促进大脑健康-了解大脑运动之间的联系

神经塑性是一个相对不知名的任期直到1970年代当科学家开始接受这个概念,我们的大脑是一个生理上不是一个静态的器官,成为固定在出生后不久,大约1000亿个神经元(神经细胞)(1、2)。在过去的15到20年,这个领域的研究已经急剧扩大各种化合物的发现能改变大脑结构和功能在生活和每一个构件是如何积极影响锻炼,体力活动，甚至是脑力活动(3,4)。

也许最令人印象深刻的成功故事连接改善大脑功能锻炼是学习准备体育项目,建立零小时在芝加哥伊利诺中心高中的体育项目在1990年代(5)。程序的最初目的是检查前锻炼学校是否会提高学生的学习能力在教室里。自从这个项目开始并经过它的发展，这个学区的学生现在是全国最健康和最聪明的学生之一。

事实上，这个地区的八年级学生在国际数学和科学研究趋势(TIMMS)上的表现超过了美国全国平均水平，甚至超过了中国、日本和新加坡的许多学生，这些学生的排名传统上高于美国学生。那么到底是怎么回事呢?

哈佛大学的古人类学家丹尼尔·利伯曼,一直在研究人类进化,并演示了如何随着时间的推移我们的大脑和头骨进化为了保持我们作为一个物种生存下来(6),我们需要思考过程,策划,狩猎团队,功能和社会群体内部交流促使我们大脑的生长在不同地区和提高我们的整体脑功能。我们大脑的这种生长，特别是特定区域，如与意识思考、决策、计划、判断、分析和抑制有关的额叶，一直延续到现代。

由于我们的年龄，我们的大脑也可能遭受损失和萎缩的心理效率和记忆下降的形式。事实上，记忆损失被称为老年人的主要认知投诉。据估计，大约10％的成年人超过65岁，具有某种形式的认知障碍，这种统计数据增加到80岁以上成年人的50％（7）。Although this decline is generally attributed to overall physiological losses within our brain cells, the potential impact of disease (e.g., Alzheimer’s), an overall lack of brain use, or the effect of depression or medications, the key biological risk factors associated with these declines include:

氧化应激——我们的大脑利用了身体约20%的氧气供应，随着时间的推移，自由基的积累可能导致DNA和大脑内的基本脂质损伤，从而引发神经元死亡。
炎症剂积累在大脑中。通常，通过我们的血脑屏障（BBB）滤除它们，一种精细毛细管网络分离从系统性循环的细毛细血管血流。随着衰老，我们越来越少过滤许多炎症剂（例如白细胞介素-1β），其可以破坏神经元并抑制神经发生（新神经元的生长）。
升高的同型半胱氨酸，在血浆中发现的天然存在的氨基酸促进血管内的动脉粥样硬化，从而减少脑血流，记忆和整体脑体积。
体内激素失衡和激素丢失——关键的类固醇激素，如雌激素、睾酮和脱氢表雄酮(DHEA)共同帮助保持认知能力，但随着年龄的增长而下降。
脑血管健康 - 健康血管和升高的HDL-胆固醇水平促进血液流入大脑的区域，如灰质。
高血压 - 大脑内的小毛细管易受长期升高的血压造成的损伤。
糖尿病和胰岛素抵抗——高血糖和无法利用葡萄糖与神经元生长因子水平较低、脑容量减少和痴呆发生率较高有关。
压力和焦虑会引发持续较高水平的皮质醇，这会损害大脑组织(在本文后面讨论)。

许多导致认知能力下降的因素都是不可避免的，但我们能否减缓、阻止甚至逆转这些与年龄相关的下降呢?答案是肯定的，而且越来越多的化合物被陆续发现，它们能共同改善大脑的健康和功能。有趣的是，这些化合物似乎在大脑的某些区域比其他区域更重要。例如，海马体是大脑中负责将短期信息转化为长期知识的区域，随着我们年龄的增长，它的质量和容量会减少，但会受到这些化合物水平增加的显著影响(2,8 -10)。

脑源性神经营养因子可能是最重要的，因为它刺激神经发生，增加树突(神经末梢)的长度、厚度和密度，从而改善神经连接，特别是在海马。BDNF加强和清理突触(两个神经之间的连接)，提高突触的效率，并增加突触映射(神经元和新的回路之间的连接，以抵消丢失的回路)。(了解更多关于BDNF和锻炼的信息。)
血管内皮生长因子帮助在大脑内建立新的毛细血管，改善氧气和葡萄糖输送到大脑的各个区域。
成纤维细胞生长因子-2通过提高突触效率和神经元之间的亲和性来促进脑组织生长，促进学习和记忆。
胰岛素样生长因子-1它被推入大脑，帮助细胞吸收葡萄糖，从而为BDNF提供所需的能量。

那么我们如何激发这些化合物的增加？良好的研究都集中在运动的影响增加这些化合物的含量。低到中等强度的心脏刺激会增加BDNF，但很少增加IGF-1。相比之下，中等强度到高强度的有氧运动(> 65% VO₂Max）增加了BDNF，VEGF，FGF-2，IGF-1，甚至人体生长激素（HGH）的水平，这有助于建立脑质量。每周进行两次进行的抗性bob官方app训练还证明了BDNF，VEGF，FGF-2，IGF-1和HGH的增加。在交替日锻炼每日与次数相比，BDNF（150％v.124％）的增加会增加（150％），但在大约四周的培训后，水平变得平等（10）。bob官方app锻炼还提高了我们的BBB效率，并促进了许多大脑神经递质之间的更大平衡，如血清素，多巴胺，去甲肾上腺素，谷氨酸和GABA，这将产生积极影响情绪和认知。

