有氧运动或对照组相比较,快走和力量训练结合起来的运动方式,可明显改善大脑的执行功能。他得出结论认为,对于成年人来说,单是快走还是不够的,还必须结合一些力量训练,才能达到锻炼大脑的明显效果。

安布罗斯对健康老年女性进行一年实验观察后发现,哪怕一星期只做一次举重运动,大脑执行功能也有明显提高,平衡运动和有氧运动则没有这样的效果。

举重和有氧运动的结合之所以能产生如此大的效果,是因为力量训练能够促使身体释放一种类似于胰岛素的生长因子(IGF-1),这种生长激素产生于肝脏,可有助于大脑细胞之间的沟通,促使产生更多新的神经元和血管。而有氧运动主要促使产生一种叫做脑源性神经营养因子(BDNF)的蛋白质。另外伯瑟斯指出,力量训练还有助于降低阿尔兹海默症患者大脑中的炎性分子同型半胱氨酸的水平。有氧运动和力量训练的结合可令大脑获得更强大的神经生物学上的“鸡尾酒”,双管齐下对大脑产生有益影响。

研究人员目前还不清楚,这种有益影响能够持续多久,但初步研究表明,要持续保有这种对大脑的有益影响,必须要坚持这种结合运动方式。

运动提高大脑能力的八个途径

改善工作记忆——冲浪、跑步、爬树

促进创造力——舞蹈或轻松漫步

消除压力——瑜伽

提高短期注意力——即兴表演

提高长期注意力——竞技类体育运动

保持大脑年轻化——跑步,瑜伽

抑制食欲——短距离快速跑、高强度间歇式训练

提高解决问题能力——举重

锻炼大脑能改善行动能力吗?

锻炼身体能够提高大脑能力,那么反过来,锻炼大脑也能改善行动能力吗?也就是说,大脑锻炼能够对身体的活动能力也能产生影响吗?

通常认为,我们的一些日常活动,如散步或保持某种姿势是一种自然而然的无意识行动。但即使这些只是我们不假思索的行为,仍然需要一定程度的大脑注意力。


随着我们年龄的增长,这种情况会越来越明显。美国科学家林赛·纳加玛苏的初步研究显示,老年人注意力比较分散,在完成需要集中注意力的任务中得分通常也较低,甚至通不过测试。通常可通过物理疗法和身体锻炼改善老年人的活动能力。但纳加玛苏想知道的是,提高老年人的注意力持续时间,是否也能达到同样目的呢?


为了证明这一点,纳加玛苏将60~80岁的老年人分成两组,玩两种不同的计算机游戏:第一组老人玩的游戏可有助于提高注意力和洞察能力;第二组老人玩的游戏可有助于提高工作记忆和推理能力,但不包括注意力。

在实验前后,纳加玛苏分别对这些老年人的行走速度进行测试,这一测试指标通常是用来衡量老年人的跌倒风险和独立生活能力的。

实验结果显示,玩第一组游戏的老年人行走速度有明显提高,这种游戏之所以能对老年人的活动能力产生明显效果,是因为该游戏需要注意力调试集中,还需要同时进行多项任务,就像我们一边走路一边和人交谈一样。

而行走速度对于老年人来说具有更广泛的意义。“通过行走速度的快慢还能预测老年人的患病率和死亡率。”纳加玛苏说道。因此她认为,提高大脑活动能力是促进老年人身体健康的一个重要方面。

运动如何提高大脑效率

锻炼大脑的另一个有效途径是从小开始。研究发现,不同形式的运动可从多方面对儿童的智力产生影响。例如,如果你想让孩子坚持1小时保持注意力高度集中,比如,在即将参加一场数学考试的时候,最好的办法就是在进入考场之前,让孩子们先跑上一圈。研究表明,哪怕只是简单散步20分钟,也会对孩子们的注意力集中程度、大脑执行功能产生立竿见影的效果,在数学或阅读测试中获得更好的成绩。短跑或跳绳也有同样的效果。快步走还能帮助有多动症倾向的孩子集中注意力。但同样,这些效果能够持续多长时间目前还不清楚。

美国科学家查尔斯·希尔曼认为,这些研究发现有助于学校制定更合理的教学日程安排。他认为,每天要给孩子们安排至少1小时体育运动时间,如果能将之贯穿于一整天的课程安排中,那就更好了。由于有氧运动只能让孩子在短时间内集中思想,如果每隔两个小时就让他们走动或活动一下,那将是提高学习效率的最好办法。

相反,某些强调游戏规则或合作精神的运动,却会分散注意力,一系列对技能发挥的要求和需要遵守的规则会让即将参加考试需要集中思想的孩子们的大脑不堪重负。

但是反过来,从长远来看,一些需要特殊技能的运动却有利于更长时间的注意力集中。意大利科学家玛丽亚·加洛塔研究发现,一周两次需要合作协调的运动,如坚持5个月的篮球、足球或体操运动,可让孩子们在一些需要集中注意力的测试中取得更好成绩。

