4 运动的重要性

上瘾式学习  作者:安川康介

我们的大脑神经细胞会随着年龄的增长而逐渐减少。研究发现,海马体(负责记忆功能的重要部位)的萎缩不仅会导致衰老,还与高血压、糖尿病、心血管疾病、肥胖、睡眠呼吸暂停综合征、抑郁症、颅脑损伤、阿尔茨海默病等多种疾病有关。

“脑细胞会不断减少”,这个说法让人有种无能为力的悲伤感,不过也有好消息:在大脑的海马体等有限区域内,神经细胞是可以增殖的。

相关研究

1997年,《自然》杂志上发表了一篇著名的论文。在这篇论文的研究中,研究人员将老鼠分成两组进行饲养,并比较了它们的海马体细胞数量,以及在迷宫(莫里斯水迷宫)中的学习能力差异。

·A组:在配备跑轮、隧道、玩具等刺激丰富的饲养箱中饲养,除了普通饲料,它们还有奶酪、苹果、爆米花等食物

·B组:在没有常见玩具的饲养箱中,用普通饲料进行饲养

随后,研究人员对老鼠的大脑进行了检查,发现在更具刺激性环境中成长的A组老鼠,其海马体“齿状回”(与记忆密切相关的部分)中的神经细胞(颗粒细胞)数量要多出15%(见图4-10)。

上瘾式学习
图4-10 齿状回的颗粒细胞数量

此外,在测试空间记忆的莫里斯水迷宫实验中,研究人员发现,A组(刺激丰富)老鼠比B组(普通饲养)老鼠学习速度更快。这是一个很有趣的结果:在刺激丰富的环境中饲养老鼠,能够增加其海马体细胞的数量,并提升记忆力。

许多研究表明,类似的规律在人类身上也得到了体现——进行对脑部刺激性大的活动,有助于改善认知功能。一项针对75~85岁人群的长期追踪调查研究了哪些人易患认知症。结果表明,有阅读、桌游、乐器演奏或舞蹈等兴趣爱好的人,罹患认知症的风险较低。

与前面提到的老鼠实验类似,人类的各种活动也会让海马体细胞增加,其中一种活动就是高强度学习。举个例子:为了成为伦敦的“黑色出租车”[“黑色出租车”是伦敦的一种标志性的文化,车费也比其他车型贵一些。——编者注]司机,考生必须通过一项名为“The Knowledge”的高难度认证考试。考生必须记住伦敦错综复杂的25000多条街道的名称,以及20000多个地标,为此通常需要学习3~4年。一项研究通过磁共振成像技术发现,考生在经过3~4年的学习和训练、通过认证考试后,与还未备考时相比,其海马体有一部分明显增大。

针对德国医学生开展的一项研究,也得到了类似的结果。在备考德国医生执照考试期间,学生们连续三个月每天学习,结果显示他们海马体的一部分明显增大了。

由此可见,通过积极用脑,大脑某些区域内的细胞会进行增殖。此外,运动也可以促进海马体细胞的增殖,并有望提高认知功能。

相关研究

2011年,埃里克森等人进行了一项研究,考察了有氧运动对海马体的影响,研究对象为55岁以上且没有患认知症的人。参与者被分为两组,一组每周进行中等强度的有氧运动,另一组只进行拉伸运动。在研究开始时、半年后和一年后,分别通过磁共振成像技术测量参与者海马体的大小。

结果显示,在一年后,只进行拉伸运动的参与者海马体体积减小了约1.4%,而定期进行有氧运动的参与者海马体体积增大了约2%。

关于运动对记忆等认知功能影响的研究还有很多,然而受研究方法和条件的影响,即使研究内容相似,结果也往往是不一致的,因此很难简要总结这些研究成果。

影响结果的因素包括研究对象的特征、运动的强度、运动的频率和持续时间,以及效果的判定时间和方式等。基于此,有大量的系统性综述和整合分析对这些研究进行了归纳与总结。

美国人体力活动指南专家咨询委员会在一份报告中,调查总结了过去76篇整合分析和系统性综述,以研究运动对认知功能的影响。该报告指出,虽然对部分年龄段人群的研究仍不够充分,但根据现有的结果,可以认为中高强度的体力活动与认知功能的改善(如学业成绩、神经心理学测试数据提升,以及患认知症风险降低)之间存在连续相关性。

