想改造大脑?一起去运动吧

阿贝 开智学堂

五一小长假,是想补充睡眠还是出去旅行?如果没有计划,不如和一休一起改善大脑吧。在运动中拥抱自然,更加的聪明美丽。运动之前,先来听开智校友阿贝的分享,运动如何改造大脑~

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你是不是常提不起精神,注意力不集中,工作效率不高。周末在家摸摸这个,想想那个,什么也没干成,时间就溜走了……

你会不会感觉生活压力大、焦虑多,工作生活诸事不顺心,哀叹人生不如意者十有八九……

随着年龄增长,你感觉身体器官开始老化,时常话到嘴边,却又怎么都记不起想说什么……

如果你正面临这些问题的困扰,有一招可以改善现状,那就是运动!

认知科学对人类大脑如何运行的研究证明,运动不仅健身,而且健脑。运动减缓身体衰老,减缓大脑衰退,促进大脑神经元增生,让你更健康、更积极、更幸福。

特别推荐阅读《运动改造大脑》,源自美国哈佛大学医学院 20 多年研究。

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Photo by Ant Rozetsky from Unsplash

大脑的奥秘

这是一个令人兴奋的时代。人类对大脑的认知越来越清晰。即便不学医、不了解神经科学,照样可以简单了解大脑的运行奥秘。

大脑由 1000 亿个神经元(又称神经细胞)组成,类型各异。神经元之间通过数百种不同化学物质传递信息,以此控制思想和行为。

什么是神经元

神经元,有一个胞体,胞体伸出很多树枝般的触角叫树突,有一根特别长的分支叫轴突。

神经元分支间连接点是突触,突触不是连接在一起,而是建立一种联系。神经元通过突触相互接触,接受刺激和传递信息。有些神经元还能分泌激素,将神经信号转变为体液信号。

科学发现,神经细胞可以分裂和增殖,就是「神经新生」。一个新生的神经细胞要生存并加入到神经网络,必须生长出它的轴突。

神经元递质

每个神经元,从其它 10 万个神经元那里接收信息后,才会传递自身信号。

大脑中 80% 的信号由两种神经递质传送出去,一种是谷氨酸盐,刺激神经冲动,开始一连串的信号传导;一种是γ-氨基丁酸(GABA),主要抑制冲动。两者相互平衡。

谷氨酸盐像一台可承载负荷的机器。但精神病学专家更关注一组传递思维和情感的重要神经递质,它们是血清素、去甲肾上腺素和多巴胺。

  • 血清素,有效掌控大脑活动,可以控制坏情绪、冲动、愤怒和攻击行为,常被称为大脑警察。你可能听说过血清素,缺乏它容易产生抑郁症。
  • 去甲肾上腺素,可以增强影响注意力、认知力、动机及觉醒状态的信号。
  • 多巴胺,是影响学习能力、满足感、注意力和运动的神经递质。多巴胺让人愉悦和积极。

这组神经递质,主要功能是调节大脑传递信号过程和其他举动。它们可以指示一个神经元产生更多谷氨酸盐,提高这个神经元的效应或改变其受体的敏感度。

神经元的可塑性

一个神经细胞就像一棵树,突触就像树叶。树干会长出新的树叶,就会有更多的突触进一步巩固相互间的联系,这些变化就是「突触的可塑性」。

神经元突触的生长,需要营养因子,其中最有名的就是脑源性神经营养因子(BDNF)。上世纪 90 年代,科学家发现 BDNF 就像神经元的营养肥料一样存于大脑,它激活神经元细胞内的基因,制造更多的 BDNF 和建立突触所需的血清素和蛋白质。

BDNF 不仅是交通指挥员,还是公路设计师。它建立和保养神经细胞回路,促进神经细胞生长,巩固和抵御其细胞死亡的自然进程,保护大脑基本结构。

神奇的 BDNF,不仅可以帮助神经元活得更长,而且刺激大脑神经元增生。是思想、情感和运动之间至关重要的生物学纽带。

BDNF 从哪里来?加州大学脑部衰老与老年痴呆研究所主任卡尔-科特曼(Karl Cotman)研究发现,运动可以增加 BDNF 。

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Photo by Ant Rozetsky from Unsplash

