运动不仅能健身,还可提高大脑认知功能

发布时间:2017-07-29 18:10  浏览次数:


抑郁症、老年痴呆症、儿童自闭症都是认知障碍的不同类病症,那么我们能不能通过锻炼来解决大脑的认知障碍问题呢?



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这个关于提升认知能力——也就是智力——的想法不仅十分诱人,看起来也颇为合理,毕竟大脑在任何年龄都能改变和学习新事物。但是,实际的情况可能比较复杂。康奈尔大学医学院临床精神病学教授理查德·弗里德曼(Richard A. Friedman)近日在《纽约时报》上撰文讨论了这个问题。


弗里德曼教授根据目前的科学研究结果指出,不论是脑力训练还是所谓的智慧药物和保健品,都不能帮助人们突破天生的智力上限。但人们不需要因此感到绝望,一个令人着迷的发现是,体育运动除了令身体更强健之外,同时也能提升大脑的认知功能。而对于60岁及以上的老年人来说,智力训练确实有助于缓解认知功能的衰退,而社交活动也能对认知功能起到一定的保护作用。

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老龄化是当今世界面临的一项严峻挑战,而认知衰退正是老龄化的普遍特征。从55岁开始,我们的海马体(一个跟记忆密切相关的大脑区域)就会以每年1%-2%的速度萎缩,而65岁及以上的人群中每9人就有一个患有老年痴呆症。受折磨的人数据预计将随着婴儿潮一代(指二战结束后在1945年-1965年之间出生的一代人)进入老龄急剧增长。在这些令人担忧的统计数字面前,难怪美国市场对许诺能促进正常智力功能或阻止认知衰退的一切——从据说能令人变聪明的药物和保健品到脑力训练——都毫无抵抗力。


我们的大脑有着卓著的神经可塑性,可以重塑和改变自身来应对不同的经历和伤害。那么,大脑能不能通过训练提升自己的认知力呢?


价值数十亿美元的大脑训练产业当然是这么认为的,它还声称通过玩各种智力游戏就能提高记忆力、注意力以及推理力。换句话说,只要以正确的方式使用你的大脑,你就会变聪明。


几年前,英国广播电台(BBC)和剑桥大学的神经科学家联合进行了一项测试脑力训练的研究。他们想要回答的问题是,大脑体操究竟是真的能让人变聪明还是只是让人更擅长某一项特定的任务。不断地重复玩一种智力游戏当然会进步,关键这种效果能不能转化到另一项未经练习的任务中。


研究者们从BBC的一档网络科学节目招募了11430名观众参与为期6周的脑力训练,每周三次,每次10分钟。参与者被随机分成三组,第一组玩推理测试类有关解决问题的游戏,第二组玩商业脑力训练中最为常见的强调注意力、短期记忆以及数学技巧的游戏,第三组作为控制组则玩一种类似用Google搜索回答问题(其实与脑力训练无关)的游戏。


所有的参与者都在参加实验前后进行了认知基准测试(一种经过修改的智力测试)。结果显示,尽管参与者们在反复练习的那项任务上有所进步,但脑力训练并没有让他们变聪明。认知基准测试的得分在训练完成后并没有显著提高。


不过,对于60岁及以上人群而言还是有一点希望的。与年轻人不同,在6个星期的脑力训练后,老年参与者在基准测试中的文字推理部分有显著提高。因此,老年参与者又继续进行了整整12个月的跟踪研究,结果证明持续的脑力训练能够帮助保持在前期实验中取得的文字逻辑方面的进步。这无疑是一个好消息,因为这意味着锻炼大脑能够延缓大脑老化带来的部分影响。


另外,也有简单粗暴的方法能够提振年轻人的学习。比如说,有证据表明年轻学生对后天努力能否改变智力这一问题的态度对他们的学习有巨大影响。斯坦福大学心理学教授卡罗尔·德维克(Carol Dweck)的研究证明,相比于认为智力是固定不变的儿童,相信智力可以后天塑造的孩子学习更积极,表现也更好。


在一项实验中,德维克博士和同事们给一群成绩不尽人意的七年纪学生做了一场关于大脑如何运转的讲座。学生被分成两组,实验组被告知学习可以改变大脑,学习者可以控制这个过程;控制组则上了一堂关于记忆力的课,但研究者没有引导他们认为智力是可塑的。


