運(yùn)動(dòng)與腦健康

蘇國輝

總的來說，運(yùn)動(dòng)有很多好處，運(yùn)動(dòng)可以提高我們的注意力，調(diào)節(jié)我們的情緒，促進(jìn)我們的學(xué)習(xí)。

現(xiàn)在我們面臨一個(gè)長壽的社會(huì)，健康、長壽是非常重要的目標(biāo)。隨著年齡的增長，很多疾病會(huì)產(chǎn)生。當(dāng)前，一個(gè)重要的戰(zhàn)略就是從治療醫(yī)學(xué)到預(yù)防醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)移，因此運(yùn)動(dòng)尤為重要。

為什么運(yùn)動(dòng)如此重要

好多年前，人類必須出去打獵才能獲得食物，有打獵就有運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在，我們不用打獵就能吃到飯，父母把吃的準(zhǔn)備好，我們坐在沙發(fā)上看電視，平時(shí)我們也在辦公室坐著，運(yùn)動(dòng)量跟以前比就小了很多。

世界衛(wèi)生組織曾發(fā)布一組慢性病高危密碼：3450，即3種不好的生活方式導(dǎo)致4種慢病死亡率增高，最終可能使50%的人喪命。這3種生活方式指的就是吸煙、不合理的膳食和缺乏體力活動(dòng);4種疾病則是心腦血管疾病、癌癥、呼吸系統(tǒng)疾病和糖尿病。如果我們運(yùn)動(dòng)量不夠，身體患慢性病的概率就會(huì)大大提高。

神經(jīng)科學(xué)家非常關(guān)注神經(jīng)保護(hù)這個(gè)概念，因?yàn)槲覀兊拇竽X屬于中樞神經(jīng)的一部分，里面會(huì)有新的神經(jīng)元生出來，神經(jīng)細(xì)胞“生病了”，我們就需要想辦法把它保護(hù)好，延緩病發(fā)。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，能延緩小鼠兩個(gè)月的壽命，小鼠的壽命大概是24個(gè)月，相當(dāng)于人的八年左右。一篇發(fā)表在2017年The Lancet雜志的文章，比較了2016年跟1990年的神經(jīng)疾病的健康負(fù)擔(dān)。調(diào)查結(jié)果顯示，不管哪個(gè)年齡段，精神疾病健康負(fù)擔(dān)都日益加重。2018年，The Lancet Psychiatry期刊刊發(fā)了一篇重要的文章，一個(gè)研究小組追蹤了120萬美國人，發(fā)現(xiàn)做運(yùn)動(dòng)的人在精神健康方面的負(fù)擔(dān)降低很多，可見，運(yùn)動(dòng)對(duì)降低人的疾病是非常有效的。做什么運(yùn)動(dòng)呢？研究發(fā)現(xiàn)，所有的運(yùn)動(dòng)都管用，打籃球、踢足球、騎自行車、走路、跑步等等都行。

運(yùn)動(dòng)為什么管用？2013年，Iuza-luces等人發(fā)表的文章闡明了這一問題。運(yùn)動(dòng)的時(shí)候肌肉會(huì)動(dòng)，肌肉不單單是運(yùn)動(dòng)器官，也是非常重要的內(nèi)分泌器官，它能夠分泌出100多種東西，對(duì)我們的身體健康有益。運(yùn)動(dòng)分泌的抑制神經(jīng)營養(yǎng)因子對(duì)腦健康非常重要。運(yùn)動(dòng)還可以防治慢性病，很多慢性病都跟炎癥有關(guān)，運(yùn)動(dòng)可以分泌出抗炎癥因子。我們把這些分泌的物質(zhì)叫作運(yùn)動(dòng)因子。運(yùn)動(dòng)因子除了從肌肉分泌出來以外，還會(huì)從身體的其他地方分泌出來。

