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你以為我在練身體,其實我在練大腦!有氧運動會讓你更聰明的科學證據

有氧運動竟然能練到大腦,這個全身上下最難被鍛鍊到的器官

每年一度的台北馬拉松才剛結束,不管成績如何,大家的分享幾乎都是正面的。不知道大家會不會好奇,為什麼全世界有這麼多人,會想要做這個這麼「無聊」、而且違反我們人類本性的運動,還樂此不疲呢?我今天就來跟大家分享「運動」是如何正面地影響我們的大腦,以及我們如何在忙碌的生活中,以最有效率的運動方式來鍛鍊大腦——這個人體最重要的器官。

一般人講到運動,大多是為了想要減肥,讓自己看起來體態更好,或是讓心血管更健康,降低高血壓、糖尿病等風險。

但是大家都不知道的是,運動其實可以鍛鍊到我們人體裡,最難被鍛鍊到,而且最難被診斷出生病的器官,沒錯,就是大腦。

看到這裡,你可能會想,鍛鍊大腦?是要去玩魔術方塊那種益智遊戲,讓自己更聰明,反應更快的那種鍛鍊嗎?

其實不是的,這個在我們頭骨裡面,平常看不到,也不會感到痛覺的大腦,是我們之所以能成為現在這個人,最重要的器官,但一般人沒有意識平常就要去好好照顧它,甚至每天用各式各樣的方法來虐待它。

一直到我們大腦生了病,像是得了憂鬱症、躁鬱症、還有年紀大的時候容易得的帕金森氏症、阿茲海默症的時候,才想要來治療,就沒那麼容易了,而且年紀越大,大腦的傷害就越不可逆。

所以我們真的要趁年輕的時候,就要學習讓大腦保持健康的鍛鍊方式。今天我先來講一招威力超強大的,就是運動

我今天要介紹的科學研究,是紐約大學的神經科學與心理學教授 Wendy Suzuki 做的。

她不但是世界頂尖的腦神經科學家,專長在於研究神經可塑性,以及如何增加長期記憶能力。她在一次不經意地發現中,知道了運動對她影響是多麼的深遠,甚至大大改變了她的研究方向。

推廣運動的腦神經科學家

她的老師是已故的 Marion Diamond 教授,她是當代最著名的腦神經科學家之一,他們做過最有名的實驗之一,就是抓來兩群老鼠,一群把他們關在無聊的籠子裡,另一群讓他們有各式各樣的玩具,包括可以在上面跑的輪子。

過了一段時間後,研究人員發現那群住在遊樂場裡面的老鼠,牠們的前額葉皮質比關在無聊籠子裡那群還厚且重。

這結果發表在 1969 年的自然期刊,這是環境對哺乳類大腦發展的最早期研究之一。Wendy 教授繼承他老師的衣缽,繼續在這個領域深入研究下去。

她從 2004 年開始在紐約大學擔任副教授,準備拚在六年以內拿到終身職,升成正教授,所以她一天到晚沒日沒夜的工作,雖然最後成功升等了,但也把健康賠掉,她重了超過 10 公斤。

當她休了個長假回來後,她發現她的身體比旅行團的任何一個團員都弱,她覺得這樣下去不行,她一定得改變,所以她去健身房繳了學費,開始強迫自己運動,雖然一開始也是很痛苦,但習慣後反而會想念那種爆汗的感覺。

一年半之後,她成功把 10 公斤減下來了,她也養成了運動的習慣,所以還是持續到健身房去。直到有天發生了一件事情,讓她大為震驚。

「奇怪,我今天寫計畫怎麼寫得這麼順?」

她下筆如有神助,她能集中注意力的時間更長了,她有辦法把二三十個不一樣的研究一下子兜在一起了,這種感覺她以前從來沒有過啊!

她的職業直覺這時候馬上啟動,她到底做了什麼事情,讓她的大腦認知功能有了這麼長足的進展?

她想了很久,她這段時間唯一新增的一個習慣,就是運動。她忽然想起她恩師 50 年前做的實驗,原來不是那個遊樂場裡面的玩具讓老鼠的大腦變厚,而是那個跑步滾輪啊!

