王治鈞

腦神經(jīng)大咖探究大腦之謎

溫迪教授最初研究方向是大腦可塑性，從行為方面研究大腦記憶到解剖學的角度觀察病變的影響，在TED演講中她介紹了大腦中和記憶相關(guān)的2個關(guān)鍵部分。

美國腦神經(jīng)科學家溫迪·鈴木（Dr.Wendy A.Suzuki）教授關(guān)于運動和腦神經(jīng)的演講一度成為TED年度熱點

第一部分是前額葉，它處于大腦的前部、額頭后面的那個部分，對做決定、專注力、注意力及性格等至關(guān)重要，被稱為“人格所在地”，也是負責計劃、注意、工作記憶、決策，以及管理社交行為必不可少的腦區(qū);另一個重要的區(qū)域是在顳葉，這部分腦葉與聽覺、視覺和記憶有關(guān)，在大腦里有兩個顳葉，左右各一個，顳葉深處有一個非常關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)，被稱作海馬體（Hippocampus），它能夠形成和保存對事實、事件的長期記憶，此外，它還對情緒和想象有影響。

海馬體的研究令很多腦神經(jīng)科學家非常著迷，因為它是短暫記憶的關(guān)鍵位置，那么，如何形成一個能夠改變你的大腦且持續(xù)終生的記憶呢？

大腦中的海馬體與真正的海馬對比

海馬體在人腦中的位置

肌肉控制大腦時穿過脊髓和周圍神經(jīng)的路徑

這是很多腦神經(jīng)科學家想弄明白的課題。溫迪教授領(lǐng)導的研究小組發(fā)現(xiàn)了海馬體神經(jīng)活動變化模式，揭示了海馬體將時間納入記憶時起到的關(guān)鍵作用，當形成新的記憶的時候，科學家們可以記錄到海馬體中每個單獨細胞活動，這些活動的短暫爆發(fā)就可能會讓我們形成一段新的記憶。

一次偶然的機會讓溫迪教授進入健身房開始體育鍛煉。沒想到通過運動，她整個人的狀態(tài)發(fā)生巨大的改變，這些改變讓她對“鍛煉對大腦的影響”產(chǎn)生了濃厚興趣，于是轉(zhuǎn)移了自己的科研方向，研究運動如何影響情緒、記憶力和注意力，什么樣的運動更能改善人類的學習、記憶以及他們的認知能力。

運動讓大腦改變

很多人認為青少年的大腦發(fā)育迅速，而成年人類的大腦不會再生長。溫迪教授的研究表明，大腦是有可塑性的，大腦由神經(jīng)元（腦細胞）和神經(jīng)膠質(zhì)（支持性細胞）組成，它們有根據(jù)環(huán)境發(fā)生改變的能力，她相信運動對大腦的可塑性可以體現(xiàn)在以下三個方面：

1、運動對大腦有即時影響

你所做的每一點運動都會立刻提升分泌多巴胺、血清素和腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)的水平，也有助于提升、建立和維持腦神經(jīng)細胞連接。溫迪教授實驗顯示，單個短暫的運動可以提升一個人轉(zhuǎn)移和集中注意力的能力，這種提升可以持續(xù)至少2個小時。而且研究還顯示，運動本身可以提高你的反應(yīng)速度，比如你去接一個失手掉下的杯子時反應(yīng)會更迅速。

2、運動對大腦長期持久性的影響

長期的鍛煉者心肺功能會提升，他的運動習慣也會改變大腦的解剖結(jié)構(gòu)和生理機能。在神經(jīng)科學研究中最常見的運動效應(yīng)是提升注意力、刺激改善大腦前額葉皮層活動，同時也增加海馬體新腦細胞數(shù)量。新細胞更容易興奮，腦細胞數(shù)量的增加會改善我們記憶編碼能力，可以提升長期記憶力。長期運動后，你不僅能夠獲得即時的愉悅心情，這種情緒還能夠維持較長的時間。

3、運動所帶來最大的意義是對于大腦的保護作用

根據(jù)溫迪教授的研究數(shù)據(jù)顯示：人類進行的運動越多，在特定年齡患癡呆癥的概率就越小。

長期堅持進行有規(guī)律的運動可能對大腦有保護作用，運動會增強大腦中容易退化區(qū)域的功能，有助于老年人的執(zhí)行功能和改善癡呆癥患者的記憶功能。她發(fā)現(xiàn)僅僅通過哪怕是步行這種簡單運動也可能將患癡呆癥的風險降低30%。當然，這并不意味著鍛煉可以治愈阿爾茨海默病。

我們可以把大腦想象成是一塊肌肉，你運動得越多，你的海馬體和前額皮層就越大越強壯，因為前額葉皮層和海馬體最容易隨著年齡增長認知能力下降。

長期持續(xù)的運動量不能夠創(chuàng)造最強壯有力的海馬體和前額皮層，更有效抵御這些疾病。因此，你可以把運動作為大腦額外提供的“退休金”。

靜坐20分鐘（左）和行走20分鐘（右）之后腦神經(jīng)活躍掃描圖示

靈活的大腦可以更好地控制手臂

健康大腦（左）——中度癡呆（中）——重度癡呆癥（右）的大腦形態(tài)

什么樣的運動可以改善大腦功能

隨著年齡的增長，人類前額葉皮層和海馬體會退化。但溫迪教授認為這種認知能力下降可以通過專門為老化的大腦建立的特殊鍛煉計劃來減少。

目前的研發(fā)階段因為個體差異，很難明確一個公式來說明需要多少運動，但是，培養(yǎng)良好的運動習慣是非常有必要的。你不需要參加鐵人三項等超強度運動，每周運動3～4次，哪怕每次最低30分鐘即可;你也不需要專門去健身房買一張昂貴的會員卡，哪怕在附近多走一圈也算運動。多走走樓梯臺階也夠讓你的心率加快、大腦得到鍛煉。

溫迪博士的實驗室目前在做的研究之一是尋找運動的最佳處方，根據(jù)年齡、健身的情況，以及基因背景來實現(xiàn)運動效果的最大化，提升和保護大腦。有效地利用體育鍛煉來改善許多不同神經(jīng)系統(tǒng)疾病的情緒和認知，包括創(chuàng)傷性腦損傷（TBI）、阿爾茨海默病、帕金森病和抑郁癥等。

大量研究成果和案例分析告訴我們，運動能讓大腦發(fā)揮最大潛能，提高學習力和記憶力：運動還能改善情緒和注意力、減少壓力和焦慮。

運動讓我們心情愉快的真正原因是：鍛煉讓大腦處于最佳狀態(tài)。健身健腦，讓我們在忙碌的課余時間多多運動吧。

（責任編輯/王佳穎 美術(shù)編輯/周游）

適度運動不僅是一種完美的治療藥，還是一種沒有任何副作用的“預防針”