运动对大脑的益处

了解一点大脑运行的奥秘,可以知其然、知其所以然。

运动可以增加 BDNF(脑源性神经营养因子),促进神经元分支生长,并发出行多侧支,从根本上增强大脑功能。大脑和肌肉一样,用则进、不用则退。

生物学层面,神经学家发现身体可以影响大脑。肌肉运动产生的蛋白质,如 IGF-1(胰岛素样增长因子-1)、VEGF(血管内皮生长因子)和 FGF-2(成纤维细胞生长因子-2),运动期间,这三种因子经血液运送到大脑,和 BDNF 共同作用,对大脑思考发挥关键性作用。

通过运动,释放一连串影响神经系统的化学物质和生长因子,增加体内的血清素、去甲肾上腺素和多巴胺的水平,维护大脑基本结构。

随着年龄增长,三种因子和 BDNF 数量逐渐减少,神经新生也随之减少。如果提高身体的 BDNF 和三种因子,意味着我们掌握了某种方法控制老化。

这是生长与老化、运动与不动之间的较量。生命在于运动,当激励身体运动时,也在激励大脑。

科学实验证明,运动健身可以增加老年人的脑容量。当然,如果你每天早晨花半小时锻炼,白天就会精神充沛、全神贯注于手头的事情,注意力更容易集中,学习或工作效率更高。

运动中枢神经对思维、注意力、情感和社交技能同等重要。因为做运动特别是复杂运动时,也在锻炼一整套与认知功能密切相关的大脑区域,促使大脑发出的信号,沿着相同神经细胞网络传导,巩固神经细胞之间的联系。

科学证实,「四肢发达,头脑简单」,实为误解。事实上,体能越好,大脑功能越好。

当然,运动产生大量神经元。一个新生神经元要经过 28 天才能加入到一个神经网络中。如果我们不使用新生的神经元,就会失去它们。如果我们及时使用,大脑适应能力越来越强,认知能力和心理能力都会变得更好。

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Photo by Ant Rozetsky from Unsplash

如何选择适合自己的运动

你现在一定很想知道,什么是最佳运动计划?

运动因人而宜。建议先健身、后挑战。兼顾有氧运动和技艺训练,让大脑更健康。

日本有一个小规模科学研究发现,每周慢跑两次、每次 30 分钟,12 周时间就能提高大脑的执行功能。当然,要综合技艺活动,协调的不能仅仅是双脚。技艺训练和有氧运动结合,同时锻炼身体和大脑的运动,比如网球。

活动越复杂,大脑突触联系也越复杂。比如会弹钢琴的孩子,学数学更容易。

如学习瑜珈姿势、芭蕾动作、体操技巧、花样滑冰的基本原理,普拉提的弯曲动作、空手道招数,所有这些训练,都能让大脑全部神经细胞参与其中,更能提高大脑可塑性。

科学证实,运动结束后,血液立刻回流,正是大脑注意力集中的最佳时刻。此时适合做需要敏锐思维和复杂分析的事情。

当然,如果你面临压力、焦虑、抑郁、注意力无法集中、对某事成瘾想戒又戒不掉、身体老化等难题,建议阅读《运动改造大脑》,选取你需要的章节阅读,定然受益。

喜欢运动健身的人,遇上《运动改造大脑》,就像额外中奖一样开心幸运。

不喜欢运动的人,读这本书,更受益。从此迈出第一步,让自己动起来。

最佳运动建议:

每天行走、慢跑,每周长跑几次,时不时进行追逐猎物似的疾速奔跑。

生物学家伯恩德-海因里希(Bernd Heinrich)在《与羚羊赛跑:动物教我们奔跑和生存》一书中,讲述人类是一种有耐力的动物。

「远古时候,祖先总是不停奔跑,寻找食物或追踪羚羊。羚羊是短跑能手,它们的代谢系统无法维持长时间持续奔跑;人类是长跑能手,快速收缩和慢速收缩肌纤维分布均匀,即使经过长时间奔跑后,仍然具备短时加速奔和击倒动物的代谢能力。」

