跑步能让人变得更聪明吗?
随着马拉松赛事在中国的火爆,在微信朋友圈“发布”参赛照片和跑步距离已成为一种新时尚。 与原始人类相比,今天的人们不再需要为了吃肉而跑几个小时。 跑步对于人类的意义远比表面看上去的更为深刻。
《知否》()跟你聊聊跑步是否可以让你变得更聪明。
2015年12月6日,一名马拉松选手提着小提琴经过广州猎德大桥。 (视觉中国/图)
近日,敦煌马拉松、嘉峪关长城马拉松报名正式启动。 全民跑步热潮让马拉松这项在世界已有118年历史、在中国已有34年历史的古老赛事走红。
据中国马拉松年会发布的统计,2015年在中国田径协会注册的马拉松及相关赛事有134个,较2014年增加83个,增幅超过160%。 从2010年的13个项目增加到134个项目,五年内全国马拉松赛事数量增加了近10倍,这还不包括许多未经田径协会批准的短距离赛事。 不仅是北京、上海等一线城市,全国34个省、市、自治区中,只有10个地区还没有马拉松赛事。 其中,贵州、山东、河北、江苏等省份的3个以上城市承办比赛。
2014年北京马拉松的3万个报名名额一天就被抢满,中途报名甚至要抽签两次,中签率为14%。 上海马拉松网站一开通,每小时访问量就接近70万,还有3.5万人排队抢名额。 一票难求,堪比春运高峰。 随着马拉松赛事在中国的火爆,在微信朋友圈“发布”参赛照片和跑步距离已成为一种新时尚。
要知道,几百万年前,非洲环境的变化,使得人类不得不奔跑寻找猎物。 但今天,当你想到跑步时,你首先想到的可能是一种锻炼的方式,或者是电视上奥运会的竞技场面。 也许在世界上的一些偏远地区,人们仍然用跑步来追逐猎物,但这已经不再是当今世界人类跑步的主要目的。 然而,跑步的意义远不止表面上看到的那么简单。 跑步的真正意义是什么?
人类生来就是为了奔跑
对于神经科学家来说,人脑的进化是一个有趣的问题。 正如加州大学洛杉矶分校的吉纳维夫·科诺普卡( )及其同事在《神经元》杂志上发表的一篇论文开头所说:“为了了解人类的独特性,我们需要深入研究人脑。 它的特点就是开始。”
科学家们有几种不同的方法来做到这一点,包括神经解剖学比较、行为比较和研究灭绝物种的化石。 近年来,新的研究途径加入了这个行列:通过基因测序来比较基因组。 例如,研究比较了人类和小鼠的基因组,以及人类和黑猩猩的基因组。 后者发现人类和黑猩猩的基因差异比之前想象的要大四倍。
数百万年前,我们祖先的身体更适合生活在树上。 当时的非洲大陆也是森林覆盖的环境。 此后的时间里,非洲的环境发生了巨大的变化。 树木变得越来越稀少,草原越来越开阔。 自然的力量迫使人类的祖先从树上下来,到平地上开始活动。
南非开普敦大学专门研究运动科学的教授蒂姆·诺克斯(Tim Knox)和法国药理学家迈克尔·斯佩丁( )最近在《自然》杂志上发表文章,指出这样的环境变化导致人类必须跑步寻找猎物,或者可以说,人类生来就是为了奔跑。
2004年发表在《自然》杂志上的一项研究中,科学家发现,人类适合长跑的骨骼结构早在200万年前就开始形成。 这些早期人类发展出了更长的腿、更短的脚趾、更长的脚跟肌腱、更宽的肩膀和更强的臀大肌。 与四足动物相比,人类不擅长短跑,但耐力很好,适合长跑。
诺克斯等人。 特别指出一件有趣的事情。 四足动物是靠喘气来散热的,跑步时无法通过喘气来散热。 人类是不同的。 散热效率远高于四足动物,不仅通过喘气,还通过出汗,一小时最多可排出3升汗液。 长跑三小时的人可以减轻10%的体重,没有任何问题。 正是由于这种差异,原始人类才能通过长距离奔跑来追逐猎物,直到猎物中暑,然后将其捕获。
在狩猎过程中,原始人类个体,包括不同的家庭,需要发展他们的社交技能,以便团结起来隔离和捕获猎物。 诺克斯等人表示:“在相对较短的时间内,我们的祖先的骨骼、大脑、空间跟踪能力、沟通能力和散热能力发生了巨大的变化,使他们占据了一个非常不同的生态位。” 写路。
