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。
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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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責任編輯/Dama
高強度間歇訓練(High Intensity Interval Training,簡稱HIIT)可以促進新陳代謝、有效燃脂並強化全身肌力,又擁有「時間短」的好處。以下是一套設計給跑者的HIIT訓練菜單,分為動態熱身和主課表,花30分鐘在家訓練,就可能獲得降體脂、增加全身肌力等巨大效益﹗
近年相當流行的HIIT是結合高強度訓練及間歇訓練而成的運動類型,特色是透過短時間的高耗能運動,搭配較長的恢復時間兩者切換。據美國運動醫學會指出,雖然每個人身體不同,無法計算出確切數字,但HIIT的燃脂效率可能比穩定型態的訓練高出25-30%。而結合各種肌力訓練動作的HIIT,可幫助增加全身肌力,這是跑者在間歇跑中無法獲得的。
訓練頻率 : 每週1-2次,可選擇在非跑步日進行。
流程:
.3分鐘 動態熱身(各動作持續30秒,組間休息30秒)
.1分鐘 休息
.6分鐘 主課表動作1.至3.,各動作持續1分鐘,循環2次
.1分鐘 休息
.9分鐘 主課表動作4.至6.,各動作持續1分鐘,循環3次
.1分鐘 休息
.9分鐘 主課表動作7.至9.,各動作持續1分鐘,循環3次
步驟1:身體站直,雙腳併攏雙手自然下垂,靠近身體側邊。
步驟2:跳起時將雙腳往外側盡量張開,雙手自然張開往頭上拍(也可不拍手)。
步驟3:落地時回到步驟1動作(落地過程中雙腳屈膝緩衝,以保護膝蓋)。重複30秒鐘。
步驟1:原地垂直跳,期間運用肩膀穩定幫助上下跳躍,跳起時腳離地的距離越少越好。
步驟2:重複30秒鐘。
步驟1:身體站直,雙腳併攏腳尖朝前。
步驟2:雙腳向外側跳到比肩膀寬的位置,臀部向後推下蹲,期間背部保持挺直,雙手輕輕按壓大腿內側以打開膝蓋。
步驟3:回到步驟1站姿。重複30秒鐘。
步驟1:身體站直,雙手叉腰。
步驟2:將右腿向前後擺蕩到舒適的幅度,期間雙腳都打直,並保持核心與臀肌穩定。
步驟3:維持15秒後換邊。兩側共做30秒鐘。
步驟1:做一左腿在後的弓箭步。
步驟2:將雙手臂向上向後伸展,然後放低。
步驟3:用右腳出力回到站姿,切換成左腿在後的弓箭步。重複30秒鐘。
步驟1:身體站直,雙腳伸直,上半身向前彎曲到雙手觸地。
步驟2:用雙手繼續向前爬行,保持雙腿筆直、臀部不下垂,呈現近高平板式的姿勢。
步驟3:雙腳用小步往雙手移動,盡可能靠近雙手,最後再回到步驟1起始位置。重複30秒鐘。
動態熱身結束,休息1分鐘,再接續以下動作。
步驟1:身體站直,雙手插腰。
步驟2:左腿做1/4深蹲,右腿盡可能向前伸展,同時腳尖觸碰地板。
步驟3:回到起始位置,接著右腿分別向右、向後進行與步驟2相同動作。
步驟4:雙腿換側。重複1分鐘。
步驟1:以伏地挺身起始動作開始。雙手打開與肩膀同寬撐在地面,身體保持挺直。
步驟2:手臂下壓時,將右腳往上抬起離地20-25公分。
步驟3:回到起始位置,並再次下壓,這次換左腳往上抬。兩側換腳重複1分鐘。
步驟1:身體挺直,雙腳打開與肩同寬。
步驟2:挺胸,右腳向後方跨出一大步,直到右膝蓋接近地面為止,同時盡量保持前腳小腿與地面垂直。
步驟3:用左腳力量站立起,右腳順勢向上擺動,以右腳趾觸碰向前伸平行地面的左手。
步驟4:換另一側,重複1分鐘。
重複做1.至3.,共做2個循環後休息1分鐘,再接續以下動作。
步驟1:身體站直,膝蓋微彎,深蹲向下直到雙手撐於地面,雙手與肩同寬。
步驟2:用力將雙腿後蹬,身體呈現伏地挺身的預備姿勢,並完成一個伏地挺身動作。
步驟3:屈腹跳回到深蹲姿勢。
步驟4:將雙手往上伸直,收小腹用大腿肌肉帶動身體往上跳躍。
步驟5:降落回地面後回到步驟1,重複1分鐘。
步驟1:雙臂伸直掌心向內,手握啞鈴自然下垂;雙腳與肩同寬,膝蓋彎曲上身前傾。
步驟2:吐氣以背部出力,將啞鈴拉至胸部兩側,此時肘關節超過後背。
步驟3:暫停數秒,然後吸氣緩慢回到步驟1起始動作。重複1分鐘。
步驟1:仰躺在地,手肘在身體兩側位置,手臂彎曲。
步驟2:將右膝蓋靠胸部移動,同時左手臂向前推動。
步驟3:回到步驟1起始位置,換另一側。重複1分鐘。
重複做4.至6.,共做3個循環後休息1分鐘,再接續以下動作。
步驟1:身體站直,雙腳與肩同寬,雙手握住一個啞鈴的一端。
步驟2:彎曲膝蓋,將臀部後推,背部保持挺直,將啞鈴往後方擺蕩穿過兩腿之間。
步驟3:臀部用力往前推,讓身體回到站立姿,同時讓啞鈴自然往上擺盪。
步驟4:回到步驟1,重複1分鐘。
步驟1:身體直立,右腿向前(或向北)跨出弓箭步。
步驟2:推動前腳以回到站立起始姿勢,右腿重複動作1跨出弓箭步,而方向接續為東北、東、東南、南。
步驟3:切換成左腳跨出弓箭步,並做同步驟2的圓周運動。重複1分鐘。
步驟1:以棒式為起始姿式。
步驟2:抬起左腿,右手臂向前伸展,停留5秒後放下。
步驟3:抬起右腿,左手臂向前伸展,停留5秒。
步驟4:兩側輪流,重複1分鐘。
重複做7.至9.,共做3個循環。
資料來源/Runner's World
責任編輯/Dama