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脑子不够用?现在就出去跑跑吧 莘莘深 2014-05-12 13:59

脑子不够用?现在就出去跑跑吧 莘莘深 2014-05-12 13:59

(文/Virginia Hughes)我之前在博客里面承认过,我是个锻炼拖延症患者。理智上我知道每天锻炼对我有长期的好处。但是这种模糊的健康受益往往远在几年或者几十年之后,这实在很难让人有运动的动力。
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7 U! a1 {/ \8 [正如每一个合格的美国人一样,我喜欢立即可以兑现的好处。今天,我在一项新的脑成像研究里面找到了一些立竿见影的好处,据这项研究报告,只需10分钟轻度的运动就可以激活你的大脑,让你反应更快,更聪明。
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# a2 i* o5 Q7 D一组日本的运动学家招募了25名健康的年轻人参与实验,实验共分两轮;在第一轮,实验对象需要骑行固定式的自行车10分钟,而在第二轮他们只是休息。, d# u0 C; ?3 F
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图片来源:Yanagisawa et al., 2010
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志愿者在锻炼/休息实验前后各接受两组测试。其中一组是“二维情绪量表”,测量情绪和兴奋程度:精力充沛还是昏昏欲睡,放松还是紧张,等等。4 ?4 q  x7 {2 T5 g/ h+ A5 j" f
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另外一个是著名的“斯特鲁(Stroop)测验”,测量注意力和大脑的运行速度。研究员向志愿者展示描述颜色的词语,但是这些词显示在屏幕上的时候本身也是有颜色的,志愿者需要说出字的颜色,而不是字本身。这是一项困难的实验:当字的颜色和字面意思不同的时候(红色,蓝色,和绿色),你的大脑需要花些时间来处理这种不匹配。(你可以在这里试试这些测试。)
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  C& v8 ]; S& B% H- K* R但是这项研究酷的地方在于:研究员测量了实验对象在做斯特鲁测试时(包括运动前和运动后)的脑部活动。他们采用了一种叫做“功能性近红外光谱成像” (functional near-infrared spectroscopy,fNIRS)的技术:被试戴上特殊的帽子,里面装满了无害的光学探头。这些探头可以检测浅层血管的颜色变化。当脑细胞对刺激作出反应的时候,它们需要新鲜的充满氧气的红色血液供应。这项活动会将该区域的蓝色,缺氧的血液替换掉。通过测量这些颜色的变化,fNIRS可以间接地测量大脑表层的神经活动。

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研究员发现在锻炼实验中,志愿者在运动后的斯特鲁实验中的反应速度有明显提升。对比之下,同样的实验对象在休息实验中并没有表现出这种提高。/ p/ e( [) x( _: F- b. e- \* Q, @% k
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运动还引发了大脑左侧两个区域的活动激增:背外侧前额叶皮质和额极皮层区域(见上图)。这两个区域都已知涉及注意力以及执行功能。而且由运动引起的大脑激活程度和处理速度的提高相关。, t% ^. n/ a8 J/ N$ N

# |! }9 v& i6 \8 q- m0 m) ^好吧,但是为什么呢?为什么运动可以引起额叶皮层额外的活动呢?3 i0 R) E) h0 H" U- z

9 ]* F0 k# A5 `& f$ c" B% V% I2 n研究员怀疑答案就在所谓的“战斗或逃跑”系统——一个调节我们应激模式和压力反应的化学信号网络。先前的关于啮齿类动物的研究发现,运动会让大脑释放更多的乙酰胆碱,去甲肾上腺素和多巴胺,这些都是参与激发大脑的神经递质,并且已知可以激发额叶皮层。在这项新研究中的志愿者在运动之后情绪测试中展示出了较高的激发水平,印证了这些观点,并且这种激发水平同额叶皮层的大脑活动相关。
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同一组研究人员曾在2010年在同一个学术期刊《神经成像》NeuroImage上发表过相似的文章。在这个较早的研究里面,志愿者需要进行“中度”的锻炼:10分钟自行车骑行,需要消耗他们最大摄氧量50%的程度。这项新的研究发现“轻度”的锻炼就可以带来相同的好处,其中“轻度”的定义是消耗最大摄氧量30%。这是个显著的区别,研究员称。考虑到我们的生活方式越来越倾向于久坐,他们写道:“我们的一项重要任务就是确定,为了维持精神和身体健康,所需的最低水平的体力锻炼是多少。”(10分钟轻度锻炼作为最低纲领,如何?); x- w$ L3 T; c/ c; z7 C5 p

1 I' `' K, _7 E2 j: q看在这份上,我准备强拽自己出门跑跑步。希望跑一下可以给我带来一个脑力高效的下午。
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编译自 National Geographic: How 10 Minutes of Mild Exercise Gives Your Brain a Boost

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