慢跑能让你更聪明

时间:2022-07-09 01:08:42

为了不断改进自己的大脑功能,人类做出过诸多尝试:听音乐、吃核桃、玩填字游戏、服用营养液……然而,科学家发现了一个简单而有效的方法——跑步。

早在十几年前,全球的神经学家和生理学家就开始寻找运动与智力之间的联系;现在终于有人拿出了确凿的证据证明运动能加强和巩固大脑,让其对抗自然的萎缩,并增强认知的灵活性。

跑步轮的秘密

在生物学界,给动物居住的“高端住宅”通常叫做“丰富型环境”,是指在其笼内添加一些用来游乐或隐避的设施、玩具等,从而增进动物的健康和福利。科学家早就开始观察小白鼠在这种环境里的智力变化,但一直没有太精确的发现,直到有个科研小组盯上了一个特别的东西——跑步轮。

美国伊利诺伊州立大学的心理学家罗德斯是这个小组的领头人。2011年,他和同事将小白鼠分成四组进行实验:第一组住在童话般的笼子里,每天吃坚果、水果和奶酪,食物都用香味水和肉桂调过味,睡在彩色的塑料床上,玩的是彩虹色的球、隧道、镜子和跷跷板;第二组拥有第一组的所有福利,外加一个跑步轮;第三组住的笼子空空如也,每天吃的是味如嚼蜡的粗粮;而第四组与第三组相比多了个跑步轮。

每组小白鼠入住前都接受过一系列的认知测试,它们都被注入了一种特殊物质,使研究者可以追踪它们的大脑结构变化。然后,小白鼠们该吃的吃,该玩的玩。几个月后,罗德斯给小白鼠进行了与之前同样的测验,结果非常有趣:不论玩具和设施多么好玩,吃的东西多么有滋味,单纯享受这些的小鼠并没有什么智力上的提高。“只有一个东西起了作用,”罗德斯发现,“那就是跑步轮。”只要是在跑步轮上锻炼过的老鼠,不管它生活的环境丰富还是贫乏,它的大脑都更健康,在测试中的表现也有着显著提高。

锻炼与大脑

为什么锻炼对大脑有这么神奇的作用呢?

大脑与所有的器官和肌肉一样,是一种组织,它的机能会随着年龄和对它的利用不充分而渐渐退化。从二十多岁开始,大部分人的大脑海马区每年会萎缩约1%,这部分与记忆力和某些学习能力是密切相关的。而锻炼,就像其对肌肉的作用一样,能放慢甚至反转大脑的物理性退化。

科学家一直相信,人类的脑细胞数目从一出生就已经是固定的,永远不会增加。但上世纪90年代,一些科学家通过尸体解剖和特殊技术发现,成人大脑中有新长出来的神经元;更重要的发现是,体育锻炼正是神经元和新脑细胞生长的触发点。只要小白鼠开始跑上几周时间,它大脑海马丘中的新神经元就比久坐不动的老鼠多两倍,也就是说,它们的脑组织就像肌肉组织一样,经过锻炼后壮大了起来。

但是,新长出的神经元是不是有助于大脑智力增长呢?不完全是。脑细胞只有在联结到大脑神经网以后,才会增加智力。但科学家发现,许多新长出来的脑细胞是连不上网的,它们通常都是在大脑里漫无目的地游荡,然后死去。

那么,新长的脑细胞怎样才能连上神经网呢?一种方法是学习新东西。但是锻炼的作用不一样,它会让大脑的神经元更灵敏。在另一项实验中,小鼠在跑步之后,大脑毫不费力地将许多新神经元连上了神经网。而且,这些神经元并不只有在跑步时才会运作。当老鼠练习其他技能比如探索一个新环境时,新的神经元全都活跃了起来。也就是说,比起单纯的学习,体育锻炼不仅能使新神经元运作,而且还能让它们学会多种技能。

锻炼到底是在哪个层面对大脑产生作用的呢?科学家推测,锻炼的魔力在于触发了“脑源性神经营养因子(缩写为B.D.N.F)”的增生。这是一种蛋白质,能增强脑神经细胞的相互连接,并触发神经元的再生,也就是促进大脑生长。尽管科学家目前尚无法直接追踪这个过程,但他们已经发现,经过体育锻炼后,大部分人血液中的B.D.N.F含量都明显升高了。

当然,单纯的B.D.N.F含量升高并不意味着大脑在改变,因为这是个复杂的过程,牵涉到一系列的生理化学和基因串联的改变。一项针对高龄白鼠的研究发现,白鼠在跑步后,大脑内有117种基因的表现形式改变了;而这117种能辨认出来的基因,可能只占了所有被锻炼改变过的基因的一小部分。

(摘自《南都周刊》)

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