很多人认为,运动要定期进行,且长期坚持才能见到效果。事实上,若论学习效果,哪怕只运动一次也能为其带来显著提升。该委员会的报告同样指出,运动一次就可以在短期内提升大脑的执行功能、处理速度、注意力和记忆力。具体哪种运动最有效,目前尚不明确,不过研究表明,即使是中低强度的、持续11~20分钟的运动,也能产生一定的效果。

人们已经调查过不少运动形式,包括快走、跑步和骑自行车等。此外,有报告指出,要想提升长期记忆效果,最好在运动后进行记忆。

对于需要长时间备考资格考试的人,当注意力出现涣散时,可以快走或慢跑10~20分钟,这样不仅能调节心情,或许还可以促进记忆的巩固。

了解运动健脑的原因之一

运动之所以健脑,是因为脑源性神经营养因子发挥了重要作用。

脑源性神经营养因子是一种蛋白质,主要功能是促进神经细胞生长、强化神经细胞突触形成及突触间的连接,对脑功能至关重要。在记忆形成的过程中,神经细胞之间的突触上会出现信号传递增强的现象,这被称为“长时程增强”,脑源性神经营养因子在这一现象中也发挥了重要作用。

研究表明,哪怕仅运动一次,脑源性神经营养因子水平也会提升。因此,在研究运动对认知功能的作用机理时,脑源性神经营养因子得到了研究者的广泛关注(实际上,还有许多其他过程参与其中)。

我们在前面阐述了睡眠对于学习的重要性。将适度运动与优质睡眠结合起来,就打好了高效学习的基础。

“运动有益于健康”不仅体现在降低患认知症风险与改善认知功能上,还包括以下多个方面:

·降低总体死亡率

·降低心血管疾病的致死率

·预防高血压

·预防糖尿病

·调节血脂紊乱

·改善睡眠

·预防焦虑症和抑郁症

·预防跌倒

·降低患肺癌、胃癌、子宫内膜癌、结肠癌、乳腺癌、膀胱癌和肾癌等癌症的风险

作为一名医生,我认为运动乃一剂“良药”。希望大家都能将运动积极地融入日常生活,这不仅仅是为了提高学习效率,更是为了长久地享受健康的生活。

根据《美国人体力活动指南》的建议,成年人每周应进行150分钟~300分钟的中强度有氧运动,或75分钟~150分钟的高强度有氧运动。中强度有氧运动包括快走、水中健身、慢骑自行车和园艺活动等。高强度有氧运动包括跑步、打网球、游泳、骑行运动、远足和跳绳等。此外,它还建议人们每周进行两天以上的力量训练。

一周运动150分钟,相当于每周运动5天,每天运动30分钟。对于平时工作缠身的人,这些时间很难挤出来。因此,我建议大家在通勤或工作时简单活动活动,消耗点能量。以我为例,如果我要在医院工作一整天,且回家之后也抽不出时间做有氧运动,那么当天我在医院里就会只走楼梯。

还有一类群体,他们只在周末等休息日里集中运动,被称作“周末战士”。不过研究表明,这样的短期集中运动同样能带来显著的保健效果。

至此,我们阐述了保持学习动机、进行适度运动和确保充足睡眠对学习的重要性。总的来说,当我们思考“如何更有效地学习”时,不仅要考虑信息的高效输入和输出等技术性问题,还应当注意尽量保持良好的身心状态。

复习笔记

✔大脑中,神经细胞可以增殖的部位是哪里?

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✔运动会对海马体的细胞数量与认知功能产生怎样的影响?

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✔阐述身体活动及运动对健康的积极影响。

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✔什么是精细提问?

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✔主动回忆包括哪些方法?

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调整身心和环境

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