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參照其他哺乳動物的進化速度,人類學家認為,人類的大腦應該只有現(xiàn)在實際大小的1/3。運用工具、復雜的社交活動等當然是讓人類大腦進化優(yōu)于其他動物的原因,但是運動,尤其是要求耐力的運動,對于大腦的進化也貢獻出了不可忽略的力量。為了探究運動對大腦進化的作用,人類學家開始研究其他哺乳動物,例如狗、荷蘭豬、狐貍、老鼠、狼、山羊等等。他們發(fā)現(xiàn),進化了上千年的動物中,那些耐力持久的動物,例如狗和老鼠的大腦在身體中所占的比例明顯比其他哺乳動物要大。在實驗室中,經(jīng)過幾代繁殖,耐力特別好的小鼠體內一種名為BDNF蛋白質的水平會比耐力較差的小鼠要高。這種蛋白質的主要作用是促進大腦的生長。這似乎可以解釋,運動為什么有助于大腦進化。
在人類進化的早期階段,良好的身體能力顯然對于生存來說更為重要。我們的祖先因為擁有卓越的運動能力才能夠存活,而與之相伴的蛋白質又促進了大腦的進化。漸漸的,這些存活下來的最優(yōu)秀的原始人類變得越來越聰明。因此,體育活動是可以對大腦結構產(chǎn)生影響的。不說漫長的進化,在一個人有限的一生當中,運動也有助于讓大腦保持健康。
強健已有的神經(jīng)網(wǎng)絡
美國伊利諾伊州大學對120位老年人進行了調查,結果發(fā)現(xiàn),每天都堅持散步的老人在1年后,大腦的海馬體(負責記憶和學習的大腦部位)比不散步的老年人要大。研究者還發(fā)現(xiàn),散步組的老年人,其血液中促進大腦生長的蛋白質BDNF的水平也較高。這種蛋白質能夠“強健”已有的神經(jīng)元(神經(jīng)細胞),以及鞏固神經(jīng)元突觸之間的聯(lián)系。正是這些復雜的神經(jīng)網(wǎng)絡支撐起了我們的認知功能。而要達到這種效果,并不用每天都運動到筋疲力盡或者汗流浹背,只需要堅持每天散步30分鐘左右即可。
促進神經(jīng)元的新生
新生的神經(jīng)元可以幫助大腦從創(chuàng)傷性的傷害中恢復正常,也能夠改善認知能力,對情緒也有好處。20世紀90年代,科學家便已經(jīng)確定成人也有新生的神經(jīng)元,但數(shù)量不多。不過,許多研究都顯示,幾個月中等程度的鍛煉便能夠讓成人大腦有更多的新生神經(jīng)元。例如,巴西圣保羅大學的研究者就發(fā)現(xiàn),體育鍛煉能夠讓大腦海馬體的神經(jīng)元的新生速度提高2~3倍。但是這些變化會隨著運動的停止而消失嗎?就如同肌肉在缺乏運動時會漸漸萎縮一樣?有實驗顯示,大腦的變化能夠在運動停止后維持1周,但在3周后,這些變化就消失殆盡了。也就是說,運動給大腦帶來的“紅利”需要一直運動下去,才能夠維持。
給大腦解一解油膩
不少研究都顯示,高脂食物對大腦有害。但如果你實在無法忌口,堅持鍛煉身體也許能夠抵消一部分高脂食物帶來的傷害。美國明尼蘇達州立大學的研究者發(fā)現(xiàn),小鼠在吃高脂食物一段時間后,記憶力會變差。不過,吃高脂食物但每天進行運動的小鼠,其記憶力卻不會受到損害。還有研究顯示,如果同時吃低脂食物和進行鍛煉,甚至可以延緩阿茲海默癥等疾病的發(fā)展。鍛煉似乎有著可以逆轉認知功能下降的神奇效果。這可能是因為,運動能夠刺激大腦釋放一種特殊的生化物質,其能夠幫助神經(jīng)元對抗脂肪酸的傷害。研究者認為,每天堅持慢跑30分鐘就能夠抵消不少高脂食物帶來的傷害,當然,如果再配合低脂飲食,對大腦健康更有好處。
讓大腦分泌健康激素
男性和女性的大腦都會分泌一些睪酮,即俗稱的雄性激素,而運動會對大腦中睪酮的分泌產(chǎn)生影響。紐約大學的研究者先對小鼠進行閹割,以防其睪丸所分泌的睪酮對實驗結果產(chǎn)生影響。結果發(fā)現(xiàn),跑步能夠讓這些小鼠的大腦產(chǎn)生更多的血清雙氫睪酮,而這種睪酮又可以刺激海馬體神經(jīng)元的新生。可是,即使熱愛運動的女性所分泌的睪酮也遠遠少于男性,這是否說明,女性大腦從運動中得到的益處較少呢?研究者并不這樣認為。首先,母小鼠在實驗中表現(xiàn)得比公小鼠更“熱愛”運動,即使是年紀大了以后,仍然如此。相比人類女性,人類男性在進入中老年階段后,也運動得更少。可能女性天生就會通過更多的運動來彌補這一劣勢。另外,在運動對大腦的影響中,雌性激素也可能發(fā)揮了作用。不論如何,從目前來看,運動對于男性和女性的大腦都有好處。