虽然研究点为30分钟的运动，但每周两到三次，约翰··波利迪作者火花和用户的大脑指南(3,11)指出，每天8到12分钟的运动，只要能引起出汗和呼吸困难(即大约最大心率的60%或更高)，就足以证明许多此类化合物(如BDNF)的含量有所增加。此外，包括横侧模式(XLP)(即，跨越身体或涉及对侧肢体的运动)有助于加强胼胝体，胼胝体本质上是连接左右大脑半球和促进半球间交流的粘合剂。

为了扩展你想要实施的任何脑力锻炼项目的通用性，你可以考虑在你的项目中加入脑力锻炼(它们也可以让你从身体疲劳中得到休息):

脑力锻炼，无论是使用移动的大脑功能应用程序(如光度)还是手动进行，都可以刺激一些大脑构建化合物的增加。其理念是:(a)挑战你的大脑，以非常规的方式完成任务，或(b)通过整合大脑的多个区域同时完成任务:
向后数字跨度——以设定的间隔(例如，从100到7的间隔)尽可能快地向后计算数字。
倒单词拼写——倒单词并大声拼写单词(不写作)，并逐步增加单词的长度和挑战性(例如，世界，医院，责任)。
排序信息游戏——写下一系列的名字(例如，Fred, Stacy, Richard, Stanley, Ida, Edward)，然后要求参与者根据记忆完成各种任务:
- 背诵向后
- 按字母顺序排列
- 按字长排列
任务挑战——完成一系列的任务，并继续执行每一项任务，直到它被另一项任务取代。(注意，多个语言或体力任务可以同时执行。)在完成所有的任务后，个体被要求回忆一个特定的任务(例如，什么是3^{理查德·道金斯}任务?)。这个问题可以立即提出，也可以在会议的稍后阶段提出。
- 从10倒数
- 把手举过头顶
- 3月到位
- 打响指
- 倒背字母表
- 跺跺脚

压力和皮质醇:不幸的是，我们很多人生活在一个慢性心理压力持续升高的皮质醇水平被认为是常态。这种持续水平的皮质醇会损害海马体中与短期学习和长期记忆有关的细胞。最终，自由基会破坏和缩短树突，降低BDNF水平，减少神经发生，并增加神经萎缩，从而损伤和收缩海马。在这种情况下，掌管我们大部分情绪的杏仁核可能开始对学习和海马体施加更多的控制，海马体增加了我们的情绪压力水平，进一步增加了皮质醇，从而形成了这个恶性循环。

此外，皮质醇水平的升高也可能会阻碍我们在夜间过渡到第四阶段睡眠(delta或深度睡眠)，这是一个重要的睡眠阶段，大脑通常在这个阶段将短期学习转化为长期记忆，在这个阶段HGH水平有助于构建和修复组织(如大脑质量)。皮质醇还可以通过刺激下丘脑释放生长抑素(一种抑制生长激素的激素)，直接抑制脑垂体释放HGH。因此，如果没有一些有效的应对压力的方式，任何提升大脑的尝试，无论是通过精神锻炼还是身体锻炼，甚至两者兼而有之，都可能是徒劳的。

大脑的食物:是否存在食物可以提升我们的脑力？虽然研究人员不能明确索赔，但某些食物似乎促进了一些潜在的利益：

抗氧化剂，如绿茶中的多酚和花青素(在花、水果、叶子、茎和根(如黑浆果、红甘蓝和茄子)中发现的红色、紫色或蓝色色素)，可以有效对抗自由基。
鱼油(1200毫克的二十碳五烯酸，200毫克的二十二碳六烯酸)似乎可以降低认知能力下降的比率和患痴呆症的风险。
叶酸（800mg）和维生素B.₆和B₁₂(在较低程度上)可以降低血液中的同型半胱氨酸水平。
适量摄入咖啡因有助于保护我们的血脑屏障，或许还能降低血浆淀粉样蛋白(一种与阿尔茨海默病有关的蛋白质结构)的水平。
葡萄糖的健康来源和剂量也必须考虑在内，它为大脑提供能量，但胰岛素反应也必须考虑在内。因为胰岛素负责细胞摄取营养(包括氨基酸)，考虑到肌肉细胞不太关心色氨酸，胰岛素激增会导致进入大脑的色氨酸增加。这反过来会增加血清素的产生。然而，人们认为一天中所含的支链氨基酸会与色氨酸竞争，并减少通过血脑屏障的量——本质上减少了色氨酸引起疲劳的作用，帮助大脑保持注意力集中和警觉(12)。

在结束时，虽然我们很清楚锻炼的心态连接，但是研究支持运动的脑促进益处的研究继续扩大，因为我们发现改善整体大脑结构和功能的新化合物。为什么不考虑将您的服务和计划扩展到地址，或者甚至可能强调（对于某些人），常用于传统编程常被忽视的关键心理情绪域。然而，请记住，有效的态度计划可能只与压力应对机制一样好，所以不仅仅是训练艰难，火车聪明。

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