运动中的身体:运动与认知
离断(1979)是广受好评和奥斯卡获奖膜，设置在印第安纳大学布卢明顿的如画校园.故事中的四个当地少年男孩是“刀具"，之所以这么称呼，是因为他们的父亲尽管住在布卢明顿，但从未有过机会接受大学教育，他们曾是大学某些雄伟建筑的切石机.高中毕业后，这些男孩似乎没有方向或雄心壮志，获得升职的机会非常有限.他们花了很多天享受日光浴，然后跳入古老的采石场.只有当他们设想与公认的大学生上等社区进行高度竞争的自行车比赛时，他们才会变得有动力.重要的是，我们的主角戴夫(Dave)不仅是他的朋友中最有决心的人，也是最聪明的朋友.而且，他在身体能力方面的竞争能力越强，就越能使自己向往更大的认知挑战和接受更高的教育.最终，他是他的团队中唯一将入读著名的印第安纳大学的人.
中的体育活动强度最高，所描述的自行车比赛尤为艰巨.但是，这种高强度的体育锻炼对于改善思维和创造幸福感不是必需的.例如，19世纪的丹麦哲学家索伦·基尔凯郭尔(SørenKierkegaard)在给侄女的信中写道:每天，我都会步入健康状态，远离各种疾病.我已经把自己带入了最好的想法……健康和救助只有在运动中才能找到." (Minshull，在我的脚下:行走的作家，2018年.)
至少从希波克拉底和他的论文《养生法》时代起，医生就知道体育锻炼(包括步行)对健康的重要性. (《第二卷》，Precope，1952年).一般来说，体育活动由世界卫生组织定义为“骨骼肌产生的任何身体运动，都需要消耗能量； 运动 >是为了调节身体部位而进行的有计划的，有组织的和重复的体育活动." (Frederiksen等人，阿尔茨海默氏病杂志，2018年)
由于人群的年龄和药物通常无法预防老年人神经退行性疾病的发生和发展，临床医生和研究人员对研究诸如身体活动等非药物策略对认知的影响变得越来越感兴趣.超过200种疾病可能会导致痴呆症，这是这些疾病的统称，这些疾病会影响记忆力和判断力，并最终削弱他们在日常生活中的独立运作能力. (Pedersen和Saltin，《斯堪的纳维亚医学与体育科学杂志》，2015年).阿尔茨海默氏病是其中最常见的疾病，占痴呆症病例的60％至80％. (Guure等人， BioMed Research International ，2017； Cass， Current Sports Medicine Reports， 2017)，虽然老年是最有可能导致糖尿病的风险因素发生痴呆症，不一定是衰老的自然结果.据统计，年龄在65至74岁之间的人中约有3％患有痴呆症，但在85岁之后几乎一半的人会患有某种形式的痴呆症.(Pedersen和Saltin，2015年)到2025年，美国预计会710万人患有痴呆症. (Guure等人， 2017)都有可修改的(例如心血管疾病，肥胖，吸烟，糖尿病，抑郁症，社交活动，体育活动)和非可改变的(例如家族病史，年龄，遗传突变，例如APOE-4)痴呆症的危险因素. (Guure等人，2017)
轻度认知障碍(MCI)是一种综合征，其中认知功能下降幅度超过了年龄和教育水平，但又不影响日常生活活动.大约有一半的发展为MCI的人将在五年内发展为阿尔茨海默氏病. (Cass，2017)通常，患有阿尔茨海默氏病的人会出现神经原纤维缠结和β-淀粉样蛋白斑块，海马神经元逐渐丧失，海马是记忆力至关重要的区域，此外还有其他病理变化. (Cass，2017； Bernardo等人， Brain Pathology ，2016).人们猜测，至少在某些形式的阿尔茨海默氏病(如偶发性和晚发性)中，这些变化与调节异常；由于大脑大约消耗人体20％的氧气，因此它高度依赖线粒体产生的能量.由于这种早期失调和β-淀粉样蛋白及其他物质的积累，导致了轴突运输的破坏，ATP的耗竭以及突触的“饥饿". (Bernardo等人，2016)由于一些研究报告说，阿尔茨海默氏症患者的大脑中葡萄糖代谢降低，氧化应激水平升高，因此一些研究人员假设阿尔茨海默氏症是一种糖尿病，即3型糖尿病. (Trigiani和Hamel，《脑血流与代谢杂志》 ，2017)尽管症状可能有所不同，但它们通常包括进行性认知下降，意识模糊，神志不清，冷漠，激动，焦虑和抑郁. (Bernardo等，2016)
