摘要:大脑的记忆中心海马回,是会随年纪增长萎缩的一个部分。这种逐步发展的基因变化,不仅使海马回老化,更使得整个大脑衰老。

1990年代中期,一群科学家决定观察大脑的哪一部分受运动的影响最大。研究开始前,他们猜测大脑皮质和小脑,对于协调身体运动都很重要。因此,运动对这些区域的影响自然也是最大的,就像跑步对心血管健康的影响,要大于对肌肉力量的作用一样。

这个研究以观察老鼠在笼子中奔跑时,大脑的哪一部分产生最多脑源性神经营养因子为起点。奇怪的是,检查小鼠的大脑时,科学家发现产出最多BDNF的地方,居然既不是大脑皮质也不是小脑,而是大脑的记忆中心海马回。这个发现,成为运动能强烈影响记忆的最重要线索之一。过去十年里的动物实验和人类研究都显示,我们的记忆力可以透过运动得到加强。而且实际上,运动身体对记忆的影响力,似乎是最重要的。

让大脑停止萎缩

在整个生命过程中,大脑会持续萎缩。不幸的是,它开始得比多数人想得要早得多。

大脑约在25岁时长到最大,之后每年都会略微萎缩。当然,我们一生中都在持续产生新的脑细胞,只是细胞死亡的速度比新生速度更快。我们每天每秒会持续损失大约十万个脑细胞,而且这是常年不停歇的。但是即便大脑中含有大约一千亿个细胞,有这样基数庞大的脑细胞可以弥补,这种损失也会因时间的推移而变得十分明显。每过一年,大脑的体积将减少0.5%至1%。

大脑的记忆中心海马回,是会随年纪增长萎缩的一个部分。我们有两个海马回,两个大脑半球一边一个,位于两边的颞叶深处。其大小每年会减少1%。这样缓慢却稳定缩小的海马回,正是让记忆随岁月流逝而变糟的主因。

很长一段时间以来,我们以为只有酒精和药品等物品才会对大脑产生负面影响,而且是绝对负面的、没有任何好处的,毕竟它们会加速大脑的老化和海马回的萎缩。想要阻止或扭转这种趋势,也一度被认为不可能。但现在因为发现运动在「增加记忆力」乃至「提升整个大脑功能」上有着惊人的效果,从而提供了令人信服的证据,推翻原先的说法。

美国科学家以磁振造影扫描检查120人的大脑,并在两个不同时间点测量他们的海马回,中间间隔一年。受试者被随机分配到两组,并进行两种不同类型的活动。一组是耐力训练,另一组则是伸展之类的轻度运动,运动时心率不会提高。

一年之后,耐力训练组变得比轻度运动组更健康。到目前为止,实验还没有什么令人惊奇的结果,但海马回发生什么变化呢?轻度运动组的成员,海马回缩小了1.4%。不过这也不足为奇,因为它每年确实会缩小约1%。

非常有趣的是,耐力训练组的海马回完全没有缩小,反而变大了2%。这些人的海马回不仅恢复活力,而且从体积来讲更是明显年轻两岁,而非老了一岁!这还不是全部的结果:测试对象身体变得越健康,其海马回体积就越大。在那些健康状况改善最多的人中,海马回的增长率超过2%。

这一切是怎么发生的?一个不那么合理的假设是:随着运动越多而增加的大脑肥料BDNF 发挥了作用。也许你还记得,BDNF 能真正加强脑细胞联系,因此影响了我们的记忆力。所以能合情合理地说:当科学家检查受试者脑内BDNF 的浓度,他们注意到BDNF 增加得越多,海马回就长得越大。

有什么神奇的训练计划可以倒退大脑的衰老一年,并且使海马回这样一个重要的部分再生?受试者把自行车踩得如同摇滚音乐剧《地狱蝙蝠》里那样,或严格进行剧烈的长跑吗?都不是。事实是,他们既不骑车也不跑步,唯一的运动是每周3次、每次40分钟的散步。这说明了你可以透过每周散步或慢跑几次,来停止甚至扭转大脑的老化,增强记忆力!

但是,读这类实验结果时,应该小心谨慎地下结论—实验是一回事,现实是另一回事。保护海马回免于老化,甚至恢复其活力并让体积变大,对我们的生活意味着什么呢?我们真的能透过运动来改善记忆力吗?

简短的回答是:是的,绝对能!

历史上多个研究结果都非常明确地指向同一个答案:短期和长期记忆都能透过运动得到改善,海马回的衰老也可以减缓甚至获得逆转。

每周3次、每次40分钟的散步就能停止甚至扭转大脑的老化,增强记忆力

大脑基因的返老还童

运动不足以阻止海马回随着年龄增长而不再萎缩,却也许能减缓遗传物质的老化。

与大脑和身体内的其他细胞一样,海马回的组成细胞中也有遗传物质。我们完整的DNA 和所有基因,都存在每一个脑细胞之中。通常,基因不会随着年龄而改变,但是它们发挥作用的方式会随着年龄而有所变化,并导致包括大脑在内的身体器官进入衰老过程。

如果检查不同年龄段的小鼠海马回细胞,就会发现有一组基因随着动物的衰老而变化。这些基因控制着脑细胞的生长,以及建立彼此连结的能力。随着小鼠的年龄增长,这类基因会变得不那么活跃。这种逐步发展的基因变化,不仅使海马回老化,更使得整个大脑衰老。

然而,即使基因会老化,也不意味着整个细胞在凋亡的过程中一去不回头。

研究人员曾将动物放到跑步机上进行训练,并观察到可以被称为奇迹的现象:许多基因在受到老化的负面影响时,也受到了运动的影响,而且是正面的。尽管细胞变年轻的机制还没有被完全破解,但在动物完成实验规定的跑步训练后,能观察到它们的海马回细胞在基因上似乎变得更年轻了。

运动对基因的影响很大,但不会即时生效。参与测试的老鼠在8周内每天都跑步,这样的强度相当于人类在几年内每天都坚持跑步。这也说明了,那种「偶尔跑」的运动量是不足以影响基因的。值得注意的是,那些长期坚持运动的人,不仅长出了较大的海马回,也使原有的海马回细胞恢复活力。

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