明日就出来跑跑呢,运动让大脑更加灵敏

日期:2019-05-06编辑作者:ca88手机版登录

(文/Virginia Hughes)我之前在博客里面承认过,我是个锻炼拖延症患者。理智上我知道每天锻炼对我有长期的好处。但是这种模糊的健康受益往往远在几年或者几十年之后,这实在很难让人有运动的动力。

研究发现,只需10分钟轻度的运动就可以激活你的大脑,让你反应更快,更聪明。

(诶斯达/译)一个有趣的新研究探索了亲近大自然可能给大脑带来的生理变化。根据这个研究,在公园里散步可能抚慰心灵,并使我们大脑的运作方式发生利于心理健康的改变。

正如每一个合格的美国人一样,我喜欢立即可以兑现的好处。今天,我在一项新的脑成像研究里面找到了一些立竿见影的好处,据这项研究报告,只需10分钟轻度的运动就可以激活你的大脑,让你反应更快,更聪明。

图片 1

现在,我们中的大多数人定居在城市。与曾祖父母辈的人相比,我们到户外、在自然绿地上徜徉的时间少了很多。

一组日本的运动学家招募了25名健康的年轻人参与实验,实验共分两轮;在第一轮,实验对象需要骑行固定式的自行车10分钟,而在第二轮他们只是休息。

两项实验饿的过程

很多研究表明,与住在市中心外的人相比,“城里人”罹患焦虑、抑郁和其他心理疾病的几率更高。越来越多的研究提示,这些趋势间似乎存在着某种联系。许多研究显示,与家附近有公园的人相比,几乎没有机会接触绿地的城里人有更高的心理问题发生率。另外,与最近没有外出接触大自然的人相比,那些投身在自然环境中的城里人的应激激素(stress hormones)水平在游览后立即有所下降。

图片 2图片来源:Yanagisawa et al., 2010

第一项实验是由日本研究团队进行研究。日本的日本的运动学家招募了25名健康的年轻人参与实验,实验共分两轮;在第一轮,实验对象需要骑行固定式的自行车10分钟,而在第二轮他们只是休息。志愿者在锻炼/休息实验前后各接受两组测试。其中一组是“二维情绪量表”,测量情绪和兴奋程度:精力充沛还是昏昏欲睡,放松还是紧张,等等。

图片 3几乎没有机会接触绿地的“城里人”,似乎更容易罹患心理问题。图片来源:Ollyy/shutterstock友情提供

志愿者在锻炼/休息实验前后各接受两组测试。其中一组是“二维情绪量表”,测量情绪和兴奋程度:精力充沛还是昏昏欲睡,放松还是紧张,等等。

另外一个实验是“斯特鲁测验”,测量注意力和大脑的运行速度。研究员向志愿者展示描述颜色的词语,但是这些词显示在屏幕上的时候本身也是有颜色的,志愿者需要说出字的颜色,而不是字本身。这是一项困难的实验:当字的颜色和字面意思不同的时候(红色,蓝色,和绿色),你的大脑需要花些时间来处理这种不匹配。

但游览公园或其他绿地可能如何改变心情还不为人所知。游历大自然真的会给我们的大脑带来能影响情绪健康的变化吗?

另外一个是著名的“斯特鲁(Stroop)测验”,测量注意力和大脑的运行速度。研究员向志愿者展示描述颜色的词语,但是这些词显示在屏幕上的时候本身也是有颜色的,志愿者需要说出字的颜色,而不是字本身。这是一项困难的实验:当字的颜色和字面意思不同的时候(红色,蓝色,和绿色),你的大脑需要花些时间来处理这种不匹配。(你可以在这里试试这些测试。)

两项实验的不同和结果

这一可能性激起了格列高利•布拉特曼(Gregory Bratman)的兴趣。作为在斯坦福大学学习环境与资源专业的研究生,布拉特曼一直研究城市生活对心理带来的影响。在今年6月发表的一项研究[1]里,他和同事们发现,跟在繁忙路段旁溜达了一段时间的志愿者相比,在斯坦福校园内的一片葱翠绿地漫步相同时长的志愿者更能集中注意力,也更开心。但这项研究并没有探究可能引起这种效应的神经机制。

但是这项研究酷的地方在于:研究员测量了实验对象在做斯特鲁测试时(包括运动前和运动后)的脑部活动。他们采用了一种叫做“功能性近红外光谱成像” (functional near-infrared spectroscopy,fNIRS)的技术:被试戴上特殊的帽子,里面装满了无害的光学探头。这些探头可以检测浅层血管的颜色变化。当脑细胞对刺激作出反应的时候,它们需要新鲜的充满氧气的红色血液供应。这项活动会将该区域的蓝色,缺氧的血液替换掉。通过测量这些颜色的变化,fNIRS可以间接地测量大脑表层的神经活动。

