新的研究表明，除了導致稱為內啡肽的化學物質的釋放 - 被充分證明是“跑步者的高潮”的來源 - 運動可能有助於在大腦中的神經細胞之間形成新的連線，甚至有助於新的神經細胞的生長。細胞。其他研究強調了鍛鍊與高階心理功能之間的強相關性。

跑步、騎腳踏車和其他運動可能會引發我們的原始“逃跑或戰鬥”反應，這樣做可能會刺激腦細胞生長，就像古代獵人追逐獵物或被掠食者追逐一樣。 或者可能只是讓更多的血液流向大腦對我們有好處。

專家警告說，沒有人知道這些新細胞在人腦中究竟做了什麼，或者它們是否真的成為影響行為和思維的功能迴路的一部分。但不再有疑問的是，在大腦中我們思考、學習和記憶的地方發現了新的細胞生長。

不久前，神經科學家認為大腦在出生時停止產生任何新的神經細胞，稱為神經元。研究人員知道，突觸，即傳遞記憶和思想所需的神經元之間的連線，會隨著年齡的增長而變化和增長，而在晚年則衰退。但他們的共識是，神經元的數量只有一種方法：減少。

在過去的幾年裡，美國和國外機構的研究人員在開創神經發生或新腦細胞發育研究的過程中改變了這種想法。他們在包括人類在內的許多測試物件中發現，即使是老年人，神經元也在不斷形成。行為對新細胞生長的數量有重大影響。結果“令人驚訝的是，新細胞在大腦中產生的速度受人與環境的相互作用等因素的調節，”神經生物學家 Fred H。 Gage 說。鍛鍊似乎是這種互動的關鍵。

“運動會發生的事情之一是大腦中微血管的增加，”他說。這些血管與新細胞的誕生有關。“所以運動和神經發生之間存在生理聯絡，”他說。

當您鍛鍊時，肌肉開始以更高的速度使用氧氣，心臟將更多含氧的血液透過頸動脈泵送到大腦。事實上，大腦消耗了你攝入的大約 25% 的氧氣。因為運動會產生內啡肽，所以經常運動的人會有更多的能量、警覺性、幸福感和記憶力的增強。

在最近的研究之前，科學家們假設增加的腦血流量是聯絡鍛鍊和更好的大腦功能的因素。現在，我們開始更多地瞭解鍛鍊與大腦的聯絡。

在實驗室

1998 年，Salk Institute 的 Gage 和瑞典哥德堡 Sahlgrenska 大學醫院的 Peter Eriksson 研究了已故癌症患者的海馬組織，這些患者的年齡從 57 歲到 72 歲不等。為了診斷目的，每位患者在生時都接受了溴脫氧尿苷或 BrdU 的注射。

BrdU 僅被正在分裂的細胞吸收，這意味著它們正在創造新的細胞。在癌症患者中，它用於檢視癌細胞是否在繁殖。當在海馬體中發現 BrdU 標記的神經元時，它相當於 Gage 和 Eriksson 的吸菸槍。他們只能得出結論，神經發生正在發生。

“你檢測（新神經元）的方式部分是透過確定它們是否正在經歷細胞分裂，”蓋奇說。更重要的是，這些新細胞不僅僅是漫無目的地漂浮。

“我們發現這些新神經元被其他細胞知道並識別。它們看起來好像連線到適當的區域”，可能在認知中發揮作用。

與此同時，蓋奇和其他索爾克科學家進行了不同的研究，這一次是關於學習對老鼠大腦的影響。他們的發現對我們人類可能具有重大意義。老鼠被暴露在玩具、零食和其他激勵思考的豐富環境中。

幾乎作為事後的想法，跑輪——滑鼠跑步機——被引入作為另一個變數。老鼠以自己的速度奔跑，只要他們喜歡，就可以經常跑。與對照組相比，進行跑步的小鼠的新腦細胞增長了兩倍。

Salk 的研究人員不知道為什麼跑步會對神經發育產生如此大的促進作用。有一些明智的猜測：跑步可能會增加大腦組織的氧氣和營養物質的流動，或者釋放促進新神經元生長的特殊生長因子，蓋奇說。或者，當動物在不熟悉的地形中尋找獵物或逃離敵人時，跑步會促使神經系統為新資訊的衝擊做好準備。

與此同時，在普林斯頓大學心理學系的神經科學家伊麗莎白古爾德和查爾斯格羅斯使神經發生更進一步，不僅在成年恆河猴的海馬體中發現了新的神經元，還在更高階的大腦皮層中發現了新的神經元。

