- 運動改造大腦
- (美)約翰·瑞迪 埃里克·哈格曼
- 1406字
- 2019-01-01 00:17:31
鍛煉身體的同時,也在鍛煉大腦
如果人類打算生產新的神經細胞,那么我們還需要營養它們的肥料嗎?從一開始,研究神經新生的科學家就很熟悉BDNF。這些科學家早已明白如果沒有這種優質的營養肥料,大腦就無法接收新信息,而現在人們又知道BDNF是制造新細胞必不可少的成分。
BDNF聚集在突觸附近的儲備庫中,隨著血液的泵出而被釋放出來。在這一過程中,身體內大量激素被調動起來發揮協同作用,由此科學家帶給我們一串新的縮寫詞:IGF1(胰島素樣生長因子1)、VEGF(血管內皮生長因子)以及FGF2(成纖維細胞生長因子2)。在運動期間,這些因子成功穿過血腦屏障(bloodbrain barrier)(血腦屏障是一種由細胞緊密相連構成的毛細血管網,它可以阻擋類似細菌的大型侵入者進入大腦。)近年來,科學家剛剛認識到,一旦進入大腦后,這些因子和BDNF共同發揮作用,為學習的分子機器做好準備,尤其在運動的時候,大腦內部也會產生這些因子來促進干細胞分化,而更重要的在于這些因子描繪出身體到大腦的直接連接路線。
在運動過程中,當肌肉感覺需要更多能量時,它們就釋放IGF1因子。葡萄糖不僅是肌肉的主要能量來源,更是大腦唯一的能量來源。IGF1與胰島素共同合作把葡萄糖輸送到你的細胞里。有趣的是,IGF1在大腦中的作用與能量控制無關,而是與學習有關,這樣我們就能記住在自然環境中哪里能找到食物。運動時,BDNF不但幫助大腦增加IGF1含量,而且還激活神經元產生發送信號的神經遞質,比如血清素和谷氨酸鹽。它還會刺激更多BDNF受體的產生,增強神經元之間的聯系以鞏固記憶。特別是BDNF,它似乎對建立長期記憶很重要。
從進化角度看,這完全符合進化的道理。如果排除其他一切因素,那么我們需要的學習能力只是為了幫助我們找到、獲得并儲存食物。我們需要能量來學習,我們需要學會發現能量的來源——身體發出的所有信息都是為了讓這個過程延續下去,并且讓我們不斷適應環境生存下來。
為了向細胞輸送能量,我們需要新的血管。當我們的身體細胞缺氧時,就會像肌肉運動缺氧所做的那樣:VEGF開始工作,在身體和大腦中生成更多的毛細血管。研究者推測,對神經新生至關重要的一點是,VEGF改變了血腦屏障的可滲透性,即在運動期間,打開原來的血腦屏障,讓其他的因子通過。
運動關鍵詞
● 胰島素樣生長因子(IIGGFF11)
IGF1也被稱作“促生長因子”,是一種在分子結構上與胰島素類似的多肽蛋白物質。在嬰兒的生長和在成人體內持續進行合成代謝作用上具有重要意義。 IGF1也被稱作“促生長因子”,是一種我們體內另一個重要成分——FGF2也進入到大腦內。就像IGF1和VEGF一樣,在運動期間,FGF2的數量也有增加,而且它是神經新生所必需的因子。FGF2在身體內幫助組織生長,而進入到大腦后,它對LTP的過程起到重要作用。
隨著年齡的增長,這三種因子和BDNF的數量都會逐漸減少,而神經新生也隨之減少。甚至在我們衰老之前,這些因子和神經新生數量的減少都會體現在緊張和抑郁上,隨后我會在書中介紹這些內容。對我而言,這實在是鼓舞人心的消息。如果能提高身體內的BDNF、IGF1、VEGF和FGF2水平,就意味著我們掌握了某種方法控制老化。
這是生長與老化、活動與不活動之間的較量。身體需要動力,當我們激勵身體的同時,也在激勵我們的大腦。學習和記憶與運動技能共同進化,運動技能使我們的祖先有機會找到食物,就我們的大腦而言,如果我們停止活動,就真正失去了學習的必要。
運動關鍵詞
● 成纖維細胞生長因子(FGF2)?
由垂體和下丘腦分泌的多肽。能促進成纖維細胞有絲分裂、中胚層細胞的生長,還可刺激血管形成,在創傷愈合及肢體再生中發揮作用。