1990年代中期,一群科學家決定觀察大腦的哪一部分受運動的影響最大。研究開始前,他們猜測大腦皮質和小腦(位於脊髓與大腦相交的位置),對於協調身體運動都很重要。因此,運動對這些區域的影響自然也是最大的,就像跑步對心血管健康的影響,要大於對肌肉力量的作用一樣。
這個研究以觀察老鼠在籠子中奔跑時,大腦的哪一部分產生最多腦源性神經營養因子(BDNF)為起點。奇怪的是,檢查小鼠的大腦時,科學家發現產出最多BDNF的地方,居然既不是大腦皮質也不是小腦,而是大腦的記憶中心海馬迴。這個發現,成為運動能強烈影響記憶的最重要線索之一。過去十年裡的動物實驗和人類研究都顯示,我們的記憶力可以透過運動得到加強。而且實際上,運動身體對記憶的影響力,似乎是最重要的。
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。
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十萬個腦細胞,而且這是常年不停歇的。但是即便大腦中含有大約一千億個細胞,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品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。
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:測試對象身體變得越健康,其海馬迴體積就越大。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:隨著運動越多而增加的大腦肥料BDNF 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 增加得越多,海馬迴就長得越大。
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!
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。
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,基因不會隨著年齡而改變,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8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。
• 本文摘自究竟出版社,安德斯・韓森(Anders Hansen)著,張雪瑩 譯《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。
本書特色
熱銷50 萬本,全球16 國搶購版權,風靡全瑞典超級暢銷書!
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多次贏得健康大獎、廣播節目超過1/5 瑞典人口收聽,甚至播出時街頭都為之短暫淨空、在諾貝爾生醫獎頒發單位「卡羅琳醫學大學」接受培訓、發表2000 篇以上醫學論文的世界級研究者暨瑞典國民醫師安德斯・韓森醫師從腦科學和心理學的角度,告訴讀者能夠對大腦產生巨大影響的機制,並提供臨床的實際案例和實做的「處方箋」,讓我們簡簡單單就能快樂地進行生命升級!
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責任編輯/Dama
人生的第一場馬拉松即將來臨,想必此刻的心情是既緊張又興奮,準備了這麼久,也參考了各式各樣的建議;包含訓練計畫、目標設定、裝備甚至是心情,除了上述,那麼在比賽當天,還有什麼是我們需注意的呢?
其實這是不需要太擔心的,基本上只要保持冷靜的心情,便不那麼容易忘記事情。在比賽開始之前,首先我們要注意的是裝備的再一次檢查,所謂的裝備不只是衣服或鞋子,也包含了大會的物資包、號碼布以及補給等食品。
當我們收到物資之後,便會開始思考還需要準備哪些東西,除了要根據比賽的規定之外,以下有些裝備準備的建議可以參考:
在比賽開始前,我們通常會將自己的隨身物品或包包交由大會的寄物處,由他們來幫你保管直到你完賽為止。而很多的比賽也有設置所謂的安全系統,確保你的物品安全無虞,並協助你快速領取回東西。
首先,應當是放上一套乾淨舒適的衣服,以便於比賽之後身體的舒暢,這類型的衣服可以選擇是較寬鬆、保暖的上衣或外套,以及舒適的襪子和涼鞋。
為什麼需要保暖的衣服呢?雖然做好了萬全的準備,但是我們並無法預測賽後可能會有的狀況,若過程中狀況不佳,賽後則容易有疲勞或脫水的情況發生,這時保暖的衣物便派上用場。
此外,你可能會想:「我比賽後立即回到飯店休息就好。」但若會場離飯店的地方很遠呢?甚至需要驅車才能到達,所以事先準備好保暖的衣物及鞋子是絕對必要的。
再者便是小毛巾以及壓縮襪了;有許多研究顯示,賽後穿上壓縮襪有助於血液循環的恢復,對於放鬆也有其一定的效果。
舒適的鞋子以及小餅乾也是不可少的。在42公里過後脫下鞋子的那一瞬間,一定會認為人生實在太美好了,為了維持這份美好,我們可以換上舒適的涼鞋或拖鞋,並舒舒服服地走路。
雖然大會都備有賽後補給的簡易食物,但每個人的身體狀況不同,或許不合你胃口,抑或是根本吃不下。這時若身上帶有隨身的小零食,則可以隨時食用或是感受到肌餓後食用,都是相當方便的。