為了測試成年大腦中新神經元的存在，古爾德和格羅斯給猴子注射了 BrdU。在注射後的不同時間，從 2 小時到 7 天不等，研究人員檢查了大腦皮層，並在三個不同區域的細胞中發現了 BrdU 的證據，所有這些區域都在更高的思維中發揮作用。

研究人員能夠在細胞中檢測到幾種不同的蛋白質，這些蛋白質特別存在於神經元中。此外，他們表明含有 BrdU 的細胞具有神經元的長軸突延伸特徵。

為了獲得這些結果，古爾德和格羅斯使用了一種稱為熒光逆行追蹤的技術。在這項技術中，將化學染料應用於大腦的一個小區域，染料從軸突末端返回細胞體，使軸突在顯微鏡下可見。

當猴子進行各種刺激運動時，新細胞的數量猛增。

綜上所述，最近的這些發現表明，在包括人類在內的各種哺乳動物物種中都發現了神經發生。

古爾德和格羅斯重申，目前尚不清楚新細胞在皮層中的作用是什麼，但如果發現新形成的神經元具有功能性作用，科學家們可能不得不重新審視當前關於大腦如何工作的理論。

蓋奇說，在不久的將來，先進的大腦成像技術可能會展示身體和精神運動如何導致人類新的神經發育。他說，我們已經知道的是，大腦不是一條單行道，它只是控制我們的行為。

“我們發現，人們作為回報的行為會對大腦的基本結構、細胞數量以及它們在大腦中的連線方式產生影響，然後會影響您接下來的行為。行為將是。”

伊利諾伊大學貝克曼高階科學技術研究所的一項研究發現了更明確的證據，證明人腦受益於有氧運動。它的研究由國家老齡化研究所資助，研究了步行或進行健美運動對 124 名年齡從 60 到 75 歲的成年人的認知影響。

當給出視覺提示時，兩個鍛鍊組的參與者在重複性任務（例如按下按鈕）上都表現出改善。然而，步行者能夠更好地處理和忽略不相關的線索併成功地完成任務，而不是那些只進行健美運動的人。

處理相關資訊和消除干擾對於“執行控制”至關重要，該術語涵蓋諸如計劃、抑制和暫時將資訊儲存在記憶中的內容。

“執行控制過程主要由大腦的額葉和前額葉區域控制，這些區域在正常衰老過程中表現出負面的代謝和形態變化，”貝克曼研究所的心理學家和研究員亞瑟·F·克萊默說。“細胞萎縮，血流量減少。步行帶來的好處在於認知能力的多樣性，這些認知能力與年齡相關的衰退幅度最大。”

健腦世界

我們剩下的問題是，我們應該做什麼來刺激我們的個人認知發展，我們什麼時候知道它在起作用？當你做仰臥起坐時，你希望能練出殺手腹肌。我們知道，當我們跑步或騎腳踏車一個小時時，我們會因內啡肽激增而感到筋疲力盡或精力充沛。但這很快就會消失。我們怎麼知道我們在幫助大腦肌肉方面做得足夠多？

如果跑步這麼好，那麼那些需要更多思考、更多團隊合作的運動呢？心理學家長期以來將這種社互動動與更好的心理健康聯絡起來？

答案還需要很長時間，但至少有一些理論。蓋奇說，“社交刺激通常對神經功能非常有效”，他認為其他涉及社互動動的運動可能對神經發生有好處，只要它們是有氧運動。

“科學家們傾向於實驗性地使用跑步或步行，因為他們可以將它隔離開來，談論它並說是，獨立於社互動動，獨立於任何學習經驗，獨立於任何其他變數，僅鍛鍊就足夠了，”他說。“這並不意味著你沒有很多其他方法可以到達那裡。”

最重要的是，在我們知道更多之前，最好繼續跑步，或者開始一個讓血液迴圈的鍛鍊計劃。它對頭腦、身體和靈魂都有好處。

健腦益智

神經科學家認為，跑步、騎腳踏車和打網球能讓血液流向大腦，但出汗並不是獲得和保持聰明的唯一途徑。

克利夫蘭凱斯西儲大學醫學院的 Amir Soas 博士說，大腦也需要玩內部遊戲以保持敏銳。“如果大腦中的某些區域你完全不使用或長時間未使用，它們就會像你身體的其他任何東西一樣惡化，”他說。

任務越複雜，大腦中更多部分的突觸就越多。就像您會在腿部的股四頭肌中建立新的血管一樣，您需要進行大腦鍛鍊，以保持大腦工作部位的血管網路生長和健康。研究表明，這甚至可以避免可能患上這些疾病的人患上阿爾茨海默氏症和帕金森氏症。