2016年4月24日,上海,选手们参加2016海湾半程马拉松比赛。 (视觉中国/图)
步行可以改善大脑
与原始人类相比,现代人类不再需要为了吃肉而跑几个小时。 一个人的体力在社会中不再扮演突出的角色,而智力似乎对一个人的生活质量和未来有着更大的影响。 很多人因此开始非常重视锻炼大脑。
各种提高智商或锻炼大脑的方法已经出现。 1993年,《自然》杂志发表文章称,听莫扎特的音乐可以提高智商。 这篇文章被媒体报道和夸大后,这种说法广泛传播,提高智商的音乐CD成为热销产品。 另一种起源无法验证的理论是,人类只使用了10%的大脑,90%的潜力还没有被开发出来。 开发和销售了各种大脑训练游戏和拼图,以提高儿童的智力或对抗大脑老化。 然而,电子游戏除了被证明有一定的效果外,充其量只是让人更加精通某项特定技能,而对其他无关的心理活动没有帮助。
所有这些努力要么是通过一种不需要在家搬家的方式来改善大脑,要么是直接通过大脑活动来锻炼大脑。 最终,科学家们发现,真正帮助改善大脑的方法并不是直接的脑力锻炼,而是身体活动,比如步行和跑步。
伊利诺伊大学的阿特·克莱默在一项研究中发现,每周步行3次、每次45分钟可以显着提高人们的事件记忆和执行控制能力。 他的研究发表在《自然》杂志上,是迄今为止最著名的实验之一,表明体育锻炼可以提高认知能力。 他将 127 名受试者随机分为两组。 在六个月的时间里,一组每周进行几个小时的步行运动,另一组则进行相应时间的伸展运动。 不出所料,所有参与者的身体状况都有所改善; 令人惊讶的是,那些进行步行锻炼的人在某些认知任务(例如计划和多任务处理)上的表现表现出显着改善,而那些只进行伸展锻炼的人则没有这种变化。
克莱默实验中的受试者都是老年人,他们的大脑灰质正在丧失,科学家普遍推测大脑灰质的丧失与认知能力下降有关。 克莱默还对所有受试者的大脑进行了核磁共振扫描,发现那些通过步行锻炼的人灰质损失较少。
哈佛大学的神经科学家克里斯托弗·钱布利斯 ( ) 和伊利诺伊大学的神经科学家丹尼尔·西蒙斯 ( ) 在他们的著作《看不见的大猩猩》中解释了这一现象:“虽然两种类型的运动对你的影响不同,但有氧运动对身体有好处,可以改善整体健康状况,但有氧运动在改善心脏健康和增加大脑血流量方面更有效。”
缺乏跑步与现代病
从根本上来说,步行、跑步等有氧运动的大脑改善作用可能与“脑源性神经营养因子”(BDNF)有关。 BDNF是一种主要作用于中枢神经系统中某些特定神经元的蛋白质。 它可以帮助神经元存活,促进神经元生长,促进新神经元和突触的分化。 BDNF虽然名字中有“脑源性”二字,但实际上它分布在一些组织和细胞中。
诺克斯等人认为,有氧运动可以促进人体内BDNF的循环。 相反,如果人缺乏有氧运动,可能会出现一些疾病。 困扰现代社会人们的糖尿病、肥胖、精神疾病和神经元变性可能与此有关。
研究发现,缺乏 BDNF 的小鼠会变得肥胖,而且 BDNF 和 2 型糖尿病之间也有很强的联系。
诺克斯和斯佩丁写道:“当人类需要使用更多脑力来追踪猎物时,BDNF 的增加可能有助于建立海马体和前额皮质。” 大脑的这两个区域在记忆、决策、恐惧和情绪方面都发挥着关键作用。 前额皮质也与精神障碍密切相关。 “毫不奇怪,在压力、精神疾病以及阿尔茨海默氏病等情况下,海马体和皮质区域的 BDNF 会减少。总之,我们认为运动会增加大脑关键区域的 BDNF,从而增加帮助人们的能力避免精神疾病,包括暴力行为。”
诺克斯和斯佩丁是在2010年英国的一次体育大会上相识的。诺克斯跑过70场马拉松和超级马拉松,而斯佩丁总共跑了10万公里。 他们开始通信,最终形成了上述理论,并发表在伦敦奥运会前夕的《自然》杂志上。