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在这类实验中，一旦将BDNF直接注入到老鼠的海马体内，它们就会比没有接受治疗的老鼠产生更快的逃跑反应。BDNF针剂对老鼠行为的作用似乎与运动及抗抑郁药相同。相反，科学家让老鼠服用BDNF基因，所产生的BDNF量比针剂量减少了50%，效果不如抗抑郁药。这个结果表明，成分是药物起效的关键。与那些BDNF正常发挥作用的同类相比，这些老鼠的逃跑反应相当慢。
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在人体实验中，科学家仅被允许测量血液中的BDNF，而这只能粗略提供大脑内BDNF的一个近似值。一项对30名抑郁症患者的研究表明，每个患者的BDNF水平都低于正常值。在另一项研究中，抗抑郁药将抑郁症患者的BDNF恢复到正常水平，不过这项研究也表明，BDNF水平越高就症状更少。研究者在一些抑郁症自杀患者的尸检分析中发现，患者大脑内的BDNF水平明显下降。即使在健康人群中，较低BDNF水平也被认为与个性有关。比如，神经过敏和敌对状态的个性特质更容易使人患上抑郁症。
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运动增加老鼠海马体的BDNF含量，其效果至少与抗抑郁药相同，有时还更多。一项研究证实，运动结合抗抑郁药可使BDNF水平猛增至250%。我们知道运动至少可提高人类血液里的BDNF水平，而且增加的量与抗抑郁药物一样。
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就像20世纪60年代的去甲肾上腺素，BDNF可能只是那座冰山的一角。如今的研究不仅集中在BDNF上，同时还聚焦于血管内皮生长因子（VEGF）、成纤维生长因子-2（FGF-2）、类胰岛素样生长因子-1（IGF-1）以及所有与促进神经可塑性和神经新生有关的化学物质。同时，各大制药公司正出资对所有这些因子进行评估，并绘制出受其影响的基因图谱，以便弄清如何模拟出这些因子的活动。BDNF和其他神经营养因子处于血清素的上游，更接近源头。不过最终，它们还是靠基因启动。
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神经递质通路理论的假说从神经细胞外部转到了内部。就像血清素一样，除了作用于突触之外，BDNF不但刺激基因产生更多的神经递质和神经营养因子，还遏制细胞的自杀式活动，释放出抗抑郁物质，更为制造轴突和树突提供了蛋白质原料。这些受基因控制的BDNF的调节作用对解释抗抑郁药物起效缓慢有极大的帮助。
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通常抗抑郁药物需要三周时间才能起效。神经新生的过程，即海马体中一个干细胞从诞生到连通神经网络所需的时间几乎与此相同，难道这仅仅只是巧合吗？许多研究者不这么认为。通路理论的最新观点是，神经新生的停滞也许是抑郁症的一个因素。有些研究已经表明，阻止老鼠的神经新生就能使抗抑郁药失效，因此这有可能是事实。鉴于运动明显增加了BDNF和其同宗的营养因子，而这些都是参与神经新生所必需的因子，所以上述观点为运动和抗抑郁药效果之间提供了更为有力的联系。还没有人证明BDNF的缺乏会导致抑郁症，但却不乏这样的研究。1997年，耶鲁大学精神病学家罗纳德·杜曼（Ronald Duman）在《普通精神病学文献》（Archives of General Psychiatry）上发表了《抑郁症的分子和细胞学说》（Molecular and Cellular theory of Depression）一文。从那以后，罗纳德和同事们一直致力于破解BDNF的秘密。2006年，他详细记录了各种治疗方法对BDNF的影响，不仅包括全部现有的抗抑郁药物，还有电休克疗法（electrocon- vulsive therapy， ECT）和经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）等不太常用的治疗手段。这些方法全都提高了海马体的BDNF水平，而罗纳德特别指出ECT疗法是最有效的治疗方法，它使BDNF增加了250%。
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ECT疗法让一束电流通过大脑来诱导痉挛的发生。然而像这类不敏感的物理疗法怎么会像药物、理疗和运动那样有效呢？我认为，ECT疗法提供了一个有益的象征。如果我们把抑郁症看成是一道禁锢大脑的闸门，那么所有这些治疗方法之间都有一个共同的思路：从某个角度说，它们都是冲击电流。它们释放四处飘散的电火花，改变大脑的原动力。有些原动力始终陷于忙乱中，而另一些被限制在原地无法动弹。我想，这把钥匙唤醒了大脑和身体，让你有力量从漩涡中自拔。有氧运动之所以如此强大有效，就在于它正是那种能释放出火花的创新性方法。它激活了大脑的每个层面，从点燃神经元的代谢熔炉到锻造突触间信息传递的每个结构。
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运动改造大脑 挣脱抑郁枷锁：别让大脑留在离线状态
