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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責任編輯/Dama
來自南非的超馬跑者Ryan Sandes挑戰在喜馬拉雅山地區連續24天跑步,累積里程高達1,406公里。在這如同被隔離、孤立的環境中,Sandes體悟道:「當你佇立山中,感受自己的渺小,你會得到不同的看法。」
早在2018年3月,Sandes和同為南非的越野跑選手Ryno Griesel一起挑戰在喜馬拉雅山的小徑上,花24天3小時24分鐘完成跑步1,504公里的紀錄,將原本紀錄縮短了整整3天。毫無疑問,這是他做過的最瘋狂的旅程。
Sandes坦言:「原本以為那將是一次終極的冒險,但卻比我預想的更加狂野得多。我從來沒有做過這麼久的事情,連續24天跑步確實是一個很大的挑戰。如果進行100公里的跑步,則可將其分為10公里,但在喜馬拉雅山上這是不可能的。每天,我們面臨著從未想過的眾多挑戰,不能只是專注在跑步上,而必須單獨面對問題,例如吃頓像樣的一餐。」
「我知道我是和Ryno一起挑戰,但專注跑步的當下,感受孤立自己,有時會給你一點點額外的時間來思考自己的想法。從喜馬拉雅山脈的挑戰中,相對隔離的環境讓我學到很多東西,例如開始欣賞生活中較小的事物。贏得比賽或登上領獎台是一種成就達成的感受,但我開始意識到珍惜成功並享受旅途更加重要。」
另外,Sandes也了解了慷慨和友善、以及好好對待每個人的重要性。如果沒有喜馬拉雅人民的慷慨解囊,Sandes和Ryno將無法完成挑戰,甚至難以生存。一起挑戰的過程中,兩人之間也產生的強大的關係連結。「他是我認識最堅強的人,他永遠不會放棄,即使他凍傷得很厲害,直到真的不行了才願意停下來!」Sandes說。
「這項挑戰讓我們付出和犧牲了許多,我們花了許久時間才真正理解挑戰的意義,並且花了許多時間在事後的身體和心靈上恢復。我記得自己只想盡最大努力,我認為專注於不同事物儘管會面臨負面因素,但只要專注於正面能量,這就是你所能擁有的美好!」
資料來源/Red Bull
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一般畫家用畫筆、顏料等媒材作畫,而一位來自美國舊金山的馬拉松跑者萊妮莫恩(Lenny Maughan),卻是用GPS和自己的汗水畫出一幅幅巨型畫作。不同於一般跑者以5-10公里跑出一個愛心或英文字母,他用超馬46公里的距離,「跑」出一幅世界著名的芙烈達自畫像。
來自舊金山的莫恩是一名跑步狂熱者,也是個多產的藝術家。自2015年3月以來,他每個月都會創作一件新的藝術品,迄今共有53件,而且他的創意和精力都還沒用完。對莫恩而言,畫布就是他的家鄉舊金山,畫筆就是GPS,因為他相當熟悉家鄉的網格狀街道,這樣的圖案讓他有更多創作自由。
莫恩在接受國際跑步雜誌《跑者世界》受訪時,曾表示在一開始使用GPS創作時,他發現到一些跑者上傳的GPS跑步圖案是一些愚蠢的身體部位圖,而不是真正的藝術。他認為「那些有趣而聰明,但並不原創。」
為了創造與眾不同的作品,莫恩從《星際迷航記(Star Trek)》開始找尋靈感。他先在紙本地圖上勾勒出瓦肯人(星際迷航記裡的外星種族)的招牌手勢Vulcan salute(即食指跟中指併攏,無名指跟小指併攏);在某種意義上,這也是為了紀念飾演該片史巴克一角的已故演員李奧納德·尼莫伊。接著,他發現Market Street這條街道的走向呈一個V字形,是個很好的起點,其他手部剩餘的部分就很容易成形。「當看到作品被我使用的Strava GPS社交軟體廣為流傳之後,我很高興,就開始迷上了GPS創作。」
莫恩完成的藝術作品中,從簡單的心形、幸運草,到複雜的人體、手拿著一雙筷子的輪廓都嘗試過。在真正出去跑之前,他都要事前進行大量的計畫﹕「我必須提前精確地準備。要嘛畫出我心裡想的各種隨機圖樣,要嘛我會在地圖中尋找圖樣。通常會嘗試在街道的線條中連成一個形狀,然後用螢光筆在紙本地圖上畫出來,在規劃出適合的樣式之前,可能已經有好幾版草圖了。」
每次跑步時,莫恩會帶著他繪製的草圖上路,通常一跑就是32公里左右,因為慢跑的範圍愈大,愈能畫出精細的圖樣。想當然,當創作一幅GPS巨型畫作時,為了要確保路線正確,跑速、跑步表現通常不是重點。「我真的不在乎里程數、坡度或是速度,這不是重點,因為這不是比賽,這時最大的重點是形狀。」
在創作之外,莫恩全年都在為馬拉松賽事訓練,他平時會加入當地跑步俱樂部以維持基本跑量;然而創作是孤獨的,當他在跑一幅新作品時通常一個人。莫恩表示﹕「我總是獨自把它們(作品)跑完,我歡迎朋友加入或跟隨我,但還沒人這樣做。」
近期,莫恩完成一幅被公認為「二十世紀美洲最偉大的女性藝術家之一」的墨西哥女畫家芙烈達‧卡蘿畫像(Frida Kahlo),且在美國社群網站Reddit和當地媒體引發熱烈討論。這幅畫是莫恩花了6個小時8分鐘時間,跑了46公里才完成的。
莫恩回想創作過程﹕「我曾多次搞砸,最糟糕的可能就是最近一次芙烈達畫像。兩年前我曾嘗試繪製過,但當時我沒預估到有個在地圖上看不到的水庫,繞來繞去,芙烈達的右眼上就像多了一塊囊腫,我只好放棄了。這個月,我在城鎮裡的另一區畫出新的芙烈達,第一次嘗試中,我做了一個錯誤的轉彎又再度搞砸她的右眼,但眼睛必須完美,幸好最後我終於把她畫好了。」
莫恩的設計平均約32公里,因此他必須非常謹慎、避免採取錯誤的轉彎,否則將會把漫長的跑步日拉得更長。如果出錯,幾乎意味著他不得不選另一天從頭來過。往後,他計畫每個月只生產一幅GPS畫作。
資料來源/Runner's World, SFGATE
責任編輯/Dama