人们早就知道,人的小脑是主管运动协调的部分。新的发现是,它对于注意力的集中程度也起到重要的作用。复杂运动可活跃小脑,配合前额叶,提高注意力集中程度。

因此希尔曼认为,拥有健康强壮体魄的孩子在认知能力上也拥有长期的优势。他的研究发现,身体强壮的孩子大脑海马区和大脑基底核更发达,在需要集中注意力的测试中的成绩和表现也更好。基底核是大脑皮质底下一群运动神经核组成的整体结构,是主管运动和有目的行为的大脑部分。它与大脑皮层交互作用,对注意力、停止和执行的控制能力产生影响,帮助人们在两项任务间快速“切换”。

希尔曼的主要研究对象是8~11岁的儿童,这个年龄段孩子的大脑海马区和基底核还在发育过程之中,此时哪怕只是一些小小的运动也会对他们未来的大脑产生很大的影响。在希尔曼对一些孩子进行了为期一年的课后健身计划之后,虽然运动并没有让一些体重超重的孩子减去多少体重,但他们的大脑却有了一些变化:他们的大脑发育得更好更健康了。“但是对大脑功能和认知能力的影响还有待于进一步研究。”他说。

成年人也能从运动中让大脑获得好处。德国科学家克劳迪亚·维克-雷吉在对成年人的研究中发现,基底核体积越大,平衡能力、手臂和腿的同步运动等运动协调能力也越好,对于绳类运动和球类运动的掌控能力也越好,这些都是有氧运动所无法达到的效果。

放松身心可提高创造力

美国科学家丹尼尔·施瓦茨对于他提出的观点身体力行。在记者采访时,他一直在美国斯坦福大学浓荫掩映的校园里一边接受采访,一边信步前行,他认为,轻松散步,即以随意而悠闲的步子行走,就像平常走路那样,而不是让你会气喘吁吁的有氧运动,可促进发散型创造力,即打破常规的一种思维模式。

施瓦茨的一项研究成果认为,与坐在家中相比较,外出走走,或在跑步机上锻炼,会让你突发奇想,发掘出日常物体的一些独特用途。他还发现,散步对创造力的影响比对智商的影响更大,这种影响甚至能持续较长的一段时间。因此他建议,在召开需要人们出谋划策、集思广益的会议之前,让众人闲逛漫步片刻不啻为一个好办法。

或者,你若是一个舞蹈爱好者,那么,英国心理治疗师彼得·洛瓦特建议你,不妨“放上一段音乐,然后随着音乐摆动身体。”关键在于“放松”。他发现,即兴的舞蹈动作更能激发人们解决问题时的创造性思维能力。这种独创性动作无论看起来是多么荒唐多么可笑,却更容易导致产生对某个问题的创造性解决方案。事实上,似乎越荒唐越可笑越好,因为它让能你跳出常规,独辟蹊径,走不寻常之路。洛瓦特认为:“不是预先策划好的,而是即兴的随意摇动身子,对于发散型思维是大有好处的。”

多运动让大脑更聪明

那么,为什么这些需要特殊技能的运动能给大脑带来额外的好处呢?一种解释是,这类运动需要我们关注周围环境和周围的一些物体,我们在运动身体的同时也激活了视觉系统和大脑顶叶,而大脑顶叶是将感知信息和空间信息结合起来的大脑部分。

科学家发现,与有氧运动相比,这类运动确实可以提高视觉—空间处理能力,估计大约距离的心理能力,例如,这种心理能力能够帮助你更好地确定是否能在车辆驶近你面前之前穿越马路。

美国科学家特蕾西和罗斯·阿洛维在最近的一项研究中发现,我们在孩童时代的一些这类活动,从爬树、走平衡木,到赤足奔跑嬉闹等,都会对我们的工作记忆能力产生很大的有利影响。

工作记忆是通过我们的大脑保存并即时处理信息的一种能力,它是一种让我们可以暂时忽略一些不重要的和不相干的信息,对某些信息进行优先考虑和处理的能力。从课堂教室到会议室,工作记忆对我们几乎所有的日常工作和学习都产生很重要的影响。

那么为什么爬树或者走平衡木对儿童智力发育会有这么大的好处呢?研究人员发现,这种运动方式对于本体感觉,无论是身体运动的位置还是方向,都是一种挑战,需要开发更多的大脑能力,如对于方向的导航能力、位置移动的计算能力等,这时我们同时需要发挥让身体保持平衡的能力和大脑进行思考的能力,从而给大脑带来好处。

冲浪运动也是一个很好的例子。阿洛维说:为了迎上某个浪头,你必须集中注意力去感知和分析本体感觉的一些信息,否则就有可能从冲浪板上滑掉下来,同时你还必须对距离做出判断,以最精确的动作赶上浪头,还要确定边上是否有与你有同样目标的其他冲浪者。

研究还发现,主要涉及身体动作,但不需要多少大脑推断思考的瑜伽活动,对提高工作记忆能力则没有多少帮助。研究表明,在操场上活动几小时后的成年人的工作记忆都有明显提高。

