为了更深入地研究运动对大脑的影响,爱尔兰科学家们进行了一项有趣的实验。他们招募了一组久坐的男大学生,并在他们完成剧烈运动后进行了记忆测试。
这些年轻人被要求迅速浏览一系列陌生人的脸部照片及其名字。随后,电脑屏幕上会播放这些照片,而他们则需要尽力回忆出对应的人名。之后,研究人员将参与者分为两组。一半的学生需要骑固定自行车进行锻炼,直到他们感到疲惫为止;而另一半则安静地坐了30分钟。然后,两组学生都接受了大脑灵敏度的测试。
结果令人惊讶。参与运动的学生的记忆测试成绩明显比第一次测试时更好,而另一组学生的成绩则没有明显进步。
这一结果得到了生物学的有力支持。实验过程中提取的血液样本显示,剧烈运动后,骑自行车的学生血液中一种名为脑(或脑源性)神经营养因子(BDNF)的蛋白质水平显著升高。这种蛋白质有助于增强神经细胞的健康。相比之下,那些的学生的BDNF水平并没有变化。
科学研究者曾认为BDNF可以解释“运动改善心理功能”,但关于运动如何影响大脑的哪个部分、以及这些影响如何影响思维等问题,研究者尚未完全弄清楚。爱尔兰的这项研究表明,运动产生的BDNF的增加可能对改善记忆和回忆能力有特别的效果。
动物实验也为运动增加BDNF的理论提供了支持。无论实验对象是人还是动物,是年轻的还是年老的都得出了相似的结论。巴西科学家发现,即使是不常运动的老年老鼠,只要在一周内进行几次短暂的跑步锻炼,其大脑中记忆中心的BDNF分子也会增加。对啮齿动物的记忆测试显示,运动的老鼠的表现几乎可以与年轻老鼠相匹敌。加州大学洛杉矶分校的一项研究也发现,允许成年老鼠自由跑动会使其大脑中的BDNF分子大量增加。
在最近的实验中,斯坦福医学院的科学家对一组经验丰富的飞行员进行研究后得出振奋人心的结果。这些飞行员年龄在40至65岁之间,他们被要求在两年内独立操作飞行模拟器三次。尽管所有飞行员的表现都有所下降,但其中一组携带特定基因变体的男性的表现尤为引人关注。这些男性丧失完成复杂任务能力的速度大约是其他男性的两倍左右。斯坦福大学精神病学与行为学副教授艾哈迈德·萨利希博士认为,运动可能有助于减缓这种下降并增加BDNF的水平,从而帮助我们在中年之后完成需要技能的体力任务。萨利希博士说:“很多研究显示运动能够增加BDNF的水平。”他认为BDNF是维持记忆水平和完成技能任务的关键影响因素。“反应最快、最有效且最重要的因素就是BDNF,”他说,“它似乎不仅有助于维持记忆水平,对于需要技能的任务也至关重要。”他下一步计划研究这些飞行员的运动记录,观察这种基因变体是否对运动有不同的反应。“存在变体且BDNF活动少的人,‘运动可能更重要’。对所有人来说,证据确凿,体育运动将提高BDNF水平并改善认知健康。”这项研究为我们提供了一个强有力的理由,那就是通过运动来提高我们的认知健康和能力。