运动(pixabay)
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哈佛权威脑科学家20年研究:学习不好,情绪低落,比吃药更管用的方法是它

李智
2019-07-18 01:20
哈佛大学医学院教授约翰·瑞迪历经二十余年,揭开运动、大脑、心理健康之间的神秘联系。

在介绍方法之前,我们来先做个小调查,下面的事,你都听说过吗?

1.美国前总统老布什在学生时代是耶鲁大学棒球队的队长;

2.奥巴马曾经率领所在高中的篮球队赢得夏威夷州冠军;

3.现任的美国总统特朗普,也是体育高手,大学期间担任校橄榄球队的主力。

没听过不要紧,上面这些其实都说明了:作为大国领袖,他们不仅拥有睿智的大脑,而与此同时,他们也具备强健的体魄。

橄榄球(pixabay)

哈佛大学医学院教授约翰·瑞迪历经二十余年,揭开运动、大脑、心理健康之间的神秘联系。

约翰·瑞迪是哈佛大学医学院教授,国际公认的神经精神医学领域专家。1997年被评为“美国最佳医生”,而且他还在其专著的《运动改造大脑》一书中宣布:四肢发达的人,头脑并不简单,因为锻炼身体的同时,也在锻炼大脑,运动可以改造大脑。

01

关于学习

越动越多的脑细胞

在远古时代,原始人以狩猎和采集为生,为追逐猎物而奔波,每天行走8000至16000米。

学习(pixabay)

生命是运动的。生活在海洋里,类似水母的微小生物海鞘就是一个极端的例子。

海鞘的幼虫拥有一条简单的脊髓和300个神经元组成的“脑”,必须在生下来的12个小时内找到一块礁石附着,否则将死去;而一旦附着,它们就会吃掉自己的“脑”,因为不再运动,脑也就没有用处了。

回到人类自己,人脑由1000亿个神经元组成,神经元之间通过树状分支上的“叶片”,即突触的相互接触而建立连接,以传递复杂的信息。脑内信息传递的媒介,其中,血清素控制着情绪,就像是“大脑警察”,困扰现代人良久的抑郁症、焦虑症、强迫症等神经症,究其根源,就在于血清素分泌失控。

去甲肾上腺素关乎注意力和认知力。

多巴胺影响学习能力、满足感和注意力。

脑源性神经营养因子(BDNF):被比喻为“大脑的优质营养肥料”,可增加突触可塑性,促进神经元细胞再生,进而建立和保养神经细胞回路,也就是大脑自身的基本结构。

脑细胞(pixabay)

曾几何时,大脑被认为是发育成熟的硬件,也就是人们常说的“三岁看到老”。

随着现代脑科学的蓬勃发展,人们逐渐认识到人脑每时每刻都在经历着重塑。

不但连接神经元的突触具有可塑性,可能织就更多、更强的神经网络;而且终其一生,海马体区域源源不断地产生新的神经元干细胞,经过发育而形成神经细胞,加入到神经网络中,完成“神经新生”的过程。

最终,我们建立的神经网络越发达,储存的记忆和经历越丰富,学习起来也就越容易。

在此期间,神经递质和脑源性神经营养因子如同催化剂,全程保驾护航,而运动致力于改善的正是这两类化学物质。

遍布人脑的神经网络

研究表明,运动从三个层面提高学习能力:

首先,运动完善思维模式,以提高警觉力、注意力和驱动力。

神经元(pixabay)

不知道你有没有这样的经历:心情郁结的时候,索性什么都不想,到外面跑上几圈,回来之后神清气爽,再想想烦恼的事情,实在不值一提。

运动能够改善情绪,调节和优化大脑功能,秘诀就在于运动提高了神经递质的水平,使大脑中的神经递质和其他化学物质之间达到平衡。

其次,运动让神经细胞准备就绪,促使它们相互连接起来,这是连通新信息的细胞基础。
还记得前面提到的脑源性神经营养因子吗?实际上,科学家对其从发现到重视,也就是近二十多年的事情。