但是这项研究酷的地方在于:研究员测量了实验对象在做斯特鲁测试时,包括运动前和运动后的脑部活动。他们采用了一种叫做“功能性近红外光谱成像” fNIRS的技术:被试戴上特殊的帽子,里面装满了无害的光学探头。这些探头可以检测浅层血管的颜色变化。当脑细胞对刺激作出反应的时候,它们需要新鲜的充满氧气的红色血液供应。这项活动会将该区域的蓝色,缺氧的血液替换掉。通过测量这些颜色的变化,fNIRS可以间接地测量大脑表层的神经活动。

所以,在七月发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)的一项新研究[2]中,布拉特曼和他的合作者们决定要仔细探究一个人的忧虑倾向会怎么被一次散步所改变。

图片 4图片来源:Brun et al., 2014

研究员发现在锻炼实验中,志愿者在运动后的斯特鲁实验中的反应速度有明显提升。对比之下,同样的实验对象在休息实验中并没有表现出这种提高。运动还引发了大脑左侧两个区域的活动激增:背外侧前额叶皮质和额极皮层区域。这两个区域都已知涉及注意力以及执行功能。而且由运动引起的大脑激活程度和处理速度的提高相关。

这种被认知科学家们称之为“病态反刍”(编者注:这里的“反刍”指个体经历负性事件后,围绕自己的消极情绪进行的反复、被动的思考)的忧虑是大多数人都熟悉的一种心理状态。在这种状态下,我们似乎无法停止翻来覆去地琢磨自己犯的差错和生活中的种种不顺。这种没完没了的烦躁既不利于健康,也于事无补。研究表明,这种状态不但是抑郁症的一种先兆,而且,比起居住在城市外的人,它在城里人身上格外常见。

研究员发现在锻炼实验中,志愿者在运动后的斯特鲁实验中的反应速度有明显提升。对比之下,同样的实验对象在休息实验中并没有表现出这种提高。

为什么运动可以引起额叶皮层额外的活动呢?

但对布拉特曼和他的同事们而言,研究里最有趣的一点可能在于,这样的反刍思维与大脑膝下区前额叶皮层(subgenual prefrontal cortex)活跃程度的增加密切相关。

运动还引发了大脑左侧两个区域的活动激增:背外侧前额叶皮质和额极皮层区域(见上图)。这两个区域都已知涉及注意力以及执行功能。而且由运动引起的大脑激活程度和处理速度的提高相关。

这在于一个调节我们应激模式和压力反应的化学信号网络。先前的关于啮齿类动物的研究发现,运动会让大脑释放更多的乙酰胆碱,去甲肾上腺素和多巴胺,这些都是参与激发大脑的神经递质,并且已知可以激发额叶皮层。在这项新研究中的志愿者在运动之后情绪测试中展示出了较高的激发水平,印证了这些观点,并且这种激发水平同额叶皮层的大脑活动相关。

布拉特曼意识到,如果研究者们能够追踪人们在接触自然前后大脑该部分的神经活动,他们将能对自然是否能改变人们的思维方式,以及能在多大程度上改变有更好的理解。

好吧,但是为什么呢?为什么运动可以引起额叶皮层额外的活动呢?

在这个较早的研究里面,志愿者需要进行“中度”的锻炼:10分钟自行车骑行,需要消耗他们最大摄氧量50%的程度。这项新的研究发现“轻度”的锻炼就可以带来相同的好处,其中“轻度”的定义是消耗最大摄氧量30%。

布拉特曼和他的同事们首先招募了38个健康、成年的城市居住者,然后让他们完成一份问卷,以测量他们在正常状态下的病态反刍水平。

研究员怀疑答案就在所谓的“战斗或逃跑”系统——一个调节我们应激模式和压力反应的化学信号网络。先前的关于啮齿类动物的研究发现,运动会让大脑释放更多的乙酰胆碱,去甲肾上腺素和多巴胺,这些都是参与激发大脑的神经递质,并且已知可以激发额叶皮层。在这项新研究中的志愿者在运动之后情绪测试中展示出了较高的激发水平,印证了这些观点,并且这种激发水平同额叶皮层的大脑活动相关。

