以前经常很多人告诉我,学习学累的话,可以去操场跑跑步,那时我以为运动只是给身体一个放松,但今天看了哈佛医学院教授约翰·瑞迪的《运动改造大脑》这本书,我认识到运动可以影响大脑的,而且这些影响已经被多个实验室所证明,今天就来说说运动给大脑带来的三个影响。

一、运动是如何让大脑保持平衡的呢?
法国哲学家狄德罗曾说过:伟大往往是各种对立品质自然平衡的结果。
这个世界是平衡,是一个动态的平衡,我们的身体也一样,只有保持动态平衡,才能维持健康,大脑作为人体的中枢,保持大脑功能的平衡,可以改变生活。
而大脑正常情况下是如何保持平衡的呢?人的大脑是由1000亿个不同类型的神经元组成,这些神经元通过产生不同的化学物质,也就是所谓的神经信号,通过突触传递信息,从而控制我们的行为和思想。
神经信号一般分为两类,一类是刺激神经产生冲动的信号,谷氨酸盐,这是让我们产生兴奋或其他行为的信号,那有了兴奋或开始,不能一直兴奋下去,则需要另一类神经信号,就是抑制冲动的信号——γ氨基丁酸。
有了冲动和抑制冲动的信号,我们的大脑通过复杂的生理机制保持在了平衡的状态。
当代人的生活和工作压力骤增,一旦外界压力过大,那大脑的动态平衡状态则会很容易被打破,失衡的大脑则会出现过度冲动,或者过度抑制的情况,比如焦虑,躁狂或者抑郁。
当然我们的身体是伟大的,一般没那么强的失衡有可能会被身体的各种调节因子所调节,回到原来的动态平衡,书里提到了一种物质——血清素,被称为大脑警察。
也有可能部分人的调节能力比较弱或者遭受的压力过大,失衡没有办法依靠自身来调节,则需要外界的帮助,比如血清素药物(和体内血清素一样的作用)。
而作者通过研究发现,长跑1600米的作用和服用小剂量的百忧解或者利他林一样,可以提高神经递质的水平,从而让大脑中的神经递质和其他化学物质之间达到平衡。
所以这就是为什么在我们焦虑或者心情低落的时候,被建议去运动一下的原因。运动可以让我们大脑处于最佳状态,保持稳定健康。
二、运动如何提高大脑的学习能力
运动既然能稳定大脑平衡,那是否可以增强大脑的学习和记忆能力呢?
《终身成长》里说:身处数字化快速发展的时代,我们每个人都需要成为一个终身成长,终身学习的人,因为唯有这样,才能保证我们的核心竞争力而不被时代淘汰。
所以我们每个人都要学习,不知道大家有没有发现一种现象,在学校当学生的时候,可以很快掌握一门新的课程或技能,但工作后发现好像学习不是一件容易的事情了。
我们可以从大脑的运作机制来看待学习这件事。研究发现,学习需要通过长时程增强效应的动态机制来强化神经元之间的联系,长时程增效效应也就是所谓的短暂高频反复刺激,导致突触传递效率和强度增强。
举个例子,当你第一次看到一个不认识的单词,这时就会有很多神经细胞被动员,相互之间传递神经冲动信号形成一个神经传导回路,这是一次的刺激。当你不再看到这个单词时,没有了刺激,神经传导信号减弱,从而导致新建立的神经传导回路被削弱,甚至消失,所以你就忘记了这个单词。
但如果你反复去看这个单词,通过长时程增强效应强化神经传导通路,你则会永久记住它。这在脑神经学里被成为:突触可塑性。所以不断重复和联系,可以帮助我们快速学习和掌握新的知识。
研究发现突触可塑性这个过程中,可以通过一种大脑营养因子(脑源性神经营养因子,BDNF)来增强。著名的脑部衰老与老年痴呆研究的科学家科特曼设计了一组试验,发现跑步的老鼠要比不跑步的老鼠大脑内BDNF的水平要高,而且跑的越久的老鼠,BDNF越多。
各种实验都发现了学习速度和BDNF水平有直接关系。德国科学家也发现:运动后人们学习单词的速度要比运动前提高了20%。
运动可以提高大脑营养因子变多,从而提高学习能力和学习效率。
三、运动可以促成大脑细胞的再生吗?
一直以来,我们都被告知的是,脑细胞是不可再生的,脑细胞死亡后,数量就会减少。所以家长都会告诫小孩子不能喝酒,因为酒精可能会杀死脑细胞,然后变笨,最后学习成绩肯定会下滑。
但事实真的是这样吗?
20世纪60年代的心理学家设计了一个“环境优化“的实验模型,测试”使用-依赖可塑性“。结果发现,生活在一个有更多感官刺激和社会化刺激的环境中,老鼠的大脑重量更重,可以更好地完成学习测试,也就是老鼠的学习能力提高了。
后来越来越多的实验证明,从生理学角度来看,大脑确实可以发生改变,并非一成不变的。发现神经元可以像身体其他细胞,也可以增殖和分裂,产生新生的神经元。
但新生的神经元是完全空白的干细胞,要经历一个发育过程才能形成神经细胞,就像我们前面说的,必须要有短暂高频反复刺激下,让这个神经元不断工作才能存活下来,通常一个新生的神经元要经过28天才能加入到一个神经网络中。
运动可以帮助大脑产生BDNF,去营养那些新生神经元,学习可以刺激神经元不断工作,从而导致神经元可以更好地存活下来,变成新的神经细胞。
因此要想让我们的大脑不断成长,不断地发育,我们需要不断的学习,和每天的运动。