養成運動習慣能讓身體更健康,這句話相信大家都聽到耳朵都快長繭了。但每個運動都能有效的幫助增強大腦減緩因年齡造成的退化嗎?國外的科學家首次直接比較了不同類型運動對神經系統的影響,例如大家常進行的跑步、舉重訓練和高強度間歇訓練等運動項目。最終的結果指出,拼命努力的運動不見得對大腦有幫助。
根據一項在老鼠身上所做的研究發現,運動訓練通常都能改變大腦的結構及增加細胞容量,也可減少大腦白質(White matter)和灰質(Grey matter),因年齡所造成的空洞數量及大小範圍;這對於腦部的學習、功能障礙、思考與計算邏輯有著絕大的影響性。另外,在2016年發表於《生理學雜誌(Journal of Physiology)》上的一項研究也發現,不同的運動項目對大腦的海馬體也有不同的影響。
芬蘭于韋斯屈萊大學(Jyväskylän yliopisto)的研究人員,對一大群成年的雄性老鼠分組安排不同的運動訓練,其中一組為保持不運動的對照組,其餘的分別安排跑步(滾輪)與組力訓練(爬牆或尾巴放微小有重量的物體)的無氧阻力訓練 (RT),另外一組被安排進行高強度間歇訓練又稱高反應訓練者 (HRT),這組的老鼠會被擺放置快速滾輪上跑3分鐘,然後切換至2分鐘的慢速滾輪,過程重覆進行3次共15分鐘。
在這項研究裡,研究人員對這些低反應訓練者(LRT)和高反應訓練者(HRT)成年雄性老鼠,進行了6~8週的各種形式的運動訓練,並檢查了對成年海馬神經發生 (AHN) 的影響。與久坐的對照相比,在跑輪上自願奔跑的低反應訓練者(LRT)中觀察到的雙皮質素陽性海馬細胞數量最多,而在跑步機上的高強度間歇訓練 (HIIT)對成年海馬神經發生 (AHN) 的影響較小;而在跑步機上進行耐力訓練的低反應訓練者(LRT)和高反應訓練者(HRT)的成年海馬神經發生,均高於透過攀爬樓梯進行無氧阻力訓練 (RT)這組,儘管無氧阻力訓練 (RT)的肌力有顯著的成長,但海馬組織看起來就和久坐的對照差不多。
雖然,這項研究是運用老鼠來進行,但這樣的研究也可以推論到人類身上。于韋斯屈萊大學的研究人員Miriam Nokia博士表示,他們一致認為持續的有氧運動可能對於人類的大腦健康最有益處;儘管這項研究推測長時間奔跑會刺激大腦一種腦源性神經營養因子 (Brain-Derived Neurotrophic Factor) 的釋放,但為何長跑比其它的運動訓練更有效率尚不清楚,但已經透過這些研究了解動物跑的越多,所產生的腦源性神經營養因子 (Brain-Derived Neurotrophic Factor)就越高。
另一方面,重量訓練雖然對肌肉的成長有好處,但研究中發現對於腦部的腦源性神經營養因子 (Brain-Derived Neurotrophic Factor)並沒有任何影響,這可以解釋為什麼在這項研究中它沒有促進神經發生。同時Miriam Nokia博士也表示,就高強度間歇訓練而言,對大腦的好處可能會因其運動強度而被消減,簡單來說:高強度間歇訓練比中強度跑步更容易產生壓力,而壓力往往會減少成年海馬神經發生 (AHN)。
但是這樣的結果並不意味著,只有跑步或類似的運動訓練才能增強大腦細胞減緩退化,只是這些運動訓練項目能促進海馬體中最多的神經發生,而重量訓練和高強度間歇訓練則有可能會導致大腦周邊的其他部位發生不同的變化,甚至有可能會幫助腦部血管的健康狀態。所以,如果你目前專注於重量訓練或高強度間歇訓練的課表,請偶爾加入中強度的長跑練習,活化大腦細胞與健康。
資料參考/Journal of Physiology、科學人雜誌
責任編輯/David
與運動能力相關表現的都統稱為「運動基因」,一般來說,速度和耐力就是運動基因最直白的解說。對於人體個體的差異的基因言研究多年來,宛如雨後春筍般不斷冒出,如今已知會決定運動能力的相關基因目前有100種以上,其中被認為最具有影響力的叫做「ACTN3」的基因。
在澳洲體育研究院發表一項ACTN3基因型的調查,發現ACTN3能破解決定新陳代謝的蛋白質,在人體的肌肉纖維迅速拉扯之下,會產生高速行動的力量,讓個人基因與人體肌肉的爆發力有著密切的關係,他們調查了737名運動員,發現其中高水平的耐力項目運動員,像是長跑項目的運動員,擁有ACTN3基因的比例為50%左右,而參加奧運會並取得頂級運動成績的爆發力項目,像是短跑、舉重等項目的運動員,ACTN3基因的攜帶比例高達95%,特別是爆發力項目中的女運動員,她們基因攜帶的比例高達100%。
也有數據顯示,除了運動員帶有這種基因,這種基因也存在於85%的非洲人以及50%的歐洲人和亞洲人體內。
研究顯示,ACTN3被認為是與短跑等爆發力運動相關的基因,也是目前科學家研究得最早、也較為透徹的運動基因,而ACTN3分為正常製造蛋白質的R形與完全不製造蛋白質的變異性X型,一般來說,含有這種R型基因,可能可以讓人體生成一種存在於快肌纖維中的蛋白質,為人體提供充足的爆發力,而X型變異則會抑制這種蛋白質的生成,也因為如此,ACTN3基因也因此得名「速度基因」。
一提到奧運賽場上選手們的運動基因,就不能不聯想到撐竿跳女皇伊辛巴耶娃(Yelena Isinbayeva)、泳壇飛魚菲爾普斯(Michael Phelps)、飛人喬丹(Micheal Jordan)以及足球金童貝克漢(David Beckham)這些非凡的運動天才,如果說僅憑後天的努力能達到他們所能達到的高度,那簡直很少有人相信,因為先天上的運動基因也佔非常大的優勢。
伊辛巴耶娃是歷史上最偉大的女子撐竿跳運動員,她擁有五項重要賽事冠軍頭銜,像是有奧運會、室內世錦賽、室外世錦賽、室內歐錦賽和室外歐錦賽等,伊辛巴耶娃5歲就進入體操學校,她在體操領域顯得很有天賦,身體的柔軟度和協調性特別的好,比同年齡層也在學習的學生還要好,伊娃爆發力、身體力量、柔韌性、舒展性、協調性等多方面的特長決定她在撐竿跳這塊領域所向無敵。
菲爾普斯被稱為泳壇飛魚,除了天身擁有過人的長臂以及過人的身高,他還集結了許多泳壇天才的運動基因。在籃球界和足球界的飛人喬丹和足球金童貝克漢更是不必贅述,他們除了天賦超常,他們更有在各自領域常人不能想像的先天條件,比如說肌肉的活躍程度。
遺傳基因確實在運動能力中起著關鍵性的決定作用,在研究角度看來,能走上奧運會賽場的世界頂級運動員,身上確實帶有上天賦予的特殊基因,我們將這個稱之為「金牌基因」,運動能力70%靠遺傳基因,如果確實缺乏「金牌基因」,不妨只好把運動作為休閒來好好享受。