節錄自文匯報，作者陳帆，2012-5-20

科學家發現，肌肉鍛鍊可以促進腦部發育，改善記憶與學習功能 跑步使你更聰明

四肢發達，頭腦簡單的說法或許是錯誤的。最新研究認為，跑步、騎車等有氧的肌肉鍛鍊，可以促進腦部發育，改善記憶與學習功能。我們耳熟能詳的“德智體全面發展”又多了一條科學佐證，體育與智育還是相輔相成的。

把嘲笑“肌肉男”的陳詞濫調暫且放一邊吧。美國國家老齡化研究所神經科學實驗室最近在研究一項課題：運動引發的肌肉變化，是否最終能影響並改善大腦的思考能力？

據美國媒體披露，此項研究的動物實驗和人體實驗已初步證實，通過幾週的運動訓練，動物和人在認知測試中會有更好的表現。而過去也已經有許多實驗表明，一段時期的跑步或其他耐力訓練，可以增加大腦中的神經細胞數量，促進腦部記憶和學習功能。

這個過程是腦部自發的，還是身體中其他部位激發的？這個現象背後的原因相對神秘，一直未解。

“愛運動”的老鼠變聰明瞭

一直以來，科學家對外部刺激激發腦部活動改變的可能性很感興趣——尤其是“通過肌肉鍛鍊激發腦部活動”這種說法。“我們很好奇，是不是週邊誘因啟動了腦中的某些部分，並促進認知功能改善。”國家老齡化研究所研究員、該項研究的負責人亨利特·馮·佩雷格說。

通過運動改善肌肉狀況，這點顯而易見。在運動過程中，肌肉細胞會排空各類物質，並最終變成更大塊、更強壯的肌肉。亨利特·馮·佩雷格博士說，被排出的物質可能進入血液系統，進而進入腦部。

問題是，運動是一個非常複雜的生理刺激過程，人們很難隔離提取出肌肉細胞中到底有哪些物質被牽涉其中，它們又帶來了哪些影響。據此，馮·佩雷格博士和同事們決定反其道而行，他們希望通過研究“假的”運動，即借助特殊藥片模擬運動後的生理變化。多年前，這些藥片被美國聖地亞哥的索爾克研究所（theSalk Institute）使用過多次，被證實可以在固著動物（通俗地說，就是不愛運動的動物）身上營造出運動後才能獲得的肌肉變化。換言之，即便實驗鼠沒運動，服藥後，從生理表現上看，它們已經運動過了。

科學家選擇的一種名為“Aicar”的藥品，它能增加肌肉中AMPK的產出，AMPK是一種能影響能量代謝的酶。定期的耐力鍛鍊，比如跑步或騎行，能提高肌肉中這種酶的含量。在索爾克研究所的實驗中，Aicar能使沒經過任何訓練的實驗鼠在平板實驗中比那些沒有服用此藥的老鼠多跑44%。

第二種化學藥品名為“GW1516”，這是一種膽固醇類藥物，它也能促進肌肉細胞發生耐力運動之後才有的生化改變。不過，在索爾克研究所的實驗中，它的效力需基於動物本身能奔跑起來，而後才能“放大”這種耐力訓練的效果；換言之，比起沒受藥的老鼠，受藥鼠在自我奔跑的基礎上通過藥效可以跑得更遠；而對保持不動的動物來說，這個藥很難引發肌肉的生化改變。

科學家希望在未經訓練的實驗鼠身上使用這些藥品，查明肌肉改變是否激發了腦部的某些變化。

如同之前的表現，肌肉確實影響了意識。在使用任一種藥物一週後（並且沒有做任何運動），受藥鼠相比在籠子裏一動不動的對照鼠，在記憶和學習測試中明顯表現更好。其中，服用Aicar的實驗鼠效果尤為顯著。

這項實驗結果發表在最新的《認知與記憶》上。根據發表的實驗結論，相比對照組，受藥組老鼠腦中控制記憶與學習功能的那塊區域裏，有更多新生的神經細胞。

有氧運動有助改善腦功能

這兩種藥“不會過多介入血-腦屏障，”馮·佩雷格博士認為，研究人員在實驗鼠身上看到的變化就是肌肉中的運動型反應，而不是大腦對藥物的反應。她進而提出，這個發現傳遞的資訊是運動後帶來的“認知改善”可能帶來整個人體的改變，而不僅限於腦部。

