哈佛權威腦科學家20年研究：學習不好，情緒低落，比吃藥更管用的方法是它
運動（pixabay）
（希望之聲記者李智綜合報導）在介紹方法之前，我們來先做個小調查，下面的事，你都聽說過嗎？
2.奧巴馬曾經率領所在高中的籃球隊贏得夏威夷州冠軍；
3.現任的美國總統特朗普，也是體育高手，大學期間擔任校橄欖球隊的主力。
沒聽過不要緊，上面這些其實都說明了：作為大國領袖，他們不僅擁有睿智的大腦，而與此同時，他們也具備強健的體魄。
哈佛大學醫學院教授約翰·瑞迪歷經二十余年，揭開運動、大腦、心理健康之間的神秘聯繫。
約翰·瑞迪是哈佛大學醫學院教授，國際公認的神經精神醫學領域專家。1997年被評為「美國最佳醫生」，而且他還在其專著的《運動改造大腦》一書中宣布：四肢發達的人，頭腦並不簡單，因為鍛煉身體的同時，也在鍛煉大腦，運動可以改造大腦。
01
關於學習
越動越多的腦細胞
在遠古時代，原始人以狩獵和採集為生，為追逐獵物而奔波，每天行走8000至16000米。
生命是運動的。生活在海洋里，類似水母的微小生物海鞘就是一個極端的例子。
海鞘的幼蟲擁有一條簡單的脊髓和300個神經元組成的「腦」，必須在生下來的12個小時內找到一塊礁石附著，否則將死去；而一旦附著，它們就會吃掉自己的「腦」，因為不再運動，腦也就沒有用處了。
回到人類自己，人腦由1000億個神經元組成，神經元之間通過樹狀分支上的「葉片」，即突觸的相互接觸而建立連接，以傳遞複雜的信息。腦內信息傳遞的媒介，其中，血清素控制著情緒，就像是「大腦警察」，困擾現代人良久的抑鬱症、焦慮症、強迫症等神經症，究其根源，就在於血清素分泌失控。
去甲腎上腺素關乎注意力和認知力。
多巴胺影響學習能力、滿足感和注意力。
腦源性神經營養因子（BDNF）：被比喻為「大腦的優質營養肥料」，可增加突觸可塑性，促進神經元細胞再生，進而建立和保養神經細胞迴路，也就是大腦自身的基本結構。
曾幾何時，大腦被認為是發育成熟的硬體，也就是人們常說的「三歲看到老」。
隨著現代腦科學的蓬勃發展，人們逐漸認識到人腦每時每刻都在經歷著重塑。
不但連接神經元的突觸具有可塑性，可能織就更多、更強的神經網路；而且終其一生，海馬體區域源源不斷地產生新的神經元幹細胞，經過發育而形成神經細胞，加入到神經網路中，完成「神經新生」的過程。
最終，我們建立的神經網路越發達，儲存的記憶和經歷越豐富，學習起來也就越容易。
在此期間，神經遞質和腦源性神經營養因子如同催化劑，全程保駕護航，而運動致力於改善的正是這兩類化學物質。
遍布人腦的神經網路
研究表明，運動從三個層面提高學習能力：
首先，運動完善思維模式，以提高警覺力、注意力和驅動力。
不知道你有沒有這樣的經歷：心情鬱結的時候，索性什麼都不想，到外面跑上幾圈，回來之後神清氣爽，再想想煩惱的事情，實在不值一提。
運動能夠改善情緒，調節和優化大腦功能，秘訣就在於運動提高了神經遞質的水平，使大腦中的神經遞質和其他化學物質之間達到平衡。
其次，運動讓神經細胞準備就緒，促使它們相互連接起來，這是連通新信息的細胞基礎。
還記得前面提到的腦源性神經營養因子嗎？實際上，科學家對其從發現到重視，也就是近二十多年的事情。
1990年，BDNF被發現，極大地改變了人們對大腦中神經細胞相互聯繫的看法。實驗顯示，往培養皿內的神經細胞上撒些BDNF，細胞就會自發地形成新的分支。作為大腦內合成的蛋白質，BDNF促成了突觸和神經的可塑性。
運動會促進腦內BDNF水平大幅度提高，這就好比為大腦施肥，吸收養分的腦細胞連結由此變得枝繁葉茂，大腦就是這樣「長大」的。
運動激發海馬體的幹細胞分化成新的神經細胞。
既然連接神經元的突觸具有可塑性，那麼神經元本身呢？
上世紀末，科學家證明神經元就像身體其他細胞一樣，正在分裂和增殖，其中，成體哺乳動物腦內的海馬區域終身擁有神經元幹細胞。
經過解剖，運動的老鼠海馬體中新幹細胞的數量是不運動的老鼠的兩倍。
運動產生大量的神經元。
不過這些新生的神經元幹細胞，還要經歷一個發育過程才能變成神經細胞，加入到神經網路而發揮作用。
在這個過程中，環境優化的刺激，比如學習、社交，有助於神經元的存活；腦源性神經營養因子（BDNF）則再度發力，激活體內激素，協同促進幹細胞分化。
「神經新生」被認為是腦科學史上最大的發現之一，而運動能夠誘發「神經新生」，繼而為大腦製造出替換零件（新的神經元細胞）。
02
關於情緒
運動是最佳的藥丸
不知道從什麼時候開始，精神類疾患開始大顯神威，從多見於兒童的注意力缺陷多動障礙，到起始於青春期的強迫症，再到好發於中年人的抑鬱症，多少人深陷其中難以自拔。
不過，當你了解到心理問題可以用生物學來解釋，情緒障礙實際上是腦迴路出了問題時，或許就不會再感到內疚和無助，而是決意奮起，做些什麼。
