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檢查120人的大腦!耐力訓練 vs. 輕度運動,哪個可以延緩大腦老化?

文 / 一流人    
2020-05-28
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檢查120人的大腦!耐力訓練 vs. 輕度運動,哪個可以延緩大腦老化?
僅為情境配圖。圖片來源:pexels
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在整個生命過程中,大腦會持續萎縮。不幸的是,它開始得比多數人想得要早得多。 (本文摘自《真正的快樂處方》一書,以下為摘文。)

大腦約在25歲時長到最大,之後每年都會略微萎縮。當然,我們一生中都在持續產生新的腦細胞,只是細胞死亡的速度比新生速度更快。我們每天每秒會持續損失大約10萬個腦細胞,而且這是常年不停歇的。但是即便大腦中含有大約1千億個細胞,有這樣基數龐大的腦細胞可以彌補,這種損失也會因時間的推移而變得十分明顯。每過一年,大腦的體積將減少0.5%至1%。

大腦的記憶中心海馬迴,是會隨年紀增長萎縮的一個部分。我們有兩個海馬迴,兩個大腦半球一邊一個,位於兩邊的顳葉深處。其大小每年會減少1%。這樣緩慢卻穩定縮小的海馬迴,正是讓記憶隨歲月流逝而變糟的主因。

很長一段時間以來,我們以為只有酒精和藥品等物才會對大腦產生負面影響,而且是絕對負面的、沒有任何好處的,畢竟它們會加速大腦的老化和海馬迴的萎縮。想要阻止或扭轉這種趨勢,也一度被認為不可能。但現在因為發現運動在「增加記憶力」乃至「提升整個大腦功能」上有著驚人的效果,從而提供了令人信服的證據,推翻原先的說法。

美國科學家以磁振造影掃描檢查120人的大腦,並在兩個不同時間點測量他們的海馬迴,中間間隔一年。受試者被隨機分配到兩組,並進行兩種不同類型的活動。一組是耐力訓練,另一組則是伸展之類的輕度運動,運動時心率不會提高。 

僅為情境配圖。取自shutterstock圖/僅為情境配圖。取自shutterstock

一年之後,耐力訓練組變得比輕度運動組更健康。到目前為止,實驗還沒有什麼令人驚奇的結果,但海馬迴發生什麼變化呢?輕度運動組的成員,海馬迴縮小了1.4%。不過這也不足為奇,因為它每年確實會縮小約1%。

非常有趣的是,耐力訓練組的海馬迴完全沒有縮小,反而變大了2%。這些人的海馬迴不僅恢復活力,而且從體積來講更是明顯年輕兩歲,而非老了一歲!這還不是全部的結果:測試對象身體變得愈健康,其海馬迴體積就愈大。在那些健康狀況改善最多的人中,海馬迴的增長率超過2%。

這一切是怎麼發生的?一個不那麼合理的假設是:隨著運動愈多而增加的大腦肥料BDNF(編按:腦源性神經營養因子)發揮了作用。也許你還記得,BDNF能真正加強腦細胞聯繫,因此影響了我們的記憶力。所以能合情合理地說:當科學家檢查受試者腦內BDNF的濃度,他們注意到BDNF增加得愈多,海馬迴就長得愈大。

有什麼神奇的訓練計畫可以倒退大腦的衰老一年,並且使海馬迴這樣一個重要的部分再生?受試者把自行車踩得如同搖滾音樂劇《地獄蝙蝠》(Bats Out of Hell)裡那樣,或嚴格進行劇烈的長跑嗎?都不是。事實是,他們既不騎車也不跑步,唯一的運動是每週3次、每次40分鐘的散步。這說明了你可以透過每週散步或慢跑幾次,來停止甚至扭轉大腦的老化,增強記憶力!

僅為情境配圖。取自shutterstock圖/僅為情境配圖。取自shutterstock

但是,讀這類實驗結果時,應該小心謹慎地下結論—實驗是一回事,現實是另一回事。保護海馬迴免於老化,甚至恢復其活力並讓體積變大,對我們的生活意味著什麼呢?我們真的能透過運動來改善記憶力嗎?

簡短的回答是:是的,絕對能!

歷史上多個研究結果都非常明確地指向同一個答案:短期和長期記憶都能透過運動得到改善,海馬迴的衰老也可以減緩甚至獲得逆轉。

大腦基因的返老還童

運動不足以阻止海馬迴隨著年齡增長而不再萎縮,卻也許能減緩遺傳物質的老化。

與大腦和身體內的其他細胞一樣,海馬迴的組成細胞中也有遺傳物質。我們完整的DNA和所有基因,都存在每一個腦細胞之中。通常,基因是不會隨著年齡而改變的,但是它們發揮作用的方式會隨著年齡而有所變化,並導致包括大腦在內的身體器官進入衰老過程。

如果檢查不同年齡段的小鼠海馬迴細胞,就會發現有一組基因隨著動物的衰老而變化。這些基因控制著腦細胞的生長,以及建立彼此連結的能力。隨著小鼠的年齡增長,這類基因會變得不那麼活躍。這種逐步發展的基因變化,不僅使海馬迴老化,更使得整個大腦衰老。

然而,即使基因會老化,也不意味著整個細胞在凋亡的過程中一去不回頭。

研究人員曾將動物放到跑步機上進行訓練,並觀察到可以被稱為奇蹟的現象:許多基因在受到老化的負面影響時,也受到了運動的影響,而且是正面的。儘管細胞變年輕的機制還沒有被完全破解,但在動物完成實驗規定的跑步訓練後,能觀察到它們的海馬迴細胞在基因上似乎變得更年輕了。

運動對基因的影響很大,但不會即時生效。參與測試的老鼠在八週內每天都跑步,這樣的強度相當於人類在幾年內每天都堅持跑步。這也說明了,那種「偶爾跑」的運動量是不足以影響基因的。值得注意的是,那些長期堅持運動的人,不僅長出了較大的海馬迴,也使原有的海馬迴細胞恢復活力。

《真正的快樂處方:瑞典國民書!腦科學實證的健康生活提案》一書,安德斯・韓森著(Anders Hansen),張雪瑩譯,究竟出版。圖/《真正的快樂處方:瑞典國民書!腦科學實證的健康生活提案》一書,安德斯・韓森著(Anders Hansen),張雪瑩譯,究竟出版。

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