運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF），于是，神經(jīng)細(xì)胞的樹突會(huì)更發(fā)達(dá)，它連接的機(jī)會(huì)就更多，學(xué)習(xí)的效率就會(huì)提高。美國很多年前做過一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在上課之前運(yùn)動(dòng)一個(gè)小時(shí)，然后讓他學(xué)一些很難的課程。研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)以后再學(xué)一些難的內(nèi)容比平時(shí)更好，在數(shù)學(xué)、英文等測(cè)驗(yàn)中，做運(yùn)動(dòng)的人的成績比沒做運(yùn)動(dòng)的更好。

總的來說，運(yùn)動(dòng)有很多好處，運(yùn)動(dòng)可以提高我們的注意力，調(diào)節(jié)我們的情緒，促進(jìn)我們的學(xué)習(xí)。運(yùn)動(dòng)還可以降低我們的壓力。小的壓力對(duì)我們有好處，因?yàn)槲覀兡墚a(chǎn)生動(dòng)力，可是長期的壓力會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元形態(tài)和功能的改變。人類海馬體每天產(chǎn)生大約700個(gè)新的神經(jīng)元。新生出來的神經(jīng)元對(duì)我們學(xué)習(xí)、適應(yīng)新的環(huán)境是非常重要的。如果有壓力，新生出來的神經(jīng)元就變小。

科學(xué)家采用了一個(gè)習(xí)得性無助的辦法——抑郁樣的行為—強(qiáng)制性游泳測(cè)試。給老鼠注射不同劑量的激素，把老鼠分成兩組，一組老鼠放在有跑輪能夠跑步的地方，另一組放在有跑輪、但是跑輪不動(dòng)的地方，然后檢查老鼠的抑郁行為。把老鼠放在裝有水的圓柱形水槽中，第一天放15分鐘（誘導(dǎo)習(xí)得性無助）;第二天放5分鐘 （檢測(cè)抑郁程度）。老鼠漂浮不動(dòng)的時(shí)間越長，就代表它抑郁得越厲害。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)中輕度抑郁的老鼠，運(yùn)動(dòng)不僅可以減輕其抑郁程度，還促使了新的神經(jīng)元生長，老鼠的記憶能力也提高了。

為什么運(yùn)動(dòng)會(huì)跟大腦有關(guān)？是運(yùn)動(dòng)因子的原因。其中一種運(yùn)動(dòng)因子是脂聯(lián)素。有學(xué)者研究認(rèn)為，低水平的脂聯(lián)素增加患抑郁癥的風(fēng)險(xiǎn)，抑郁癥病人血漿脂聯(lián)素的濃度下降，得到成功治療的抑郁癥病人脂聯(lián)素的水平上升。我們做了一些實(shí)驗(yàn)去證實(shí)它。把脂聯(lián)素基因去掉，既然脂聯(lián)素這個(gè)基因如此重要，去掉以后運(yùn)動(dòng)應(yīng)該就沒有運(yùn)動(dòng)的效果了，結(jié)果果然如此。老鼠跑步以后，脂肪細(xì)胞分泌出脂聯(lián)素，會(huì)跑到海馬區(qū)，使海馬的神經(jīng)發(fā)生改善，抑郁行為也得到了改善，這可能是治療抑郁病人的一個(gè)創(chuàng)新行為。

我們找了150個(gè)長期疲勞的病人，他們沒有做過八段錦，然后把他們分成兩組，一組做八段錦，另外一種作為對(duì)照組不做運(yùn)動(dòng)。根據(jù)兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)去檢查，發(fā)現(xiàn)做八段錦的這一組人的焦慮分?jǐn)?shù)有所改善，比對(duì)照組的脂聯(lián)素水平要高。這說明，人做運(yùn)動(dòng)還是管用的。脂聯(lián)素將來也有可能作為一個(gè)生物指標(biāo)，因?yàn)槊總€(gè)人做運(yùn)動(dòng)需要的量不一樣。做完運(yùn)動(dòng)后通過測(cè)試脂聯(lián)素的水平，可以知道運(yùn)動(dòng)量是否足夠。