1990年,BDNF被发现,极大地改变了人们对大脑中神经细胞相互联系的看法。实验显示,往培养皿内的神经细胞上撒些BDNF,细胞就会自发地形成新的分支。作为大脑内合成的蛋白质,BDNF促成了突触和神经的可塑性。

运动会促进脑内BDNF水平大幅度提高,这就好比为大脑施肥,吸收养分的脑细胞连结由此变得枝繁叶茂,大脑就是这样“长大”的。

脑(pixabay)

运动激发海马体的干细胞分化成新的神经细胞。

既然连接神经元的突触具有可塑性,那么神经元本身呢?

上世纪末,科学家证明神经元就像身体其他细胞一样,正在分裂和增殖,其中,成体哺乳动物脑内的海马区域终身拥有神经元干细胞。

经过解剖,运动的老鼠海马体中新干细胞的数量是不运动的老鼠的两倍。

运动产生大量的神经元。

不过这些新生的神经元干细胞,还要经历一个发育过程才能变成神经细胞,加入到神经网络而发挥作用。

在这个过程中,环境优化的刺激,比如学习、社交,有助于神经元的存活;脑源性神经营养因子(BDNF)则再度发力,激活体内激素,协同促进干细胞分化。

“神经新生”被认为是脑科学史上最大的发现之一,而运动能够诱发“神经新生”,继而为大脑制造出替换零件(新的神经元细胞)。

神经中枢(pixabay)

02

关于情绪

运动是最佳的药丸

不知道从什么时候开始,精神类疾患开始大显神威,从多见于儿童的注意力缺陷多动障碍,到起始于青春期的强迫症,再到好发于中年人的抑郁症,多少人深陷其中难以自拔。

不过,当你了解到心理问题可以用生物学来解释,情绪障碍实际上是脑回路出了问题时,或许就不会再感到内疚和无助,而是决意奋起,做些什么。

脑科学研究表明,心理异常,实际上是基于大脑生理生化功能障碍,产生的对客观现实的歪曲反映。

比如,抑郁症很可能是由于去甲肾上腺素、多巴胺、血清素三种神经递质的不足而造成的。

随着年龄的增长,神经递质的缺乏或失衡,神经网络的减少,脑细胞的减少,都可能成为心理精神疾病的罪魁祸首。为此,多少人诉诸药物甚至成瘾,疗效却差强人意。

早在2000年10月,杜克大学在《纽约时报》发表研究成果:运动治疗抑郁症的效果要好于抗抑郁药物舍曲林。

运动(pixabay)

至今,医学已经证实,在治疗轻度和中度抑郁与无助感方面,运动的效果和抗抑郁药一样好,而且无任何副作用。

毫无疑问,运动是上天赐予人类的一剂良药。

正如仅仅靠注射BDNF不可能让人变得聪明,单纯依赖药物增加或降低大脑中化学物质的水平,并不能实现一对一的结果。

因为人脑运行遵守的是一套复杂而又微妙的机制,神经递质的任何失衡和偏差,都会引发震动。

对此,运动的妙处就在于调动人体自身的力量,把各种化学物质微调至平衡的最佳状态。

得过抑郁症的人都有这样的感受,越是抑郁,就越不想动;越不想动,就越抑郁。

现在你知道了,打破这样的死循环,还要靠运动。

运动(pixabay)

03

重塑大脑

什么样的运动计划最有效?

