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长期运动我们的大脑发生什么样的变化

身体健康的神经科学

抑郁、焦虑和慢性压力等情绪障碍会严重影响日常生活,并对健康造成危险。你或你的家人或朋友中的其中一个可能会受到直接影响。

许多不同的方法可以帮助患者过上更快乐、更健康的生活——尽管这些疾病可能很严重,并且可能危及生命。认知行为疗法和心理咨询师加上药物治疗已经成为标准。不过,最近有一种新的治疗方式,副作用少,效果很快,但也已取得了令人鼓舞的结果。

运动已被证明可以减少抑郁和焦虑的影响,并防止认知能力下降。它甚至可以提高处理高压力事件的能力,比如生活突然的转变、身体伤害和工作压力。

首先,当我们谈论情绪和锻炼时,我们需要了解我们在处理什么。身体健康的神经科学是一个发展迅速课题,它将改变我们治疗情绪障碍的方式。

心理健康的情感和经济代价是惊人的

当身体不健康时你会怎么做?会吃药?去理疗?并尝试任何和所有的疗法来减轻疼痛?最终,你会感觉好些,停止治疗,继续生活直到下一次感觉不舒服,这是一个非常平常的故事。

但是当大脑“不健康”的时候呢?当我们情绪低落、焦虑或长期压力过大时,尤其是药物干预会带来许多不必要的副作用时呢?

心理方面的专家很快就会开出咨询服务、药片或改变生活方式的处方,但这个问题并不像治疗身体疾病那样明确。根据目前的研究,医生们会尽最大努力开出有效的治疗方案,但改变心理健康状况可能需要改变整个生活方式。

不管怎样,这些问题都会对健康造成毁灭性的影响。根据2019年中国精神卫生调查研究报告显示,我国仅抑郁障碍的终身患病率就为6.8%,12个月患病率为3.6%,其中,抑郁症的终身患病率为3.4%,12个月患病率为2.1%,随之还会产生大量的医疗支出。

很明显,为了情感和经济利益,我们需要实质性的、持久的干预措施。

锻炼可能是改善情绪的关键

想象一下,在一次艰苦的锻炼后会有一种奇妙的感觉。这是一种很棒的感觉,让你每天都能回到健身房。你的呼吸更轻松,身体也更轻盈,感觉自己的心情也有所改善。那些跟进健身房,或者在跑步时遇到的问题,现在看来已经是遥远的记忆了。

即使从未认真训练过,也可以从锻炼的情绪提升中获益。这些感觉都是受大脑内啡肽的影响。(大脑中的这些化学物质在短期内会使人产生快感。)但改善情绪的长期好处来自大脑外层,即大脑皮层的生理变化。这是因为日常的锻炼导致的大脑正在经历一个巨大的分子和结构的变化。

自本世纪初以来,神经科学家就开始研究运动对改善情绪的作用。然而,对于运动的长期有效性,尤其是对衰老的大脑的影响,还没有定论。

近期临床研究发现运动对我们的大脑有直接和持久的影响。今天,神经科学家正在设计一种运动的“处方”,与药物配合使用,根据特定活动水平和年龄组进行调整。这就给我们留下了一些问题:

  • 我锻炼的时候大脑发生了什么?

  • 这些情绪变化是即时的或是永久的吗?

  • 我在任何年龄段都能从锻炼中获益吗?

当前运研究表明体育锻炼不仅能使肌肉充满活力,还能永久性地改变大脑化学成分。锻炼对情绪、注意力和记忆力有很好的效果,体力消耗会对神经解剖学产生巨大的影响。

大脑是一堆神经元、化学物质的集合体

我们的大脑是强大的超级计算机,由神经元、突触和神经递质控制,光是我们的大脑就有超过1000亿个神经元。神经元是由三部分组成的细胞:细胞体、轴突和树突;轴突发出信号,树突接收信号。

神经元通过电化学信号相互交流。我们的神经元发出电,允许化学物质(称为神经递质)在一个神经元的轴突和另一个神经元的树突之间转移,沟通树突和轴突之间的空间被称为突触。