關於貴重物品;像鑰匙、錢、身份證、藥物等東西,建議隨身攜帶,因為這些東西體積較小,容易從袋子中滑出,神不知鬼不覺,有時連系統也難以辨出,所以自己帶在身上也較安心。
若有攜帶自己的背包,以及有親戚朋友前來幫你加油,在比賽之中,你便可以請他們協助保管物品,事後在人群之中,也可以依著包包的樣式,更佳容易辨別出親朋友好的方位,並能更快的與它們分享完賽的感動。
如果您有在觀看IRONMAN世錦賽的相關賽事影片,您會發現其中有一位下半身是彎刀義肢的選手,在眾多運動員群中特別顯眼,他就是雙足截肢的史考特·里格斯比(Scott Rigsby)。身為一位身障運動員,里格斯比對於耐力運動如馬拉松和三鐵等等卻一點也不退縮。他從2006年開始投入鐵人三項運動,並在2007年進入IRONMAN世錦賽的殿堂。下文是Runner’s World在07年底對於他第一次挑戰IRONMAN世錦賽的報導:
在10月夏威夷福特IRONMAN世界錦標賽馬拉松部分的23英里處,里格斯比已經覺得自己的半截下肢快要承受不住了,他甚至痛到幻想著直接摔在一副擔架上被趕緊抬去治療。他已經完成了2.4英里(3.9公里)的游泳、112英里(180公里)的自行車騎行,和幾近完成的26.2英里(42公里)全程馬拉松跑步。這位雙足截肢者的殘肢已經起了水泡、腫脹和擦傷破皮,使得每跑一步他都感覺自己的皮膚像是被壓到周圍的熔岩地裡燒燙的煤炭一樣。但是,當他看到手錶裡的時間已經進行了16小時13分,他意識到,如果他想在17小時大會關門前完成這場比賽,他已經沒有時間可以浪費,而且會對不起自己。於是,他加快了腳步。
「那是我讓自己所承受過最劇烈的痛苦,」住在亞特蘭大,當年39歲的里格斯比說。「我開始與自己對話:『這就是你努力了這麼久所要完成的。如果你能做到,你就可以改變世界。』」
的確,里格斯比並非僅僅是在誇大吹牛。他站到賽道上,為的就是扭轉世人對於殘障者的刻板印象,並成為世界上第一個完成IRONMAN超級鐵人三項比賽的雙腿截肢者,而且重新定義殘障運動員的潛力。
在1986年7月,里格斯比當時是一個18歲的高中美式足球運動員,然而一次車禍意外改變了他的人生。他和其他兩位朋友坐在一台拖車後面,在一條狹路上被一輛從後方違規超車,卻撞上拖車的18輪卡車夾住,里格斯比就這樣被拖行了328英尺,然後他被壓在拖車下。他的右腿在第一次手術就立即被截肢,在未來的一年裡,他另外接受了16次大大小小的手術。醫生說,他要等到18個月之後才能重新下床走路,而且未來別想跑步了。「我經歷了一個無法接受事實的階段,以為它還會再長出來,」里格斯比說。「那真是一段非常難熬的日子。」
五年後,里格斯比開始就讀喬治亞州立大學,並同時在校內開始游泳和騎自行車。但,他還是想跑步。他說,「如果你告訴我,我不能做某件事,我就會自己找到方法來做到。」有一天,他終於鼓起勇氣上操場跑步,但在第四圈時,他已被重建的左腳無法承受衝擊力道,於是他腳上植皮之間的接縫被撕裂。這個挫折對於里格斯比打擊至深。「以我的『看起來完好』的腿來說,我覺得自己像一個囚犯,」他說。
在隨後的七年中,里格斯比自大學畢業,從事了各種銷售和建設工作,但還是陷入了憂鬱症,不過它後來還是被治好了。終於在1998年,他決定將他的左腿也截去膝蓋以下的部分。「裝好我的新義肢,我便可以從一個『專業』的病人變成平常人,」他說。「我終於有一雙很好的腿了。」
里格斯比玩鐵人的靈感來自於2004年12月,就在他讀到《跑者世界》雜誌其中一篇關於莎拉·賴納特森(Sarah Reinertsen)的故事時。賴納特森是第一位挑戰夏威夷IRONMAN超級鐵人三項世界錦標賽、單腳膝蓋以上截肢的女性。「我從來沒有做過鐵人三項,但當我意識到,還沒有雙足截肢者完成一場超級鐵人賽,」里格斯比說,「我決定,這就是我要的挑戰。」
意念所趨,障礙一一被排除。2006年,里格斯比成為第一位完成奧運距離鐵人三項(標鐵)和半程超級鐵人三項的雙腿截肢者。2007年3月,他以5小時4分成為第一位完成ING喬治亞馬拉松的雙足截肢跑者。三個月後,里格斯比終於來到了在愛達荷州舉辦的福特IRONMAN Coeur D'Alene(科達倫)超級鐵人三項比賽的終極目標前。他費力完成了游泳和自行車賽程,但是,頸部和背部疼痛迫使他不得不在馬拉松賽上半途而廢。
里格斯比的下一個機會就在這場夏威夷的超鐵世錦賽。在2007年10月13日,可納的氣溫在華氏85度左右(約攝氏29度)、濕度也很高。在終點前等候的朋友們都越來越坐立不安,不確定里格斯比是否會在時間截止前回到終點。最後,他們終於看見他從阿里大道(Alii Drive)跑下來並越過終點線,大會的計時器上面顯示時間是:16小時42分46秒。
「大部分截肢者都會越來越不愛活動,並最終會成為肥胖、憂鬱症和糖尿病的高危險群患者,」里格斯比的訓練夥伴,Getting2Tri基金會的執行長邁克·倫哈特說道。「史考特為人們提供了勇氣和靈感,並為他們展現自己的潛能。」
他知道他自己還可以對他人有更大的影響。2007年1月,里格斯比創辦了自己的非盈利性組織,為殘障運動員提供訓練和指導方面的協助。「一旦你完成某事,會很容易乘上成功的浪潮,並享受15分鐘的名聲,」里格斯比說。 「我要堅持到底,並告訴人們,你可以善用上帝給你的生命,並用它來做一些非比尋常的事。」
「也許其他無論是身強力壯或截肢的人會看到我的故事,然後說:『你知道嗎?生活雖然艱難,但如果這個人能做到,為什麽我不可以?』」
里格斯比目前仍活躍於IRONMAN與馬拉松的賽場上,並積極給予殘障運動員各類協助,同時也到處去演講,以他自身的故事來激勵、啟發大家。