運(yùn)動(dòng)對(duì)皮層樹突棘可塑性和學(xué)習(xí)記憶的改善

樹突棘是大腦里很重要的結(jié)構(gòu)，樹突棘的概念可以這么理解：一個(gè)神經(jīng)元要跟另外一個(gè)神經(jīng)元對(duì)話，對(duì)話的地方就在樹突棘上面。運(yùn)動(dòng)可以改善小鼠皮層的樹突棘可塑性，在不同時(shí)間檢查小鼠的運(yùn)動(dòng)皮層，同一個(gè)地方，同一個(gè)樹突可以看到它的改變。有一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)以后髓鞘增強(qiáng)、增多，這也代表運(yùn)輸?shù)乃俣仍鰪?qiáng)。

這跟學(xué)習(xí)有什么關(guān)系呢？我們用了一個(gè)學(xué)習(xí)的模型，讓小鼠運(yùn)動(dòng)以后放在一個(gè)滾輪的儀器上，滾輪一直在動(dòng)，小鼠要學(xué)習(xí)怎么適應(yīng)滾輪的速度。我們發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)過的小鼠學(xué)得很快，沒有運(yùn)動(dòng)過的小鼠的學(xué)習(xí)時(shí)間比較長?？偟膩碚f，運(yùn)動(dòng)可以改善樹突棘可塑性和神經(jīng)元活性，改善軸突髓鞘化，最重要的是，運(yùn)動(dòng)激活了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可塑性，有助于改善學(xué)習(xí)記憶功能。

運(yùn)動(dòng)對(duì)抑郁情緒的改善

大家都知道“少年不識(shí)愁滋味”這句話，以前的青少年很開心，可是我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的青少年患精神障礙的百分比很高，接近30%。怎樣用一些干預(yù)的辦法去改善這一情況？英國國家衛(wèi)生與臨床優(yōu)化研究所（NICE）發(fā)布的抑郁癥治療指南指出，運(yùn)動(dòng)可作為輕、中度抑郁的一線治療;熱愛運(yùn)動(dòng)的青少年在學(xué)業(yè)上表現(xiàn)更優(yōu)。

我們研究了有閾下癥狀（包括抑郁癥狀和躁狂癥狀）的青少年，未來有可能發(fā)展為抑郁障礙和雙相障礙，且自殺發(fā)生率高。另外，這些青少年不一定愿意服用藥物。我們?cè)谝粋€(gè)中學(xué)做了簡單的研究，進(jìn)行12周有氧運(yùn)動(dòng)的人跟接受心理教育的人對(duì)比。有氧運(yùn)動(dòng)：最大心率的50%-70%、中等強(qiáng)度、跑步，每天30分鐘，每周4天，持續(xù)3個(gè)月。心理教育對(duì)照組：一般心理教育3個(gè)模塊;小組游戲、小組詩詞閱讀和小組合唱各1個(gè)模塊，共八次。用影像觀察大腦，我們發(fā)現(xiàn)做運(yùn)動(dòng)的人的大腦發(fā)生了變化。不僅如此，運(yùn)動(dòng)也對(duì)閾下抑郁青少年的腸道微生物產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn)，12周有氧運(yùn)動(dòng)下調(diào)了閾下抑郁青少年腸道微生物神經(jīng)退行性疾病相關(guān)信號(hào)通路的相對(duì)豐度，上調(diào)了閾下抑郁青少年腸道微生物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制（T）的相對(duì)豐度，做完運(yùn)動(dòng)，抑郁青少年明顯在認(rèn)知上有改善。

因此，大家要活動(dòng)，生活得好，就要運(yùn)動(dòng)，希望大家以后多關(guān)注運(yùn)動(dòng)對(duì)腦健康的重要性。