不正常教授的課堂運動實驗

於是她決定開始找出運動對大腦到底有什麼影響。她想出了一個超級創新的教學方法,準備拿她的學生們做試驗。

她要讓學生上課的前一小時先做一場運動,之後再正式上課,看看這樣能否讓他們的大腦認知功能更強。

於是她自費去考了健身教練的證照,之後又花了六個月把她的這個「運動+教課」的流程跑順,從她家的貓到她的朋友們都被她試教過。

在經過了這有史以來最漫長且複雜的備課過程後,她終於開課了,同學們第一次看到教授走進來時試全純身的運動服,都嚇壞了。

但課程進展得相當順利,Wendy 教授還商請其他老師的課堂學生做測試,她想要看看兩班的同學在一學期過後,一周運動一次的同學,和都沒有運動的對照組同學,他們的大腦認知功能有什麼差別。

很令人興奮的,她課堂上的同學,不論是在記憶功能、反應速度、專注能力等,在一個學期過後,表現都比對照組的同學好。

背後的科學原理是什麼?

Wendy 教授後來做了許多研究,想要探究為什麼「有氧運動」會對大腦有這麼顯著的幫助,她的發現如下。

當我們運動的時候,肌肉會產出肌動蛋白(myokines),肝臟會分泌 β-羥基丁酸(beta hydroxybutyrate),這兩種化學物質,都會通過血腦屏障,刺激海馬迴分泌 BDNF。

BDNF 中文叫做「腦源性神經營養因子」,它可以幫助你的海馬迴長出新的腦細胞,讓它變得更大更健康。不但能增加我們的長期記憶力,還會延緩我們變老時腦部的退化,預防失智、阿茲海默症等。

Wendy 教授開始到處跟大家分享運動對大腦的好處,她 2018 年在 TED 上的演講 “The brain-changing benefits of exercise” 已經八百多萬次觀看了。我每次看,都還是會被她的熱情感動得熱淚盈眶。

最低限度的有效運動時間

看到這裡的朋友,你們一定會好奇,有沒有一個「最少」而且對大腦有正面影響的運動量呢?Wendy 教授說她一天到晚被問這個問題,大家的生活真的都太忙了。她的研究結果是:

只要一周三次,每次 30~45 分鐘的有氧運動,會讓你流汗且心率上升的運動都有效果,有些人不喜歡跑步,那騎飛輪、拳擊有氧等都有效果。這是不是跟政府推廣的 333 法則一樣呢?

一次 30 分鐘的運動,可以「立即」對大腦產生的影響有以下:

  1. 心情會顯著變好,運動會分泌腦內啡,讓自己的心情愉快,焦慮感也跟著降低。這就是有名的 Runner’s High「跑者的快感」
  2. 前額葉皮質功能提升,也就是大腦認知功能顯著提升,專注力能增強,就像 Wendy 教授一樣,這段時間特別適合拿來做一些特別耗費腦力的工作,像是做研究,寫計畫等等
  3. 反應速度顯著提升,一位世界頂級的腦神經外科醫師 Eddie Chang 在一個訪談中提到,一大早的跑步是讓他能在高壓力的手術中維持高度反應速度的關鍵。
  4. 記憶力會增強,所以不管你是要學習一個新語言,或者是研究一個很新的技術,運動後的那段時間,學習的效果會事半功倍。

以上的效果在 Wendy 教授的實驗中,兩小時候後都還測得出來。甚至還可能持續更長

Wendy 教授的結論是,只要有運動,對你的大腦就是好的,但如果你要讓運動對大腦產生最大的正面影響,最佳的運動時間,就是當你需要開始用腦之前。

以上就是運動對大腦的正面影響,以及背後的科學原理。如果你是需要用到大腦的知識工作者,就一起動起來吧!持續一個月後,我保證你會感受到明顯的不同。

我發現現代人對大腦的關注和照顧實在太少了,所以之後會針對這個主題多做一些影片。

如果你也想像才剛過世的英國女王一樣,一直到生命的最後一天都還能保持清明的頭腦,歡迎您訂閱我的頻道,也可以先看看這幾篇有關睡眠的文章,因為充足且品質好的睡眠,是讓大腦保持健康的最好方法。