今天的这本书叫《大脑健身房》。这本书的作者是一位瑞典的精神健康专家,名叫安德斯·汉森。他是脑科学领域很有影响力的一位科普作家。他陆续出版的几本有关脑科学的书籍在全球范围内卖出了超过300万册,而其中最有影响力的就是咱们今天要读的这本《大脑健身房》。它的核心观点是一个好消息:运动能够改善我们的大脑功能。大脑是你全身的器官里从体育运动中受益最大的一个。
具体都有哪些方面受益呢?作者安德斯·汉森在书里主要讨论了大脑的五种能力,分别是:抗压力、专注力、抵抗抑郁的能力、记忆力,还有创造力。在接下来的内容里,我会分别为你说明,体育运动是如何提升这五方面的大脑功能的。
抗压力
我们先来说说,运动是怎么增强大脑的抗压能力的。
这涉及一种叫作“HPA轴”的调节机制。“H”指的是下丘脑,“P”指的是垂体,“A”指的是肾上腺。当你的大脑监测到一个来自外部世界的威胁,比如,有一只饥饿的狮子正向你走过来,你的下丘脑就会向垂体发出信号。垂体收到信号后,会立即分泌一种激素,通过血液传递到你的肾上腺。肾上腺就会分泌出皮质醇,让你的心脏快速、有力地跳动起来。
具体来说,肾上腺分泌的皮质醇就是让你感到压力的因素。我们刚才说的这个遇到狮子的例子,多半只会发生在史前时代的祖先在非洲草原上狩猎的时候。不过在现代世界,我们仍然会感受到皮质醇带来的压力,而且比史前时代更频繁。这是因为现代生活中,会被我们的大脑识别为“威胁”的事物更多。比如,贷款的压力、领导的批评、家人的催促,等等。和草原上的狮子相比,这些现代世界的压力来源还有个特点,就是它们消散的周期很长。遇到狮子,你要么打,要么跑,打赢了,或者跑掉了,危机就解除了,皮质醇不久也会降下来。可是现代世界的压力来源很多都弥散在相当长的时间里,就说贷款吧,动辄十来二十年,在这期间,它会有一搭没一搭地出现在你的头脑里。尽管它没有狮子那么可怕,却好像比狮子更难缠。
咱们这么一比较,你会发现一个问题,在现代生活的大多数场景里,皮质醇其实是没必要的。当你面对狮子的时候,战斗或者逃跑,确实需要你的身体进入相当紧张的状态。可是当你想到贷款,想到下个月的一场考试、明天要做的一场当众演讲,你的心怦怦地跳起来,其实对解决问题没什么帮助。
那问题就来了,怎么才能让你的HPA轴不那么大惊小怪,别遇到点什么事都分泌那么多皮质醇呢?
其实,大惊小怪的不是你的HPA轴。我们还得再往上看一层。在我们的大脑里,有一个直接控制HPA轴的部位,叫作“杏仁核”。当它判断我们遇到了威胁,就会释放信号,通知下丘脑启动HPA轴。到这一步还没什么,可是杏仁核有一个特点,它会在皮质醇的刺激下变得更加活跃。这样一来,杏仁核和HPA轴就形成了一种循环发力的关系。要是我们的大脑里只有这么一组机制,那它们就会在彼此的刺激下越转越快。我们的大脑就会被皮质醇淹没,陷入越来越深重的恐惧之中。
其实,这种情况正是很多恐惧类型的心理疾病的成因。在健康的大脑里,杏仁核的报警功能必须能够得到抑制。而直接负责这项任务的脑组织就是我们的海马体。海马体和杏仁核就好比是刹车和油门,现代生活的压力来源无处不在,而且持续的周期很长。在这种情况下,杏仁核报警的频率比我们的祖先生活在非洲草原上的时候要高了很多。油门不停地踩,刹车可就辛苦了。我们的海马体会在长年累月和杏仁核较劲的过程中受到损耗。而我们都知道,海马体另有一项重要的功能,就是储存我们的记忆。这就是为什么很多长期处于焦虑状态的人会感觉自己的记性越来越差了。
磨损的刹车片可以修复吗?这就是今天这本书要告诉我们的好消息了。实验证明,体育运动能够让受损的海马体得到恢复,并且变得更强。
