2019年3月24日

锻炼能极大地促进大脑发育

根据一项新的研究，有氧和阻力训练的结合可能为乳腺癌化疗期间和化疗后的女性带来最大的好处。研究还表明，在锻炼中加入阻力训练的女性在癌症治疗后更有可能坚持定期锻炼。资料来源:CC0公共领域

任何为马拉松进行训练的人都知道，随着时间的推移，个人跑步训练会对身体健康产生很大的改善。因此，从锻炼中获得的认知益处也会累积起来产生长期的认知收益，这并不奇怪。然而，直到现在，很少有研究来描述和支持潜在的神经生物学。本周在旧金山认知神经科学学会(CNS)发表的一项关于运动对大脑影响的新研究中，研究人员发现，一次锻炼后大脑发生的变化可以预测长期持续的体育锻炼所产生的影响。

纽约大学(NYU)的温迪·铃木(Wendy Suzuki)说:“体育活动和你的大脑如何工作之间有强烈而直接的联系。”她在CNS主持一场有关该主题的研讨会。“人们仍然没有联系身体健康为大脑和认知健康;他们想的是穿比基尼或者减掉最后一磅体重，而不是每次锻炼都能改善和增强大脑系统。”

但随着新的研究的出现，阐明了不同类型、数量和强度的体育活动是如何改善大脑功能的，认知神经科学家希望看到公众对锻炼的看法发生翻天覆地的变化——从长期训练的效果到为社会经济弱势社区带来体育活动的积极影响。

领导这项研究的爱荷华大学(University of Iowa)的米歇尔·沃斯(Michelle Voss)说，这项新研究首次表明，锻炼对认知的即时影响反映了长期的影响，因为短期和长期的影响通常在不同的研究中被检验。她的团队的初步发现对认知神经科学领域来说是一个好消息，因为他们表明大脑的变化在一次锻炼后观察到的研究可以作为长期训练的生物标志物。

研究参与者在进行单次轻强度和中等强度运动前后以及长达12周的训练计划后，都进行了功能磁共振成像(fMRI)大脑扫描和工作记忆测试。研究人员发现，那些在单次中等强度体育活动后认知能力和脑功能连通性改善最大的人，在认知能力和脑功能连通性方面也表现出了最大的长期进步。

这项研究使用了带有电动踏板的卧式自行车，允许参与者使用自己的力量来转动踏板或让踏板来完成工作。沃斯说:“这个功能让我们可以保持踏板速度恒定，同时只在轻强度和中等强度运动的情况下改变心率。”“这对于急性运动范式来说是一种新颖的方法，因为急性运动范式通常以坐着作为控制条件。”

沃斯期待在更大的样本上复制这一首次研究。她的实验室目前正在招募参与者参加一项类似的研究，该研究将包括6个月的训练，而不是3个月，以给参与者更多的时间来提高心肺健康。但与此同时，她说:“想想体育活动是如何帮助你今天的认知的，看看什么是有效的。随着时间的推移，体育锻炼的好处会日积月累。”

约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的米歇尔·卡尔森(Michelle Carlson)正致力于通过一个名为“体验团计划”(Experience Corps program)的新项目将这一信息传递给社会经济条件较差的社区。该项目将体育活动嵌入到每周的志愿活动中，让老年人在当地小学指导孩子。卡尔森说:“我们需要解决成本和可及性等社会经济障碍，以激励老年人定期参与健康的行为。”“许多人不了解体育活动对大脑的作用。”

来自“体验军团”项目的多项研究发现，志愿者经历产生的有规律的步行和其他身体活动改善了记忆力和其他认知功能，前额叶皮层的变化也与认知风险较高的老年人经过6个月锻炼后的情况类似。她说:“这些以及我的实验室和其他人的相关发现有助于我们理解，针对低强度生活方式的活动越来越被认为是促进任何体育活动的重要和可扩展的干预措施。”

她的团队还开发了一个3d游戏，模拟现实世界的认知和移动活动。Carlson将在CNS会议上展示14名参与者的新数据，他们完成了5周的游戏干预。她说:“最酷的是，大多数参与者，不管基线认知和身体的限制，都能在课程中稳步学习和提高。”“我们希望通过提供增加有意义的体育活动的机会，帮助一大部分久坐不动或无法获得志愿者机会的老年人口。”

铃木曾亲身体验过运动对大脑的改变力量。当她努力减肥时，她注意到她的记忆力随着时间的推移而改善。她被两者之间的联系深深吸引体育活动而且大脑功能她彻底改变了自己的实验室，从一个研究非人类灵长类动物海马体的实验室，变成了一个只关注人类认知和锻炼的实验室。“我真的全力以赴了，”她说。