整个大脑和行为都是由神经元相互交流的效率控制的,对这个脆弱的框架的破坏是许多心理健康紊乱的根本原因。这种损伤可能是身体创伤或神经递质传递错误造成的,太多或太少的神经递质都会给大脑带来灾难。

受运动影响最大的神经递质

  • 多巴胺-快乐化学物质,与学习和快感有关。

  • 血清素-与幸福感和记忆有关的化学物质。

  • 谷氨酸盐-在学习、记忆和可塑性方面扮演着重要角色(稍后将详细介绍)。

  • 氨基丁酸-在情绪处理中起作用。

运动改变最大的大脑区域

  • 额叶皮质-大脑的最前端,与个性、决策和思想有关。

  • 海马体-长期记忆;存在于大脑两侧,看起来像海马。

  • 杏仁核-情绪记忆系统和杏仁核受损与焦虑和恐惧的加剧相关。

情绪障碍是严重的生物学问题

你能告诉癌症病人“忘掉它”吗?这可能不会。抑郁、焦虑和长期压力大的人也是这样,这种斗争既是一种心理疾病,也是一种严重的生理疾病,它和其他疾病一样值得关注。

重性抑郁障碍(MDD)是指一个人持续的低落情绪,这种情绪不典型,持续至少两周。悲伤和低落的情绪是不同的,如果你感到极度疲劳,对自己的爱好失去兴趣,对压力敏感,长期注意力不集中,你可能正在经历抑郁的发作,自杀念头与严重抑郁发作相一致。

世界卫生组织(WHO)称,抑郁症后自杀是15至29岁人群可预防死亡的主要原因。加州大学欧文分校学习记忆神经生物学中心的研究人员发现抑郁者在关于工作记忆的测试中表现得更差,这突出了抑郁症对思维多方面的影响。

焦虑症是指一组具有临床意义的症状,引起长期的恐慌、恐惧或恐惧感。焦虑被认为是人类面临的最常见的精神疾病。根据《中国居民营养与慢性病状况报告(2020年)》报告,19年数据显示,我国焦虑障碍的患病率更是达到4.98%

慢性压力的定义有点困难,区分我们用来解决问题的必要压力和妨碍我们在世界上发挥作用的慢性和衰弱性压力是很重要的。如果长时间处于压力之下,记忆力、注意力和情绪都会急剧下降。

通常认为只有心理疾病,抑郁,焦虑和慢性压力是神经系统疾病。它们改变了患者的大脑,还记得我们之前介绍的那些神经递质吗?它们在每一种疾病中都起作用。

当这些重要的化学物质功能不正常时,它们会以显著的方式改变我们的行为——多巴胺和血清素的减少意味着快乐感的减少;突触中GABA的减少会导致焦虑和情绪低落。

身体的认知是生活方式、神经解剖学和神经递质之间的一个平衡行为。不过,值得庆幸的是,让大脑变得更糟的法则也是让大脑变得更好的关键。

大脑是可塑的

抑郁、焦虑和压力大的人的大脑看起来与一般人的大脑有些许不同。研究表明,有情绪障碍的人的白质看起来有很大的不同。白质是神经元的“连接电缆”,使信号能够有效地传递到脑细胞。

畸形的白质削弱了我们大脑区域相互交流的效率,这会导致虚弱的症状。

它类似于计算机系统的工作原理,当线路出现故障、磨损或撕裂时,整个系统都会受到影响。白质束就像这些电缆一样,即使是轻微的畸形也会影响正常工作的能力。

基本上,情绪障碍是大脑生物变化的结果,但是我们的大脑是可以改变的。从功能上讲,大脑有能力以实质性的方式适应和改变——不仅仅是消极方面的。我们的大脑可以变得更好,这种适应性使我们这个物种在逆境中茁壮成长,这叫做“可塑性”

