城读 │为什么要运动？为锻炼和塑造大脑而运动

Ratey & Hagerman 城读 2020-09-12

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为什么要运动？为锻炼和塑造大脑而运动

运动最关键的作用是锻炼和塑造大脑。对优化大脑功能来说，运动是唯一最有效的工具。

John Ratey, Eric Hagerman, 2008. Spark：the revolutionary new science of exercise and the brain, Little, Brown and Company

[美] 约翰•瑞迪(John Ratey)，埃里克•哈格曼(Eric Hagerman），浦溶译，运动改造大脑，浙江人民出版社，2013.

为什么要运动？

2012年我去香港访学，在大学图书馆乱翻新书时，发现Spark: the revolutionary new science of exercise and the brain（2013年出了中译本《运动改造大脑》），颠覆了我对运动的看法，人生就此划分为两段：从不主动运动的前半生和开始跑步的后半生。与其他提倡运动书籍不一样，本书作者强调运动主要功能在于塑造和锻炼大脑，练肌肉和提高心肺功能是附加的好处。

人类天生是运动的动物（想想采集狩猎的祖先），只是最近两百多年科技的进步，毫不费力获得食物，才使人变得久坐不动，但是运动才能获得食物的生物本能仍然存在于大脑中，食物、体力活动和学习三者的联系固定在大脑的神经回路里。而久坐不动的现代生活则违背了这种天性，成为人类长期健康生存的威胁，更重要（吓人）的是，缺乏运动也在毁灭我们的大脑——大脑正发生实质性萎缩。

为了使大脑保持最佳活动状态，我们的身体需要努力工作。运动能释放一连串影响神经系统的化学物质和生长因子，而这些物质能扭转血清素的缺乏，并真正维护大脑的基本结构。实际上，大脑和肌肉的反应一样——用进废退。大脑内的每个神经元(也称神经细胞)通过树状分支上的"叶片"相互接触，而运动则可以促进这些分支生长并发出许多侧支，因此能从根本上增强大脑的功能。

本书用八章解释运动对大脑的不同好处：促进大脑学习功能区域工作、帮助学习、缓解压力、战胜抑郁、集中注意力、治疗多动症、治疗上瘾、缓解女性因激素变化而引起的紊乱、预防大脑衰老，最后一章给出塑造大脑的运动建议。

当你掌握了关于大脑的实用知识后，你就改变了生活。当你认识到某种情感问题是有生物学依据时，你就不会再有内疚感。另外，当你知道自己可以影响那种生物学因素时，你就不会再有无助的感觉。一旦你了解运动如何改善大脑功能后，你会把运动当成生活的一部分，而不是把它当成被迫要做的事。

大脑是可塑的

大脑是一种有适应能力的器官，就像可以通过举杠铃来锻炼肌肉一样，输入大量信息也可以塑造我们的大脑。越是频繁使用大脑，它的适应力就越强。

我们所做、所想及所感知的每件事，都是通过大脑细胞或神经元的相互连接来控制的。被大多数人视为心理状态的东西，实际上源于这些相互连接的生物学基石。同理，我们的思想、行为和环境也反作用于我们的神经细胞，影响着这些细胞的连接方式。它绝非像科学家曾经想象的是一个固定连接系统，大脑会不断形成新的神经线路。我们可以通过运动，成为自己大脑的电工。

20世纪大部分时间里，科学界坚持信奉大脑是一个在青春期就完全发育成熟的硬件，脑细胞是永远不会再生长的，我们出生时的神经元就是我们将来拥有的全部，神经元只会损耗。1998年一项重要研究发现，神经元就像身体其他细胞一样，在分裂和增殖，神经元是可以再生的，这个过程被称为“神经新生 (neurogenesis)”。

新生的神经元是完全空白的干细胞( stem cell )，要经历一个发育过程才能形成神经细胞。在这个过程中，它们必须找到事情做才能生存下来，但大多数都没有成功。一个新生的细胞要经过28 天才能加入到一个神经网络中。并且如果我们不使用新生的神经元，我们就会失去它们。