美国,伊利诺伊州,内珀维尔203学区,内珀维尔中央高中。

早晨7点10分,一群高中生经过一番热身,踏上学校操场的跑道,这里要进行的是1600米长跑。

因为在第一节文化课之前,内珀维尔中央高中的体育课被称为“零点体育课”。

当胖妞米歇尔气喘吁吁地迈过终点线的时候,她得到了一个A,和率先跑完全程的长跑运动员杰克得分一样。

原来,所有学生必须佩戴心率表,根据上面显示的数据,而不是谁最先冲到终点打分。

尽全力比跑得快更重要。

踢球的小朋友(pixabay)

“零点体育课”全新的评价理念,完全颠覆了以往更快、更高、更强的打分标准。

与此同时,内珀维尔中央高中的学业水平获得大幅提升,明显超越其他同类学校。

在每四年举办一次的TIMSS测试中(由国际教育成就评价协会发起和组织的评测,是国际上衡量学生数学和科学水平的标杆),内珀维尔中央高中学生分别在科学和数学领域取得世界第1和第6的超常发挥;相比之下,全美学生的平均成绩在国际上的排名分别为第18位和第19位。

在瑞迪教授看来,风靡美国的“零点体育课”至少带来两点启示:

第一,什么时间运动,对大脑的效果最好?

2007年德国科学家发现,和运动前相比,人们在运动后学习词汇的速度提高了20%。

运动优化大脑的作用发生在运动后。

因为一旦运动结束,血液几乎立刻回流至大脑,这时如果有需要敏锐思维和复杂分析的事情,正是注意力集中的最佳时刻。

研究表明,运动带来的有益效果至少能持续6周,仅一次运动的“后劲”就可持续1-1.5小时。

骑单车的孩子(pixabay)

前文中提到,运动产生大量神经元干细胞,而环境优化的刺激则有助于其存活与分化,并最终加入到神经网络中。

放到“零点体育课”的环境下,就是一大早的体育课为一整天的学习打下基础,向大脑提供学习所需的最佳工具——神经元干细胞;而后的文化课学习刺激并促使新生的神经细胞连接到神经网络中。

至此,这批“可塑之才”终于荣膺为脑回路的正式成员。

正因为此,“零点体育课”又被称为“学习准备型体育课”。按照这样的规律,以后遇到下午的考试,不妨在午饭前先来一场运动热身。

第二,速度快身体健康。

事实上,在健身非竞技运动中,起决定性作用的是有没有真的动起来。

那么,多大的运动量才够呢?医学界对此尚无定论。

打坐(网络图片)

不过,遵循人类祖先的脚步,有氧运动显然是最靠谱的选择:坚持每天行走和慢跑,每周长跑几次,时不时地进行追逐猎物似的急速奔跑。

来自美国疾病预防控制中心和美国运动医学会的建议是,每周至少5天进行30分钟中等强度的有氧运动。

在有氧运动中,心率成为衡量运动强度的标准,目前学界普遍认为:

最大心率 = 220 – 实际年龄

低强度运动:最大心率的55% – 65%,常见运动如步行;

中强度运动:最大心率的65% – 75%,常见运动如慢跑;

高强度运动:最大心率的75% – 90%,常见运动如快跑。

此外,在具体的运动项目上,有氧运动和复杂活动分别对大脑产生有益影响,作用互补。

因而除了跑步,你还可以做做瑜伽、打打太极、练练杠铃,多多益善。

其中,有氧运动能增强神经递质、建立新的血管来输送生长因子,促使新细胞的生成。

打坐(网络图片)

而在强化和拓展神经网络的过程中,复杂活动调动起身体的所有元素投入使用,一边活动筋骨,一边开动脑筋,活动越复杂,对大脑的刺激越大,脑神经之间的连接也就越丰富和发达。

同样的道理,和小伙伴一起活动,或者到户外去运动,大脑受到的刺激多,效果就比一个人在健身房的跑步机上闷头训练要好。

总之,把肢体锻炼和心智锻炼结合起来,大脑一定会变得棒棒哒。

所以,在即将到来的暑假假期,除了吃、睡、看电视、打游戏,千万别忘记运动哦,它也是我们生活中不可或缺的一部分。

带着家人,尤其是孩子,一起运动,祝你获得意外的收获。

 

 

 

(本篇文章和图片经希望之声编辑制作,转载请注明希望之声并包含原文标题及链接。)

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