这些研究者们也动用监测脑内血流的扫描仪器检查了每个志愿者膝下区前额叶皮层的神经活动。通常来说,流向大脑某部位的血液越多,该部位的神经活动越活跃。

同一组研究人员曾在2010年在同一个学术期刊《神经成像》NeuroImage上发表过相似的文章。在这个较早的研究里面,志愿者需要进行“中度”的锻炼:10分钟自行车骑行,需要消耗他们最大摄氧量50%的程度。这项新的研究发现“轻度”的锻炼就可以带来相同的好处,其中“轻度”的定义是消耗最大摄氧量30%。这是个显著的区别,研究员称。考虑到我们的生活方式越来越倾向于久坐,他们写道:“我们的一项重要任务就是确定,为了维持精神和身体健康,所需的最低水平的体力锻炼是多少。”(10分钟轻度锻炼作为最低纲领,如何?)

接着,科学家们随机让半数的志愿者用90分钟在斯坦福校园一个树木丛生、静谧祥和、仿若公园一般的区域内漫步,而另一半志愿者则在帕罗奥图(Palo Alto)一条嘈杂喧闹、车水马龙的多车道高速路边上漫步一样长的时间。根据实验要求,志愿者们不能和小伙伴一起散步,也不能听音乐,但他们可以按自己的步速来走。在散步结束后,志愿者们马上回到了实验室,并且再一次完成问卷和大脑扫描。

看在这份上,我准备强拽自己出门跑跑步。希望跑一下可以给我带来一个脑力高效的下午。

也许你已经想到,在高速公路边散步并不能慰藉志愿者们的心灵。通向他们膝下区前额叶皮层的血流还是很多,而他们的忧虑水平得分依旧没变。

编译自 National Geographic: How 10 Minutes of Mild Exercise Gives Your Brain a Boost

 

然而,从另一半志愿者的问卷得分上看,这些漫步过清静林荫小道的人的心理健康状况出现了出轻微但有意义的改善。在散步后,他们不像散步前那样对生命中的失意耿耿于怀了。除此之外,他们流向膝下区前额叶皮层的血液更少了——他们大脑中的这一部分变得不那么活跃了。

布拉特曼说,这些结果“强有力地暗示着,外出亲近自然环境”可能成为城里人一种简易且几乎即时生效的,改善心情的方法。

图片 5花些时间外出亲近自然一段时间,与病态反刍相关的脑区活动可能被削弱。图片来源:llaszlo/shutterstock友情提供

不过他表示,当然还有很多问题亟待解决——比如,从心理健康方面考虑,在大自然呆多久才算足够或理想呢?自然世界中哪些方面最具安抚作用?是那青枝绿叶,那幽幽静谧,那缕缕阳光,还是那土壤芬芳?是以上的全部,还是一些其他什么在提振我们心情?我们在室外是否需要用走路或者在其他方式在室外保持活跃,才能获得最大的心理收益?我们应该独自亲近自然,还是说与人作伴更能改善心情?“我们还需要进行大量的研究。”布拉特曼说。

但与此同时,他指出,闲逛附近的公园几乎没有坏处,而且还有可能帮你抑制你膝下区前额叶皮层的活动——起码能压抑一会儿。

(编辑:Calo)

参考文献:

  1. Bratman, Gregory N., et al. "The benefits of nature experience: Improved affect and cognition." Landscape and Urban Planning 138 (2015): 41-50.
  2. Bratman, Gregory N., et al. "Nature experience reduces rumination and subgenual prefrontal cortex activation." Proceedings of the National Academy of Sciences 112.28 (2015): 8567-8572.

文章题图:Denys Prykhodov/shutterstock友情提供

 

 

本文由ca88手机版会员登录发布于ca88手机版登录,转载请注明出处:明日就出来跑跑呢,运动让大脑更加灵敏

关键词:

双语警惕,每一日隔半钟头做一回

一篇发布在《美国心脏组织杂志》(Journal of the American HeartAssociation)上的新商讨声称,要是1个人每天看电视机三钟头...

详细>>

一起来认识,王兴国营养特训班

在生活中,经常听到这样的对话: 在生活中,经常听到这样的对话: “我好像感冒了……”  原标题:一起来认识...

详细>>

商量分析小鼠大脑育儿机制,让您丧失斗志

在互连网文化中,“喜当爹”可不是什么好词。如果哪位男同胞一十分的大心被人冠以了那么些号称,推断肠子都要...

详细>>

国内外评分网址到底有如何差异,哪些影片最精

一年一度的奥斯卡颁奖典礼又要到来了。也许你还在为去年《美国骗局》惜败《地心引力》而耿耿于怀,但你的朋友...

详细>>