可塑性是我们神经系统的一种独特品质,它在学习和行为中的作用仍在研究中。它的特别之处在于,所有的大脑,不管年龄大小,都有“可塑性”的能力。

每次我们学习新的东西,我们神经元之间的联系就会改变。这就是我们学习任何东西的方法,当重复一项所学的技能时,这些神经元群之间的联系越来越紧密。

当观察大脑中分布的白质时,可以看到这些联系有多强。正是我们大脑天生的适应能力使得运动锻炼成为一种有效的治疗方法。

运动改变了我们可塑的大脑

根据有关文献记载,少量的运动可以立即改善情绪。研究显示,虽然运动的长期影响尚不清楚,但短暂的适度有氧运动可以提高决策能力。这是由于流向额叶皮质的血流量增加所致,所以短时间的锻炼也能减少抑郁、愤怒和困惑。

运动会加速海马体新细胞的生成,这对记忆储存至关重要。日常体育锻炼也可以增加额叶皮质的体积,无论年龄多大,这些变化都是强劲而持久的。对运动和神经生物学的研究发现,任何年龄的成年人都可以从体育锻炼中获得认知益处。

体育活动不仅有助于海马体,而且也有助于大脑中负责调节恐惧的中枢(杏仁核),杏仁核紊乱伴随着痛苦和焦虑感的增加。在啮齿类动物中,有氧运动可以缓冲杏仁核的这种功能失调,最近的研究表明,单纯的积极活动有助于减少压力源对情绪的影响。

运动也会改变大脑产生和使用神经递质的方式。大脑功能区的这些可塑性变化影响多巴胺和血清素通路,当我们的大脑产生更多这些重要的化学物质时,我们的幸福感和满足感就会增加,大脑会经历快速、永久的变化,身体应对急性压力的能力也会增强。不管做什么运动,都能从中受益——锻炼能保护大脑的健康。

一项研究显示,73岁至85岁经常锻炼的老年人,他们的海马体看起来与20至59岁的年轻健康大脑相似。这种对海马体的影响可以合理地扩展到大脑组织的保存,控制情绪。

锻炼的处方可能就在眼前

运动对大脑健康有多种好处,包括改善情绪和记忆力。这种关系如此紧密,以至于科学家们正在试图了解如何最好地设计一种运动的“处方”,以保持个人的身体和认知健康。

想把锻炼作为早期治疗的选择而不是药物有多种原因:

  • 医生不愿意开精神活性药物:尤其是青少年,这是有问题的,因为青少年极有可能患上严重的抑郁症,适度的日常锻炼已经证明可以缓解压力和情绪低落。

  • 运动已经被证明可以对抗慢性疼痛对情绪的负面影响:运动甚至可以加速关节疼痛和炎症的恢复,不运动会导致肌肉无力和萎缩。定期的轻度有氧运动,如散步和骑自行车,可以改善慢性疼痛患者的预后。慢性疼痛和抑郁之间有明显的相关性,慢性疼痛患者通常主诉情绪低落,这可能是抑郁症的征兆,当患者继续锻炼时,他们的情绪会上升,反过来,他们的疼痛也会随着时间的推移而减轻。

  • 适度的有氧运动对情绪的影响立竿见影:而普通的抗抑郁药(如SSRIs和SNRIs)平均需要6周。

人体研究表明,中等强度的有氧运动可以带来可观的认知益处,把自己锻炼到筋疲力尽只会增加痛苦和压力的主观感受,而运动太少则毫无益处。

一致性也是关键。错过一两天的日常锻炼会让你感觉有点“不舒服”,日常锻炼的确切时间或强度是灵活的,但一个一致和可持续的时间表是至关重要的。

无论年龄或基本活动水平如何,坚持锻炼都能让身体受益匪浅。运动是为数不多的自然疗法之一,它可以提供巨大的回报和最小的风险。

我们的神经元、白质和重要的大脑区域是这个奇妙的复杂结构的一部分,运动会对其产生积极的影响。

运动也许不是一种神奇的万能药,但可以将其引入可靠的治疗计划中,体育锻炼的效果应该通过行为疗法和生活方式的改变来达到最大化。锻炼不是唯一的解决办法,而是其中的一个关键部分。

引用

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