这是你锻炼的大脑

                                                                       

关键点

  • 每天的适度运动会明显使您的身体受益.
  • 当运动解决其独特的进化重点:生存和繁殖时,您的大脑受益最大.
  • 肌肉发出大量化学信号,使大脑知道自己在做什么.

我的许多学生都沉迷于某种形式的运动.无论他们的日程安排有多不便或产生多少身体上的疼痛,他们每天都要奔跑10到20英里或游泳4个小时.这些是我的义务运动员.他们经常上课,很快就精疲力尽地入睡.毋庸置疑,由于过度运动,他们的课堂表现会受到影响.

人们运动的原因很多.通常,您的运动方式取决于您是谁(年龄,年龄,男性或女性)或您希望通过锻炼实现的目标.有些人运动以减轻体重,增强力量或耐力,减轻无聊,与朋友交往或结交更多时间,或者相反,通过独自散步,远离所有人和一切.除了减肥以外,锻炼很容易达到所有这些目标.锻炼可以使我们的骨骼更致密,肌肉更强壮,同时还能改善血管流动和组织氧合作用.

您的身体每天都会明显受益于适度的运动.您的大脑在乎吗?

是的,您的大脑确实会您是否在收缩肌肉,而并非总是以您可能会想到的方式或原因进行.与您的身体相反,当您进行一些旨在有目标地在环境中移动的活动时,大脑会受益最大.为转移或运动而进行的运动是浪费宝贵的能量.当运动解决其与生存和繁殖有关的独特进化优先事项时,您的大脑就会受益.您的大脑确实会奖励您尽可能多地探索周围的环境,以便您可以发现那里最重要的两件事:食物和性.

个人的生存和物种的延续是大脑进化所要达到的目标.作为寻找食物和性行为的回报,您的大脑会非常短暂地以欣快感回馈您.探索需要运动,运动需要食物.利用食物来运动是为什么在回答大脑是否从运动中受益这一问题时事情变得非常复杂的原因.从食物中获取能量需要利用氧气.因此,确定运动是否有益于大脑取决于在身体对氧气的需求与防御氧气的能力之间找到平衡.

适度的运动使您的组织适应支持运动所需的氧化代谢增加的后果,而过多的运动,尤其是随着时间的推移,过度运动会使新陈代谢需求达到大脑的先天保护系统不堪重负的程度.称为活性氧(ROS)的有毒化学物质的水平在增加,导致细胞损伤和加速衰老.对于大脑而言,由于自身的极高代谢率,极限运动引起的ROS水平突然升高更为有害.这就是为什么过度运动对大脑如此有害的部分原因.中等水平的运动对大脑的危害较小,因为它会产生较低水平的人体和大脑能够中和的有害ROS分子.

什么是适度运动?轻快地散步,轻柔地游泳,修剪草坪,慢速骑自行车,网球(双打,不是单打),舞厅舞,保持大多数瑜伽姿势,园艺或几乎可以维持一两个小时的任何活动,需要一些努力,但所需的精力并不太多,以至于您在进行操作时无法说话.这些练习大多数都是共享的体验,因此很有趣,因此更有可能包含在您的每周日程安排中.

适度的运动还可以通过产生和释放肌肉中复杂的分子混合物,从而适度改善一系列脑功能而带来许多好处.每天进行适度的运动也可能会延迟与正常衰老和许多常见的神经退行性疾病有关的功能衰退,这些疾病取决于脑部炎症的长期存在.每天中等水平的运动对情绪或学习记忆能力的适度改善最有可能与VEGF流入脑后炎症的减少和血流量的增加有关.但是,许多其他分子在肌肉和大脑之间的交流中也起着重要作用.

BDNF是这些分子中研究最多且肯定被大肆宣传的分子之一. BDNF影响与锻炼间接相关的身体功能,例如调节能量稳态和通过调节周围组织的葡萄糖代谢.通过这些作用,BDNF通过刺激葡萄糖向肌肉细胞及其众多线粒体中的转运,介导适度运动的有益效果.这种至关重要的作用可能解释了为什么运动与血液和肌肉中如此高水平的BDNF相关联.但是,尽管肌肉会产生BDNF,但不会将其释放到血液中.血液中的BDNF完全来自血小板.科学仍然没有可行的机制来解释为什么运动后血小板释放出如此多的BDNF.不管是什么原因,它都可能与大脑无关.最近的研究有
失败
在BDNF血液水平增加与学习和记忆能力之间找到稳固的关系.主要原因是因为BDNF无法通过血脑屏障.

在运动中和运动后,通过输入各种激素(包括β-羟基丁酸酯,乳酸酯,组织蛋白酶B,Lipocalin-2,VEGF,鸢尾素,PGC-1alpha等),可以通知大脑肌肉的活动.可能会大大有益于大脑健康和认知功能.在大脑上进行运动的一个有趣的好处是,响应于血液中β-羟基丁酸酯的进入,神经发生的增加.

BDNF在大脑中响应运动而产生. BDNF在大脑中的特定作用仍然是一个谜.但是,家发现了一些潜在的机制.一种可能的解释是,BDNF与VEGF共同作用,增加了对学习和记忆至关重要的大脑区域的体积.该区域称为齿状回.齿状回的体积增加最可能是由于新血管的生长而不是新神经元的诞生-大多数新生儿神经元可能不会存活很长时间.

今天,人们认为对有规律的适度运动作出反应,学习和记忆能力得到了改善,这是由于流向负责这些能力的大脑区域的血流量增加所致.鉴于血流的区域变化与任何时间点正在利用的大脑区域直接相关,因此这具有直观的意义.血流量的增加还减少了由于ROS形成而引起的炎症程度.本质上,在大脑上进行锻炼的好处要求各种分子之间进行精细的舞蹈,因此锻炼的好处胜于风险.

锻炼不是灵丹妙药.关于,运动并不比药物好.但是,对于任何针对抑郁或焦虑的成年人的治疗计划,每日适度运动应被视为重要的辅助治疗.最好的建议是同时做这两项:定期运动并服用药物.对于老年人或受伤的大脑,如果该人能够进行定期锻炼,将提供适度但通常可靠的认知益处.对于大多数老年人而言,主要警告是,一个人在开始任何运动常规之前表现出的认知能力下降程度越大,则该人从运动中受益的可能性就越小.

对于大多数人来说,在大多数总体健康状况良好的情况下,实现良好大脑健康的最佳建议并未改变,因为它是荷马在三千年前首次将其写下来的.
奥德赛
:“无论如何,要适度."

参考

Wenk GL(2021)锻炼大脑.牛津大学出版社.

                                               
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