在2011年,美国匹兹堡大学的研究团队组织了120名55岁到80岁的被试,将他们随机地平均分为两组。其中一组要在接下来的一年里规律地进行耐力训练,也就是每周三次,每次40分钟的散步。而另一组也要以相同的频率做运动,只不过强度要小得多,运动时的心率不会有明显的波动。在这一年开始和结束的时候,研究人员分别测量了这些被试的海马体大小。他们发现,作为对照组,运动时心率不怎么变化的60名被试,海马体的体积平均缩小了1.4%。考虑到他们的年龄,这是一个正常的数值。而真正让人兴奋的是,持续做了一年耐力训练的人,海马体非但没有萎缩,反倒长大了2%!也就是说,经过一年的体育锻炼,这些人的海马体不是老了一岁,而是年轻了两岁。
这就有意思了,咱们刚才谈到,海马体和杏仁核就像刹车和油门。规律的有氧运动能够促进海马体的生长,这就让它可以更有效地对杏仁核发起制动。海马体越健壮,杏仁核在面对危机时就表现得越镇定。这就是运动提高抗压能力的原理。我们常说那些顶尖的运动员拥有一颗“大心脏”,即便在世界级的赛事上打到了关键分,也不会心慌手抖,造成失误。其实,从脑科学的角度讲,说他们拥有“大心脏”并不贴切,更合理的说法是,他们脑中的“大海马体”赋予了他们临危不乱的能力。
记忆力
既然聊到了海马体,咱们接下来就说说记忆力。
海马体是大脑里的记忆中心。运动能够促进海马体的生长,这对我们的记忆力当然是件好事情。但这还只是运动提高记忆力的多种方式中的一种。
除此之外,运动至少还能从两个方面帮我们记住新东西。首先,运动会增大单位时间内通过大脑的血流量。这就意味着脑细胞可以更高效地获得能量和给养,处理信息的效率也会更高。
除了增大血流量,运动还会在我们的大脑中产生一种非常有益的效用,这就是刺激大脑皮层和海马体,制造出一种神奇的蛋白质。这种蛋白质叫作“脑源性神经营养因子”,英文缩写是“BDNF”,对我们的大脑有多方面的好处。比如,它可以保护脑细胞,尤其是新生的脑细胞。它还能增强大脑的可塑性,减缓脑细胞的衰老。《大脑健身房》的作者说,我们可以把BDNF想象成一种“大脑的自然肥料”,它的功能很全面,在大脑的许多活动中都扮演着重要的角色。
在记忆力方面,BDNF也发挥着关键的作用。在我们的大脑中,用于存储记忆的细胞网络往往并不稳固。我们需要通过学习和训练不断地巩固这些网络,细胞间的连接才会逐渐稳定下来。而在这个过程中,BDNF就好像是一种有力的黏合剂。它能在脑细胞间建立牢固的连接,帮我们在构建记忆的过程中事半功倍。
在书里,作者安德斯·汉森提了一个有趣的问题:跑步能帮你把钢琴弹好吗?这个问题乍一听有点无厘头,但是现在,你知道了BDNF的作用原理,也就会明白,在学习任何一种新知识、新技能之前,适量的运动都有助于提高你的学习效率。因为运动会帮你准备好用于构建记忆的BDNF。
专注力
说完了运动对记忆力的好处,接下来我们再来看看,运动如何影响我们的专注力。
一句话来概括,运动会产生多巴胺,多巴胺可以提升专注力。多巴胺本质上是一种“欲望分子”。它会让我们对高热量的食物,以及异性之类的对象产生渴望,而我们渴望的东西多半对我们的生存和繁衍有利。
那这里就有一个问题,运动为什么会产生多巴胺呢?表面上看,运动会消耗我们的体能,还会增加我们受伤的概率,似乎对生存有害无利,多巴胺为什么要奖励这种行为呢?《大脑健身房》的作者解释说,这可能是因为,运动是我们的祖先探索世界的方式。生活在史前时代的人可没有我们今天这样便利的条件,饿了点个外卖,食物就会送上门来。他们必须长途跋涉,在茫茫的草原上寻找猎物,找到之后,还得使出浑身解数,把猎物制服,这才能有东西可吃。在这种生存方式下,诸如长途奔跑还有搏斗这类的运动就被大脑判定成了对生存有利的活动。