尽管如此，评估运动对认知功能的影响是复杂的，特别是在进行荟萃分析或系统评价时，其中研究具有不同的采样技术，观察时间，方法，运动定义(例如类型，数量，强度) )，合规性报告和样本量. (Ross等人，英国运动医学杂志，2019年)还有暗示，一次对身体活动的测量反映了行为的稳定模式. (Cheng，当前精神病学报告，2016)许多研究方法质量低劣(Frederiksen等人， 2018)，甚至依靠不准确的自我报告问卷来评估身体活动. (Guure等人，2017年).此外，一些研究人员发现对支持运动作为替代药物的可行选择的证据存在偏见或“盲点":“不断变化的形势似乎越来越倾向于药物干预，而不是改变生活方式的策略." (Naci和Ioannidis，英国运动医学杂志，2015年)
大多数人和动物研究都强烈支持运动对认知具有“神经保护"作用，一些研究人员甚至认为运动是“血管医学". (Green and Smith， Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine ，2018)仍然存在许多问题，包括最佳剂量和最佳运动类型(例如有氧，无氧或混合运动)，以实现最大收益. (Alkhadi，分子神经生物学，2018年)，很少有研究对运动对已经诊断为痴呆症的人的影响做出“确凿的结论". (Pedersen和Saltin，2015年)
超过80％的大脑灰质显示出与运动有关的“显着变化". (Batouli和Saba，行为脑研究，2017年)，但是实际心肺健康的提高可能是“至关重要的". (Barnes and Corkery， Brain Plasticity， 2018)从理论上讲，运动可以通过增加海马体积的作用来预防痴呆症，这可能是由脑源性神经营养因子(BDNF)介导的. (患有痴呆症的人的BDNF水平较低)BDNF似乎是认知的关键介质，因为它在海马体和皮层中高度表达. (Kennedy等人，《阿尔茨海默氏病杂志》，2017年).体育活动/锻炼不仅增加了血液量并增强了流向大脑的血流量，而且改善了呼吸功能.它也可以通过新神经元的生长影响大脑结构，但是评估人类的神经发生是“相当困难的"(Cass，2017年)，尚不清楚新神经元的形成(神经发生)如何有益(尽管这些可能身体活动/运动通过增加树突棘，密度和长度来影响大脑的“突触结构". (Alkhadi，2018年)通常，它会刺激BDNF和胰岛素样生长因子等生长因子，下调氧化应激和炎症反应，并减少大脑对神经毒性物质(如β-淀粉样蛋白和过量葡萄糖)的暴露. (Cheng，当前精神病学报告，2016)由于所有这些机制，它可能会提高注意力，处理速度和执行功能. (Cass，2017年； Trigiani和Hamel，2017年)
不过，肌肉实际上是如何与大脑“交流"的?近年来，研究人员发现，首先在小鼠中，然后在人类中，一种称为组织蛋白酶B的肌动蛋白(即由肌肉释放的物质)穿过血脑屏障并随着运动而增加，并可能参与调节运动-诱导海马神经发生的改善.研究人员支持“在整个生命周期内"进行锻炼对神经发生(尤其是在海马体中)产生积极影响的重要性. (Pedersen，自然评论/内分泌学，2019)
尽管如此，对测量的标准化还有更多的需求，而且还需要考虑受试者的日常变异性. (Ross等人，2019)通过最大摄氧量(VO 2 max)来衡量，个体对运动的反应存在明显的变异性.大多数运动研究都侧重于群体差异，而忽略了个体间的心肺适应性.锻炼必须针对个人.此外，某些人在基因上比其他人更容易受到运动的影响，就像某些小鼠可以被饲养为高反应力或低反应力一样. (Ross等，2019)
底线:超过80％的大脑，尤其是对记忆至关重要的海马，似乎可以通过体育活动/运动来改变.运动可以增加海马体的体积，增加突触可塑性，增加大脑的血流量，减少许多地区与年龄相关的脑萎缩，并增加神经营养蛋白和生长因子的合成和释放.换句话说，体育锻炼可以通过诱导大脑内的神经化学和结构变化来防止认知能力下降.这些效果所需的体积，强度，类型和持续时间仍然未知.而且可能不仅是体育锻炼/运动本身，而且还有必要改善心肺功能.此外，有些人在遗传上更容易受到运动的影响.但是，像 Breaking Away 的青春期男孩一样，开始增加体育锻炼/锻炼可能永远不会太早，而且永远不会太迟.正如Kierkegaard所说，“只有在运动中才能找到健康和救赎."
