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(xué)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(gè)關(guān)鍵部分。

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

第一部分是前額葉，它處于大腦的前部、額頭后面的那個(gè)部分，對(duì)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(fù)責(zé)計(jì)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(gè)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(gè)顳葉，左右各一個(gè)，顳葉深處有一個(gè)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(duì)事實(shí)、事件的長期記憶，此外，它還對(duì)情緒和想象有影響。

海馬體的研究令很多腦神經(jīng)科學(xué)家非常著迷，因?yàn)樗嵌虝河洃浀年P(guān)鍵位置，那么，如何形成一個(gè)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(duì)比

海馬體在人腦中的位置

肌肉控制大腦時(shí)穿過脊髓和周圍神經(jīng)的路徑

這是很多腦神經(jīng)科學(xué)家想弄明白的課題。溫迪教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)了海馬體神經(jīng)活動(dòng)變化模式，揭示了海馬體將時(shí)間納入記憶時(shí)起到的關(guān)鍵作用，當(dāng)形成新的記憶的時(shí)候，科學(xué)家們可以記錄到海馬體中每個(gè)單獨(dú)細(xì)胞活動(dòng)，這些活動(dòng)的短暫爆發(fā)就可能會(huì)讓我們形成一段新的記憶。

一次偶然的機(jī)會(huì)讓溫迪教授進(jìn)入健身房開始體育鍛煉。沒想到通過運(yùn)動(dòng)，她整個(gè)人的狀態(tài)發(fā)生巨大的改變，這些改變讓她對(duì)“鍛煉對(duì)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(yùn)動(dòng)如何影響情緒、記憶力和注意力，什么樣的運(yùn)動(dòng)更能改善人類的學(xué)習(xí)、記憶以及他們的認(rèn)知能力。

運(yùn)動(dòng)讓大腦改變

很多人認(rèn)為青少年的大腦發(fā)育迅速，而成年人類的大腦不會(huì)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(xì)胞）和神經(jīng)膠質(zhì)（支持性細(xì)胞）組成，它們有根據(jù)環(huán)境發(fā)生改變的能力，她相信運(yùn)動(dòng)對(duì)大腦的可塑性可以體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1、運(yùn)動(dòng)對(duì)大腦有即時(shí)影響

你所做的每一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)都會(huì)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(xì)胞連接。溫迪教授實(shí)驗(yàn)顯示，單個(gè)短暫的運(yùn)動(dòng)可以提升一個(gè)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(gè)小時(shí)。而且研究還顯示，運(yùn)動(dòng)本身可以提高你的反應(yīng)速度，比如你去接一個(gè)失手掉下的杯子時(shí)反應(yīng)會(huì)更迅速。

2、運(yùn)動(dòng)對(duì)大腦長期持久性的影響

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

3、運(yùn)動(dòng)所帶來最大的意義是對(duì)于大腦的保護(hù)作用

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

長期堅(jiān)持進(jìn)行有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)可能對(duì)大腦有保護(hù)作用，運(yùn)動(dòng)會(huì)增強(qiáng)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(yùn)動(dòng)也可能將患癡呆癥的風(fēng)險(xiǎn)降低30%。當(dāng)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(yùn)動(dòng)得越多，你的海馬體和前額皮層就越大越強(qiáng)壯，因?yàn)榍邦~葉皮層和海馬體最容易隨著年齡增長認(rèn)知能力下降。

長期持續(xù)的運(yùn)動(dòng)量不能夠創(chuàng)造最強(qiáng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(huì)退化。但溫迪教授認(rèn)為這種認(rèn)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(jì)劃來減少。

目前的研發(fā)階段因?yàn)閭€(gè)體差異，很難明確一個(gè)公式來說明需要多少運(yùn)動(dòng)，但是，培養(yǎng)良好的運(yùn)動(dòng)習(xí)慣是非常有必要的。你不需要參加鐵人三項(xiàng)等超強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，每周運(yùn)動(dòng)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(huì)員卡，哪怕在附近多走一圈也算運(yùn)動(dòng)。多走走樓梯臺(tái)階也夠讓你的心率加快、大腦得到鍛煉。

溫迪博士的實(shí)驗(yàn)室目前在做的研究之一是尋找運(yùn)動(dòng)的最佳處方，根據(jù)年齡、健身的情況，以及基因背景來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)效果的最大化，提升和保護(hù)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(rèn)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(yùn)動(dòng)能讓大腦發(fā)揮最大潛能，提高學(xué)習(xí)力和記憶力：運(yùn)動(dòng)還能改善情緒和注意力、減少壓力和焦慮。

運(yùn)動(dòng)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?cè)诿β档恼n余時(shí)間多多運(yùn)動(dòng)吧。

（責(zé)任編輯/王佳穎 美術(shù)編輯/周游）

適度運(yùn)動(dòng)不僅是一種完美的治療藥，還是一種沒有任何副作用的“預(yù)防針”