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当分子学家正开始用工具撬开大脑闸门之际，埃默里大学（Emory University）的神经学家海伦·梅伯格（Helen Mayberg）则打算把它完全砸开。几年前，她对“深部脑刺激”（deep brain stimulation，DBS）的基本原理进行过检验。她把一个电极植入到6名重度抑郁症患者大脑的膝下皮层（subgenual cortex）内。此前这些患者接受过的其他治疗方法均告无效。“这些患者都无法动弹。”梅伯格说，“大脑运转失灵导致他们失去了把思想付诸行动的能力。形象地说，我们需要找到一种方法把他们从束缚的状态中解脱出来。”她选择了电压，结果非常显著。就在操作台上，6名患者都主动表示有类似“空虚消失”的感觉，而那一刻电极还通着电。最终，有4名患者完全好转。
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梅伯格对准的大脑区域是前扣带回的末端。前扣带回（anterior cingulate）是一个主要的中转站，前额叶皮层的信息经由这里传出，而边缘系统的信息又传入到这里。它就是我们情绪楼梯天井里连通上下楼梯的平台。坐在执行功能的位置上，它不但优先处理你所关注的事，还间接调节边缘系统，同时将认知和情绪信号融为一体。对抑郁症患者来说，一旦前扣带回未能将注意力从消极的事情上转移开，那么患者就无法思考任何事。“你不能开始、不能清晰地思考、不能关心家庭，你的注意力被内在信号引导到某样东西上。与之相比，其他都变成了次要的，但那是错误的信号。”梅伯格说，“你可以纠正这个问题，但随后其他的问题却更有可能乘虚而入。”
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DBS真正的目的是重新接通前额叶皮层，这样你就可以使用执行功能来处理核心问题。它让你有时间理性地对待某些问题，比如“我不是一个坏人，我的孩子爱我，我的生活并非无可救药”。这里还有一个运动有效性的例子。2003年，德国一组神经学家开展一项研究，以24名正接受药物治疗的轻度抑郁症患者作为实验组，以10名健康人做为对照组。所有被试都接受了一组用来评估执行功能的神经心理学测试。随后，被试使用健身自行车，以最大心率40%的强度维持30分钟后再重复那组测试，再以维持最大心率60%的强度重复上述过程——让乳酸水平降低到失衡状态。在两种运动强度下，抑郁症患者的四种心理测试结果中有两种得到显著改善。这证实，运动可以即刻改善最高的思维形式，即使一次锻炼也足以影响前额叶皮层。10名没有抑郁症志愿者并没有得到改善，当然他们也不需要改善。
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●前扣带回（anterior cingulate）
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位于大脑额叶的内表面，参与人类一系列的行为，包括认知控制、基于强化的学习、疼痛、情绪、动作功能等。
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梅伯格可能是第一个认为执行功能只是冰山一角的人。她把服用抗抑郁药物见效的患者和接受认知行为疗法见效的患者的PET扫描结果相比较后发现，这两种方法改变大脑边缘系统活跃度的顺序正相反。抗抑郁药似乎是通过自下而上的一系列活动来发挥作用的。也就是说，它最先作用于脑干，然后波及边缘系统并一直传到前额叶皮层。这可能解释了抗抑郁药物为什么首先缓解生理症状，即我们先感到体力充沛，然后才感觉忧伤减少。而在认知行为疗法和心理疗法中，则先出现自我感觉变好，然后才感觉体力充沛。这种疗法的作用从前额叶皮层开始一路下传，先改善了我们的思维，使我们能够克服习得性无助，从而自己跳出这个绝望的漩涡。
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运动的魅力在于，它同时从两个方向出发解决抑郁症这个问题。它使我们自然而然地行动起来，激发脑干，让我们更有精力、激情、兴趣和动机。我们感觉更加精力充沛。通过调节前额叶皮层内的血清素、多巴胺、去甲肾上腺素、BDNF和VEGF等我提及的所有化学物质，运动身自上而下地转变了我们的自我概念。与许多抗抑郁药物不同的是，运动不是选择性地影响哪种物质，而是调节整个大脑的化学物质来恢复正常的信号传递。它把前额叶皮层解脱出来，使我们能够记住有益的东西，从而摆脱抑郁症的悲观模式。运动还证明了我们可以主动改变某些事情。运动的作用模式也适用于改善日常的情绪，哪怕我们是感到沮丧或是要对付某些令人心烦的事情，甚至是遇到一个坏天气。
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双管齐下解决抑郁症的观点可能再重要不过了。“即使是那些接受过大脑刺激疗法的患者，一旦你让患者大脑系统回到现实状态中，他们还是需要心理修复。”梅伯格说，“修复的最初目的就是让患者能做点什么。最好的行为疗法就是到外面走一走，活动起来。这不需要你有什么缜密计划。它使你不会整天想着消极的事情。由于此前你无法主动让自己动起来，所以你一旦开始某种身体活动，它就迅即产生强化作用。”
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假如你的前额叶皮层发生了一段时间的短路，你需要重新规划它，那么运动就是最好的工具。它使你开始用不一样的眼光看待这个世界，你看到的是森林而不是一片贫瘠的荒漠。当你看到自己前进的步伐，仅凭这一点，你就已经成功了：这证明你完全可以自我拯救。
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运动改造大脑 由上而下建立自信，由下而上涌现活力
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