腦科學研究表明，心理異常，實際上是基於大腦生理生化功能障礙，產生的對客觀現實的歪曲反映。
比如，抑鬱症很可能是由於去甲腎上腺素、多巴胺、血清素三種神經遞質的不足而造成的。
隨著年齡的增長，神經遞質的缺乏或失衡，神經網路的減少，腦細胞的減少，都可能成為心理精神疾病的罪魁禍首。為此，多少人訴諸藥物甚至成癮，療效卻差強人意。
早在2000年10月，杜克大學在《紐約時報》發表研究成果：運動治療抑鬱症的效果要好於抗抑鬱藥物舍曲林。
至今，醫學已經證實，在治療輕度和中度抑鬱與無助感方面，運動的效果和抗抑鬱葯一樣好，而且無任何副作用。
毫無疑問，運動是上天賜予人類的一劑良藥。
正如僅僅靠注射BDNF不可能讓人變得聰明，單純依賴藥物增加或降低大腦中化學物質的水平，並不能實現一對一的結果。
因為人腦運行遵守的是一套複雜而又微妙的機制，神經遞質的任何失衡和偏差，都會引發震動。
對此，運動的妙處就在於調動人體自身的力量，把各種化學物質微調至平衡的最佳狀態。
得過抑鬱症的人都有這樣的感受，越是抑鬱，就越不想動；越不想動，就越抑鬱。
現在你知道了，打破這樣的死循環，還要靠運動。
03
重塑大腦
什麼樣的運動計劃最有效？
美國，伊利諾伊州，內珀維爾203學區，內珀維爾中央高中。
早晨7點10分，一群高中生經過一番熱身，踏上學校操場的跑道，這裏要進行的是1600米長跑。
因為在第一節文化課之前，內珀維爾中央高中的體育課被稱為「零點體育課」。
當胖妞米歇爾氣喘吁吁地邁過終點線的時候，她得到了一個A，和率先跑完全程的長跑運動員傑克得分一樣。
原來，所有學生必須佩戴心率表，根據上面顯示的數據，而不是誰最先衝到終點打分。
盡全力比跑得快更重要。
「零點體育課」全新的評價理念，完全顛覆了以往更快、更高、更強的打分標準。
與此同時，內珀維爾中央高中的學業水平獲得大幅提升，明顯超越其他同類學校。
在每四年舉辦一次的TIMSS測試中（由國際教育成就評價協會發起和組織的評測，是國際上衡量學生數學和科學水平的標杆），內珀維爾中央高中學生分別在科學和數學領域取得世界第1和第6的超常發揮；相比之下，全美學生的平均成績在國際上的排名分別為第18位和第19位。
在瑞迪教授看來，風靡美國的「零點體育課」至少帶來兩點啟示：
第一，什麼時間運動，對大腦的效果最好？
2007年德國科學家發現，和運動前相比，人們在運動後學習詞彙的速度提高了20%。
運動優化大腦的作用發生在運動后。
因為一旦運動結束，血液幾乎立刻迴流至大腦，這時如果有需要敏銳思維和複雜分析的事情，正是注意力集中的最佳時刻。
研究表明，運動帶來的有益效果至少能持續6周，僅一次運動的「後勁」就可持續1-1.5小時。
前文中提到，運動產生大量神經元幹細胞，而環境優化的刺激則有助於其存活與分化，並最終加入到神經網路中。
放到「零點體育課」的環境下，就是一大早的體育課為一整天的學習打下基礎，向大腦提供學習所需的最佳工具——神經元幹細胞；而後的文化課學習刺激並促使新生的神經細胞連接到神經網路中。
至此，這批「可塑之才」終於榮膺為腦迴路的正式成員。
正因為此，「零點體育課」又被稱為「學習準備型體育課」。按照這樣的規律，以後遇到下午的考試，不妨在午飯前先來一場運動熱身。
第二，速度快 ≠ 身體健康。
事實上，在健身非競技運動中，起決定性作用的是有沒有真的動起來。
那麼，多大的運動量才夠呢？醫學界對此尚無定論。
不過，遵循人類祖先的腳步，有氧運動顯然是最靠譜的選擇：堅持每天行走和慢跑，每周長跑幾次，時不時地進行追逐獵物似的急速奔跑。
來自美國疾病預防控制中心和美國運動醫學會的建議是，每周至少5天進行30分鐘中等強度的有氧運動。
在有氧運動中，心率成為衡量運動強度的標準，目前學界普遍認為：
最大心率 = 220 – 實際年齡
低強度運動：最大心率的55% – 65%，常見運動如步行；
中強度運動：最大心率的65% – 75%，常見運動如慢跑；
高強度運動：最大心率的75% – 90%，常見運動如快跑。
此外，在具體的運動項目上，有氧運動和複雜活動分別對大腦產生有益影響，作用互補。
因而除了跑步，你還可以做做瑜伽、打打太極、練練杠鈴，多多益善。
其中，有氧運動能增強神經遞質、建立新的血管來輸送生長因子，促使新細胞的生成。
而在強化和拓展神經網路的過程中，複雜活動調動起身體的所有元素投入使用，一邊活動筋骨，一邊開動腦筋，活動越複雜，對大腦的刺激越大，腦神經之間的連接也就越豐富和發達。
同樣的道理，和小夥伴一起活動，或者到戶外去運動，大腦受到的刺激多，效果就比一個人在健身房的跑步機上悶頭訓練要好。
總之，把肢體鍛煉和心智鍛煉結合起來，大腦一定會變得棒棒噠。
所以，在即將到來的暑假假期，除了吃、睡、看電視、打遊戲，千萬別忘記運動哦，它也是我們生活中不可或缺的一部分。
帶著家人，尤其是孩子，一起運動，祝你獲得意外的收穫。