慢跑能讓人更聰明的原因
你喜歡慢跑嗎?那么你知道慢跑能讓人更聰明嗎?其中的原因又到底是為什么呢?
跑步輪的秘密
新發(fā)現(xiàn)先是通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明的。在生物學(xué)界，給動(dòng)物居住的“高端住宅”通常叫做“豐富型環(huán)境”(Enrichedenvironments)，指在其籠內(nèi)添加一些用來游樂或隱避的設(shè)施、玩具等，從而增進(jìn)動(dòng)物的健康和福利�？茖W(xué)家們早就開始觀察小白鼠在這種環(huán)境里的智力變化，但一直沒有太精確的發(fā)現(xiàn)，直到有個(gè)科研小組盯上了一個(gè)特別的東西：跑步輪。
美國伊利諾伊州大學(xué)的心理學(xué)家羅德斯是這個(gè)小組的領(lǐng)頭人。2011年，他和同事們將小白鼠分成四組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
第一組住在童話般的籠子里，每天吃堅(jiān)果、水果和奶酪，食物都用香味水和肉桂調(diào)過味，睡在彩色的塑料床上，玩的是彩虹色的球、隧道、鏡子和蹺蹺板;第二組擁有第一組的所有福利，另外加了一個(gè)跑步輪;第三組住的籠子空空如也，沒有裝飾，沒有玩具，每天吃的是味如嚼蠟的粗糧;第四組呢，跟第三組的待遇差不多，唯一的優(yōu)待是多了個(gè)跑步輪。
每組小白鼠入住前都接受過一系列的認(rèn)知測試，再被注入一種特殊物質(zhì)，使研究者可以追蹤它們的大腦結(jié)構(gòu)變化。然后，小白鼠們該吃的吃，該玩的玩，不然就在空籠子里閑晃蕩。幾個(gè)月后，羅德斯給小白鼠們進(jìn)行了跟之前同樣的測驗(yàn)，并檢查了它們的腦組織。結(jié)果非常有趣：
不論玩具和設(shè)施多么好玩，吃的東西多么有滋有味，單純享受這些的老鼠們的智力并沒有什么提高。“只有一個(gè)東西起了作用，”羅德斯發(fā)現(xiàn)，“就是跑步輪。”只要是在跑步輪上鍛煉過的老鼠，不管它生活的環(huán)境豐富還是貧乏，它的大腦都更健康，在測試中的表現(xiàn)也有著顯著提高。“沒錯(cuò)，前兩組老鼠玩得很開心，吃得也很開心，整天都待在有設(shè)施的那些區(qū)域不肯走。但是，除非它們進(jìn)行了跑步鍛煉，否則并不會變得更聰明。”
鍛煉與大腦
為什么鍛煉對大腦有這么神奇的作用呢?
首先，大腦跟所有器官和肌肉一樣，是一種組織，它的`機(jī)能會隨著年齡和利用不充分而漸漸退化。從二十幾歲開始，大部分人的大腦海馬區(qū)每年會萎縮約1%，這部分跟記憶力和某些學(xué)習(xí)能力是密切相關(guān)的。
而鍛煉，就像它對肌肉的作用一樣，能放慢甚至反轉(zhuǎn)大腦的物理性退化。直到近代，科學(xué)家們一直相信，人類的腦細(xì)胞數(shù)目從一出生就已經(jīng)是固定的，永遠(yuǎn)不會增加。但上世紀(jì)90年代，一些科學(xué)家通過尸體解剖和特殊技術(shù)，發(fā)現(xiàn)成人大腦中有新長出來的神經(jīng)元。更重要的發(fā)現(xiàn)是，體育鍛煉正是神經(jīng)元和新腦細(xì)胞生長的觸發(fā)點(diǎn)。只要小白鼠開始跑上幾周時(shí)間，它大腦海馬丘中的新神經(jīng)元就比久坐不動(dòng)的老鼠多兩倍，也就是說，它們的腦組織就像肌肉組織一樣，經(jīng)過鍛煉后壯大了起來。
但是，新長出的神經(jīng)元是不是有助于大腦智力呢?不完全是。腦細(xì)胞只有在聯(lián)結(jié)到大腦神經(jīng)網(wǎng)以后，才會增加智力。但科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，許多新長出來的腦細(xì)胞是連不上網(wǎng)的，它們通常都在大腦里漫無目的地游蕩，然后死去。