那多巴胺和专注力之间,又有怎样的关系呢?其实在运动的例子里,你已经看出来了,分泌多巴胺的细胞就像是我们身体里的一支啦啦队,当它为我们加油鼓劲的时候,我们就会对手头的事情欲罢不能。但这支啦啦队有它自己的喜好,它只会为它感兴趣的事情摇旗呐喊。如果它判定,我们在做的事跟生存和繁衍没什么关系,它就会失去兴趣,变得士气低落。这时候,听不到啦啦队的呼声,我们的大脑就会对手头的事情失去干劲,转而去寻找其他的事情,我们的注意力就会变得涣散,开始走神了。
那问题就来了,像读书、学习这类的事,啦啦队很多时候是看不懂的。我们怎么才能在这些事情上保持专注呢?这时候,运动给我们提供了一个方案,它能帮我们提前造个势。分泌多巴胺的细胞喜欢看到我们做运动,所以我们可以在学习之前,先给它们“表演”一段。这时候的运动可以适当上点强度,让你的大脑和肾脏分泌更多的多巴胺。等我们坐下来,开始学习的时候,身体里的多巴胺还有很多没被消耗掉。我们的大脑还能听到响亮的掌声和欢呼声,这就让它对眼前的任务干劲十足。
抵抗抑郁的能力
理解了前面这些原理,现在我告诉你,运动还能帮我们抵抗抑郁,你应该也不会感到外了。
抑郁是现代人中间相当普遍的一种消极心理。它倒不见得会伴随着悲伤、愤怒这类强烈的负面情绪。更多时候,抑郁是一种对生活失去兴趣的冷淡又无聊的感受。什么东西能激发我们对生活的兴趣呢?从脑科学的角度,我们刚才已经提到了两种,多巴胺和BDNF。
多巴胺是“欲望分子”,它能激发我们对某些事物的渴望,这倒不奇怪。BDNF为什么也能发挥类似的作用呢?
这就要说到一种有意思的脑科学原理,叫作“模式分离”。所谓的“模式分离”,就是分辨细微差别的能力。作者举了一个这样的例子:有一天,你去参加一场酒会,酒会上有个人让你觉得很面熟,你几乎可以肯定,你之前见过他一两面,却又怎么都想不起来他到底是谁。
他到底是谁呢?当你琢磨这件事的时候,你的大脑正在把这个人的面孔和你记忆库里的每一个相似的人进行比对。这时候,发挥关键作用的是海马体里的一个部位,叫作“齿状回”。齿状回最擅长的事情就是模式分离,也就是发现相似的事物之间微小的差别。
之所以谈到齿状回和它进行模式分离的能力,是因为抑郁症患者恰恰缺少了这种能力。在抑郁症患者的眼里,周遭的世界变得沉闷而灰暗,好像糊成了一团。这正是因为他们齿状回的功能发生了退化,难以注意到事物之间微妙的差别。怎么才能让他们的齿状回恢复活力呢?当BDNF作用于海马体的时候,齿状回会迅速回应BDNF的刺激,生成新的脑细胞。抑郁症患者的模式分离能力也会重新变得敏锐起来,这对他们走出抑郁症是很有帮助的。
创造力
最后,咱们再来说说,运动如何提高大脑的创造力。
许多从事创意类工作的成功者都相信,在运动中,他们能想出更多的好点子。爱因斯坦、贝多芬、达尔文、康德,这些不同领域的顶尖思想者都有长途散步的习惯,并且都在散步的过程中产生了极具创意的想法。
这背后的原理是什么呢?目前,脑科学家们提出了一个值得进一步验证的猜想。他们猜测,运动可以改变丘脑的工作方式。
丘脑是一个非常重要的脑组织,位于大脑的核心部位。它的作用是充当信息的过滤器。可是在运动中,丘脑过滤信息的尺度似乎变得开放了一点。它会允许比平时更多的信息进入我们的意识,很多富有创意的点子就这样产生了。
结语
好,到这里,这本《大脑健身房》的核心内容,我就差不多介绍完了。