运动对大脑的影响到底有多大?随着研究的深入,研究人员发现了更多类型的运动带来的益处。

例如近年来比较流行的高强度间歇训练法(HIIT),这种高强度运动的好处相当于坚持较长一段时期的训练效果。这种训练法可能还有另一个额外的好处:短时间的强化训练有助于遏制食欲。

为了测试强化训练对人的胃口的影响,澳大利亚科学家基姆·古尔菲邀请一些体重超重的男子分四次来他的实验室里,其中三次是在强度不同的30分钟骑自行车运动之后:一次以不快不慢的稳定速度,一次以1分钟高强度的最快速度和4分钟不快不慢的中等速度交替进行,还有一次是以最高强度的15秒钟快速冲刺速度与1分钟慢悠悠的速度交替进行。第四次则是在休息30分钟后再来实验室。

最高强度间歇训练后的骑车男子,在训练结束后,以及接下来几天里的总进食量都明显减少,摄入的食物量只有中等速度骑车者和单纯休息不运动者的一半。


一种解释是,运动可降低“饥饿激素”水平,“饥饿激素”是胃里产生的一种调节食欲和进食行为的肽,当胃感到饥饿时,“饥饿激素”负责通知大脑控制进食行为的下丘脑“该吃饭了。”胃感觉饱了的时候,“饥饿激素”就会停止分泌,饥饿感渐渐变弱。高强度间歇训炼后的“饥饿激素”水平是最低的。

如果高强度间歇训炼法不适合于你,你也可以试试温度调节法。古尔菲和其他一些研究人员发现,在较热的环境中运动可降低食欲,而在较冷的环境中运动则会增加食欲。

虽然高强度运动可以遏制食欲,但适度运动也有助于抑制食欲。英国科学家安德里安·泰勒发现,几个小时的身体活动可抑制对甜食和香烟的渴望。

泰勒的早期研究发现,人们在15分钟快步走后进食巧克力的量只有安静休息不活动者的一半。吸烟者以中等速度骑自行车10分钟后烟瘾可降低一半。研究人员在让吸烟者观看触发烟瘾图片的同时,对他们的大脑进行扫描后发现:在骑自行车后,已有15小时被剥夺吸烟权利的吸烟者,面对勾起烟瘾图片时的大脑似乎也比较平静和放松。也就是说,运动之后与上瘾相关的大脑区域在面对“诱惑”触发烟瘾的图片时,不太会被激活,这时烟对他们的吸引力不会比一枝铅笔更大。

一些研究指出,运动带来这种种好处的背后可能含有某中我们目前还不清楚的机制。一种理论认为,某种类型的运动能够促使大脑生成新的血管,并保持血管畅通。研究人员发现,激活大脑某个区域的运动,会给这个区域送去更多血液,甚至有可能形成新的血管,以强化这部分大脑功能,比如增强记忆力,改善解决问题的能力等。进行一些新奇的、不太熟悉的运动项目,如学习某种新舞步,或努力在平衡木上保持平衡等,都能促使大脑神经元产生新的连接。

研究发现,运动的好处可以一直延续进入老年期,也就是说,现在开始动起来吧!什么时候都不会为时过晚。随着年龄增长,大脑海马区会渐渐萎缩变小,从而导致我们常说的“年纪大了,记忆力不行了”的现象。有氧运动不但能阻止这种记忆力“流失”过程,甚至还有可能逆转它,延缓年龄增长对大脑带来的负面影响。运动之后,大脑可以花费更少的能量来更好地完成任务,这也就是人们通常所说的大脑效率更高,大脑似乎变得更年轻似的。

美国科学家萨拉·拉扎尔在一项研究中发现,与同性别同年龄段、相同教育程度以及同种族的健康人相比,坚持数年做瑜伽运动者的大脑某些部位显得更年轻、更具活力,甚至“50岁的大脑就像25岁年轻人的大脑。”

如果不能确定哪种运动更适合你,或者自己应该选择哪种运动。加拿大科学家安布罗斯可以给你一个简单的建议:“做你最喜欢的运动。”只要你真正动起来,那就是最好的运动!

焦虑吗?让瑜伽冥想来帮你!

在一次跑步受伤后,美国科学家萨拉·拉扎尔决定尝试一下瑜伽。当她的教练对她讲了瑜伽对身体和大脑的益处后,她就萌生了亲身一试的想法,初试之下她发现瑜伽可让她更好地应对生活中的种种困难处境。她决定在她的实验室里进行深入研究,她招募了一些患有较严重抑郁症的志愿者参加她开办的的瑜伽课程,让志愿者在家中每天自行练习20分钟。8个星期之后,脑扫描显示,这些志愿者大脑中负责恐惧和焦虑的扁桃体部位都变小了,志愿者自诉焦虑程度明显减轻。拉扎尔认为,瑜伽冥想有助于让人心境平和,减轻恐惧和焦虑。



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