新長的腦細(xì)胞怎樣才會連上神經(jīng)網(wǎng)呢?一種方法是，學(xué)習(xí)新東西。在一項(xiàng)2007年的研究中，科學(xué)家把小白鼠放進(jìn)水迷宮里，讓它們尋找落腳點(diǎn)。這個(gè)任務(wù)并不需要太多體力，但會考驗(yàn)它們的認(rèn)知能力。完成迷宮任務(wù)后，小白鼠的新生腦細(xì)胞果然跟神經(jīng)網(wǎng)形成了回路�？上У氖牵@些新細(xì)胞能發(fā)揮的作用很有限，它們只會在小白鼠重游迷宮時(shí)運(yùn)作起來，其他時(shí)候則一動(dòng)不動(dòng)。也就是說，輸入這些細(xì)胞的技能不會自動(dòng)轉(zhuǎn)成其他技能。
但是鍛煉的作用不一樣，它會讓大腦的神經(jīng)元更靈敏。在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，小鼠在跑步之后，大腦毫不費(fèi)力地將許多新神經(jīng)元連上了神經(jīng)網(wǎng)。而且，這些神經(jīng)元并不只有在跑步時(shí)才會運(yùn)作。當(dāng)老鼠練習(xí)其他技能，比如探索一個(gè)新環(huán)境時(shí)，新的神經(jīng)元全都活躍了起來。也就是說，比起單純的學(xué)習(xí)，體育鍛煉不僅能讓新神經(jīng)元運(yùn)作，而且還能讓它們學(xué)會多種技能。
那么，鍛煉到底是在哪個(gè)層面對大腦產(chǎn)生作用的呢?這一點(diǎn)科學(xué)家們還沒有完全摸清。但他們推測，鍛煉的魔力在于觸發(fā)了“腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(縮寫為B.D.N.F)”的增生。這是一種蛋白質(zhì)，能增強(qiáng)腦神經(jīng)細(xì)胞的相互連接，并觸發(fā)神經(jīng)元的再生，也就是促進(jìn)大腦生長。盡管科學(xué)家目前沒法直接追蹤這個(gè)過程，但他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過體育鍛煉后，大部分人血液中的B.D.N.F含量明顯升高了。
當(dāng)然，單純的B.D.N.F含量升高并不意味著大腦在改變，因?yàn)檫@是個(gè)復(fù)雜的過程，牽涉到一系列的生理化學(xué)和基因串聯(lián)的改變。近期有項(xiàng)針對高齡白鼠研究發(fā)現(xiàn)，它們在跑步后，大腦內(nèi)有117種基因的表現(xiàn)形式改變了。而這117種能辨認(rèn)出來的基因，可能只占了所有被鍛煉改變過的基因的一小部分。
最益智的運(yùn)動(dòng)
另外有一個(gè)問題是，為什么非是跑步不可?其他運(yùn)動(dòng)有同樣的效果嗎?
美國貝克曼高級科技學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家克拉蒙教授認(rèn)為：“到底哪類運(yùn)動(dòng)對大腦有幫助，我們目前沒法斷言。但許多研究顯示，持續(xù)性的有氧運(yùn)動(dòng)效果最明顯。”在過去幾年中，他接觸過幾項(xiàng)關(guān)于老年人的研究，發(fā)現(xiàn)對大腦有益的運(yùn)動(dòng)，并不一定是讓你筋疲力盡的。
2011年，一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)召集了120位老頭和老太太，讓他們分成兩組。一組經(jīng)常走路，另一組則做伸展練習(xí)。一年之后研究者發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常走路的那組大腦海馬丘體積增大了，而另一組呢，大腦萎縮的程度跟普通人沒有區(qū)別。而且，走路組體內(nèi)的B.D.N.F含量確實(shí)比另一組要高，在認(rèn)知測試上表現(xiàn)得也更好。
“總的來說，走路的那一組大腦年輕了兩歲。也就是說，僅僅通過走路，一位65歲老人的大腦變成了63歲。還有比這更振奮人心的嗎?”克拉蒙教授總結(jié)。
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