儘管目前實驗現象背後的具體機制與原因尚不明確，馮·佩雷格博士推測運動中產生的酶AMPK進入了血液系統並流入腦部，並在那裏釋放了一系列新反應。

研究人員認為，這個實驗提示，如果希望通過運動影響並改善腦部功能，那麼運動最好是有氧運動。“你可能需要提高血流量，而這往往是在耐力訓練中才會出現。”此外，動物實驗表明，酶AMPK主要是在跑步後大量產生的。當然，對研究者而言，研究“舉重”是否會帶來同樣的影響有難度——讓老鼠練習舉重比練習跑步難多了，據此，研究者也承認，跑步之外的其他類型運動也可能提高酶AMPK的產量，改善認知功能。

另外，值得注意的是，當科學家給老鼠多注射Aicar一週後，它們的腦部停止了對藥物的反應。事實上，與對照組相比，它們開始喪失原本擴張的學習能力。科學家認為，這一發現暗示在模擬由運動引發的肌肉變化中，藥品是一個不完善、甚至有潛在危害的手段。換言之，運動才是改善腦部功能真正安全的好方法。

運動誘發大腦“營養液”產生

實際上，關於“運動讓人更聰明”的關係，一直是學術界令人著迷的話題。此前，已經有不少科學家從事過相關研究，並有一些發現。

愛爾蘭的科學家曾要求一組久坐的男大學生在劇烈運動後參加記憶測試。首先，這些男生快速觀看一連串陌生的臉部相片和他們的名字。休息後，電腦屏上會再次播放圖片，測試者要回憶他們的名字。

之後，一半男生去騎固定的自行車，騎車的速度會越來越快，直到他們疲倦為止；另一半學生安靜地坐30分鐘。然後兩組都參加大腦靈敏度測試。結果參加運動的志願者的記憶測試成績，比他們第一次測試成績好很多；而另一組測試者的成績，沒有什麼進步。

根據實驗提取的血液樣本，科研人員對志願者記憶力增強曾提出過生物學方面的解釋。劇烈運動之後的片刻，騎車志願者血液中一種稱為腦神經營養因數（簡稱BDNF）的蛋白質水準相當高，而這種蛋白質可以增強神經細胞的健康。只是靜坐的志願者的BDNF水準沒有類似變化。

有段時間，科學研究者認為BDNF可以解釋“運動改善心理功能”。然而，大腦的哪部分受到影響，這些影響又如何影響思維，這些問題沒有完全被搞明白。愛爾蘭的研究顯示，因運動產生的BDNF增加或對改善記憶有特別的效果。

有意思的是，這一理論在動物實驗中也得到證實。根據美國加州大學洛杉磯分校腦損傷研究中心的一項動物研究結果，如果允許成年老鼠一週內隨意跑動，它們大腦記憶中心的BDNF分子會比靜坐的老鼠多很多，而且他們還會產生新的大量的前驅物分子，據推測這些前驅物分子會演變成具有完整功能的BDNF分子。

如同馮·佩雷格博士認為運動帶來的“認知改善”可能影響整個人體，而不僅限於腦部，其他研究者也認為BDNF帶來的影響也是多方面的。

儘管現在具體影響與機制沒有被完完全全弄清楚，但專家認為，“現在和以往的科學證據已經越來越明確，運動不僅對肌肉有好處，對健康有好處，還對你的大腦有好處。”

【相關鏈結】 那些能提升智力的運動

健走：作為一項簡單而有效的心肺練習，健走比普通的行走更有效果，可促進15%大腦的學習能力、注意力和抽象推理能力。

瑜伽：美國加州大學洛杉磯分校的研究人員曾在研究中發現，不同的瑜伽動作有不同的效果，而身體向後彎曲是改善腦力的最佳姿勢。

舞蹈：學舞過程中，要記住舞步，得靠左腦的組織和理解力，要跟上節拍，跳出韻味和美感，得靠右腦對於肢體的協調和想像力。因此，多跳舞有助於鍛鍊左右腦。

騎車：騎車讓你既要注意週遭環境，也要平衡手腳，這能促進血液迴圈，讓大腦攝入更多氧氣，所以，每次騎車後，你會感覺頭腦清楚，思維清晰。

乒乓球：乒乓球運動要求大腦快速緊張地思考，促進大腦的血液迴圈，供給大腦充分的能量，具有很好的健腦功能。

游泳：游泳被認為能促進腦細胞發育。水對外周血管的按摩和刺激能夠提高神經系統對外界的反應能力，促進右腦的開發和使用。

滑雪：滑行時，眼、手、腿、腳的密切配合能最大程度地訓練反應速度，尤其是高山滑雪，能製造強烈的成功感，提高個體應對挑戰的自信心。