运动产生大量神经元，而环境优化的剌激则有助于神经元的存活。神经新生与学习之间具有明确关联。运动刺激大脑产生新的神经元，学习剌激又促使那些新生的神经细胞连接到神经网络。

有氧运动和复杂活动对我们大脑产生各自不同的有益影晌。有氧运动能增加神经递质、建立新的血管来输送生长因子，促使新细胞的生成；通过经强化与拓展的神经网络，复杂的活动让所有这些元素都投入使用。活动越复杂，突触的联系也越复杂。即使这些神经回路是在运动中建立的，在思考时，它们也能被其他区域激活利用。

怎样运动塑造大脑？

对优化大脑功能来说，运动是唯一最有效的工具。任何强度的运动都有益处。实际上低强度（最大心率55-65%）、中强度（最大心率65-75%）、高强度运动（最大心率75-90%）对于大脑有不同好处，所以组合不同强度运动是最好的。

我们需要运用我们的耐力代谢系统来保持大脑始终处于最佳状态。已根深蒂固于我们DNA 中的那些远古时期的活动节奏，大致转变成了各种不同程度的行走、慢跑、快跑和短跑。所以粗略地概括起来，我认为最佳建议是：遵循我们祖先的惯例，每天行走和慢跑、每周长跑几次，然后时不时地进行追逐猎物似的疾速奔跑。

最大运动量应是每周6天进行45分钟至1小时某种形式的有氧运动。其中有4天应该进行1小时左右的中等强度运动，而另外两天应该进行45分钟左右高强度运动。进行高强度运动时，身体会被迫进入无氧代谢状态。高强度运动可以把某些增强大脑的重要生长因子从身体内释放出来。每周用6小时的时间运动健脑，只需占用你清醒时间的5%。

健身的过程就是逐步提高基础有氧能力的过程。你越是常锻炼心肺功能，它们向身体和大脑输送氧气的效率就越高。血流量的增加必定带来化学连锁反应，由此产生血清素、脑源性神经营养因子(BDNF )以及其他有营养作用的分子。

中等强度和高强度运动的一个不同点是，当你接近最大心率，尤其是进入到无氧状态时，脑垂体就会分泌出人体生长激素(HGH)。人体生长激素(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，同时增大脑容量。研究人员相信，它还可以逆转老化引起的脑容量流失。

最关键之处是行动起来，并且现在就开始。柏拉图曾说过，“为了让人类过上成功的生活，神提供了两种手段：教育和运动，既是为了灵魂，又是为了身体，两者缺一不可。借助这两个手段，人类可以达到完美”。

好玩的事实

大脑由1000 亿个类型各异的神经元组成，而神经元间通过数百种不同类型的化学物质传递信息，以此控制我们的思想和行为。

大脑中约80% 的信号是由两种神经递质传送出去的：谷氨酸盐( glutamate )、和γ-氨基丁酸(GABA)。血清素( Serotonin )、去甲肾上腺素和多巴胺等神经递质则对大脑传递信号过程或其他举动起到调节作用。

葡萄糖不仅是肌肉的主要能量来源，更是大脑唯一的能量来源。大脑是葡萄糖的重要消费客户，尽管只占我们身体重量的3%，但它却消耗掉可用能量的20%。

虽然低碳水化合物饮食可以帮助你减肥，但它们对大脑却没有好处。全谷类食品含有复合碳水化合物(多糖)，提供的是一种源源不断的能源，而不是单糖那种骤升骤降的供能方式。而且它们是色氨酸之类的氨基酸进大脑所必须依赖的运输工具。

大脑50% 以上是由脂肪组成的，所以有益的脂肪同样很重要。

性刺激可以使多巴胺增至正常水平的50%-100%，而可卡因则能让多巴胺水平升到300%-800% 。

大麻、运动和酒精都能激活大脑内相同的受体。运动可以激活内源性大麻素系统。

大约在40 岁到70 岁之间，平均每10 年我们就会损失平均5% 的脑容量，而从70 岁开始，任何疾病都会加速这个过程。