「人类进化 50 万年来,人类基因中一直保留着微妙的生物平衡能力,所以需要运用耐力代谢系统,以行走、慢跑、快跑和短路,保持大脑始终处于最佳状态。」

如果你正在学习,每周 3-5 天、每天 30-45 分钟的中等强度到高强度运动,对记忆力、注意力、学习效果都会产生积极影响。

《运动改造大脑》将有氧运动强度,分为低度、中度和高度。

运动关键词:最大心率。目前流行的最大心率计算公式为:最大心率= 220-实际年龄

低强度运动:行走保持最大心率的 55%-65%;每天行走 1 小时。

如果你从不运动,最好从行走开始。多走路,少乘车。日行万步,以平均 0.7 米步幅计算,万步差不多 8 公里。

如果以最大心率 55%-65% 的强度,每天步行 1 小时后,你还有力气聊会天,说明可以准备提升到中等强度运动。

当你完成这个强度的挑战后,运动能力增加,身体充满更多活力和精力,不会死气沉沉,孤坐家中。

中强度运动:慢跑保持最大心率的 65%-75%;每周 3-5 天。

这个强度的运动,你的身体由单纯燃烧脂肪,转变成燃烧脂肪和葡萄糖。同时激活大脑细胞内代谢清理小组的行动,它们会产生清除自由基、DNA 碎片和炎症因子的蛋白质和酶,修复神经元细胞。

如果保持足够长时期中强度运动,运动引发的修复反应,让你的大脑神经元更强健。

中强度运动增强免疫系统,让你的身体具备更好的能力,处理对身体真正的危害,抵御从感冒到癌症一切疾病。

中强度运动,能让你的身体和头脑,有机会不断重新修复。

高强度运动:跑步,保持最大心率的 75%-90%。

高强度运动时,你的身体进入一个全面展开的应急状态,身体代谢方式从有氧转变成无氧。此时,肌肉处于缺氧状态。而氧气是葡萄糖有效代谢必需的物质,故在无氧条件下,肌肉开始调用储存于肌肉组织的肌酸和葡萄糖,你会感到大腿和胸部有刺痛感,这其实是乳酸逐渐增加的复杂化学反应过程,无须太关注。

高强度运动,接近最大心率,尤其是无氧状态时,脑垂体就会分泌出人体生长激素(HGH)。

什么是人体生长激素(HGH)? HGH 是身体精湛的工匠大师,它燃烧腹部脂肪、让肌肉纤维有序层叠,增大脑容量,逆转老化引起的脑容量流失。长寿人群称为「青春之泉」。

HGH 平衡大脑内的神经递质水平,促进所有生长因子的产生。短跑和足球运动员的间歇训练法,本质就是增加 HGH 。

通常情况,HGH 在血液中只停留几分钟,一次急速短跑可以维持血液中增加的 HGH ,长达 4 小时之久。HGH 进入到细胞核内,激活基因开启神经细胞生长机制。

从心理学角度看,这就是你「对抗本性」的地方。超越你自己认为的能力极限,即使只是痛苦中努力坚持一两分钟,你就能超越自我,进入到一种纯净的精神状态中。此时,内啡肽、心钠素、内源性大麻素和整个系统中,流动中多种神经递质,这些因素综合,产生一种幸福愉悦感。此时大脑忘却一切,身心轻盈。

这是什么样的一种感觉呢?李晓煦在《三生有幸》中,描述长跑运动实验的感受,长跑时,跑过疲劳点,进入心流状态,看不到听不到外界声音和影像,与真实自我接触,内心平和宁静。

高强度运动让身体和心灵都变得强壮。但是,前提必须有牢固的有氧运动基础。至少半年内,每周 6 天有氧运动后,再增加高强度运动。

小 结

流水不腐,户枢不蠹,动也。

运动,居然有那么多好处,健身、健脑、健心智,减少疾病,延缓衰老,真是意外之喜。

长期坚持运动,大脑动机中枢脑细胞会迅速产生更多的多巴胺受体,让你变得更积极。运动改造大脑,也许是「肉体操控大脑」元能力,最好的实证吧。

读完《运动改造大脑》,每天早晨的慢跑,周末升级为拔腿快跑,汗流浃背,酣畅淋漓,心中默念,愿青春之泉,涓涓不息。

如果你想强壮,跑步吧!如果你想健美,跑步吧!如果你想聪明,跑步吧!■

本文转自微信公众号:自在未来,已获原作者授权。