八个星期后,学生们参加了一场关于讲座内容的测试,被鼓励相信智力可以改变的实验组平均正确率达到了85%,远远高于控制组的54%。


这些发现对于年轻人的教育有着深刻的启示,通过一个相当简单的介入——老师引导学生相信认知能力是一种可以提升的品质——就可以在提高学习效果和积极性方面产生强有力的作用。


这可能和提升先天的智力并不完全是一回事,但是帮助年轻人发挥最大的智力潜能无疑是非常重要的,而且实施起来显然也不困难。


所以,尽管大脑体操并不能让人变聪明,我们还是有办法改善学习状况的。而且, 我们还可以为大脑做更多。事实上,体育运动除了令身体更强健之外,也能够改善认知功能和促进神经细胞的生长和更生。


举例来说,科学家在被允许在轮子上跑步45天的老鼠的海马体中发现了比呆着不动的老鼠更多的神经细胞。


而在近期的一项以人为对象的实验中,一群认知轻微受损的老年人被随机分成三组:一组进行力量训练,一组进行有氧训练,控制组则进行平衡训练。研究者发现,尽管力量训练和有氧训练组在空间记忆方面都有同等提升,只有有氧运动组中的女性参与者在文字性记忆方面有所进步。这证明不同种类的运动可能会在认知方面带来不同的特定效果。

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还有一项新的研究表明在一年内每周进行两次举重训练的女性要比每周只训练一次或是进行伸展运动的女性脑萎缩程度低,尽管这一效果在认知方面的意义尚不明确。


运动为什么会有这些效果?美妙的事情是这样发生的,运动能够提高人和动物的血液和大脑中一种叫做脑源性神经营养因子(BDNF,brain-derived neurotrophic factor)的蛋白质水平。脑源性神经营养因子会促进神经细胞的生长和新细胞的生成,这意味着运动带给大脑的主要效果:与记忆提升相关的海马体的增大。


相反,重度抑郁这类不良反应会降低脑源性神经营养因子水平,并由此造成海马体萎缩,这个现象解释了为什么认知受损是抑郁的显著特征之一。抗抑郁药除了让病人感觉更舒适以外,还能够阻断有抑郁引发的脑源性神经营养因子水平下降,因此在一定意义上起到了神经保护的效果。


当然,运动毕竟是艰辛的,一定有人想知道有没有一种聪明药丸也能达到效果,比如安非他命(Adderall)或者利他林(Ritalin)这类兴奋剂。基本可以确定的是,这些药物确实能够通过在关键脑回路中释放多巴胺来帮助集中注意力和让世界在感觉上变有趣,但在记忆力和学习方面的作用并不十分明朗。


兴奋剂在认知上唯一可靠的好处在于巩固长期记忆方面的效果。这些药物能够增强回忆从前习得的信息的能力,这在现实世界中可能会带来一定优势。


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一些人担心兴奋剂对效率的提升是以牺牲创造力为代价的,但研究结果恰恰与此相反。这种担忧反应的是对于创造力的一种常见看法,即认为要以综合而新奇的方式思考必须处在一种稍微涣散的精神状态当中,而兴奋剂会阻碍这一思维过程。


在一项研究中,一群青年人被随机分成两组,一组服用安非他命,一组服用安慰剂(placebo,指不含有效成分的模拟药物),然后进行了四种不同的创造性思维测试。安非他命提升了参与者在其中一项测试中的表现:要求把打散的图像重新组装完整的嵌入图像测试。


尽管有一些细微的效果,没有证据证明任何处方药、保健品或智慧饮料能够提升智商。但是,有一样不需要处方却似乎有助于保持认知健康的东西:其他人。


强有力的流行病学证据证明拥有丰富社会人际网络和高参与度的人群在老化过程中的认知衰退率较低。哈佛大学公共健康学院教授、社会流行病学家丽莎·伯克曼(Lisa F. Berkman)和同事们检视了在1998-2004年间进行的覆盖全美国近17000名50岁及以上老年人的“健康与退休研究”抽样调查数据。调查用一个简单的单词回忆测试为参与者建立认知能力基准,然后在两年后根据与家人、朋友的联系和其他社会活动来测算他们的社会融合度。


结果显示,社会融合度最高的人群和最低的相比,前者的认知功能衰退率不足后者的一半。研究同时发现,社交的认知保护效果在受教育年限低于12年的人群中最为显著。


最后的结论是,你无法突破与生具来的智力。你应该做的是,忘了聪明药和保健品,穿上运动裤去锻炼。最好记得都要叫上朋友一起!


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