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20世纪90年代中期，一位名叫伯纳黛特的修女（Sister Bernadette）因突发心脏病而与世长辞，享年85岁。与其他600多名修女一样，她把自己的大脑捐献给流行病学家戴维·斯诺登（David Snowdon）进行一项长期的科学研究。斯诺登在《优雅地变老》（Aging with Grace）那本鼓舞人心的书中，追忆了明尼苏达州圣母学校修女会（School Sister of Notre Dame）。修女们总是不停地挑战着自己的智慧，她们常常猜字谜、做智力测验，还辩论公共问题，许多修女活到100岁，甚至超过百岁。有趣的是，伯纳黛特修女在去世之前，她的认知能力测试一直是90分（满分100）。而她去世后，对其大脑解剖发现，阿尔茨海默病毁坏了她脑内大部分区域。从海马体到大脑皮质的脑组织到处是淀粉样蛋白斑，而且神经纤维缠结达到最严重的程度。另外，她还携带有ApoE4变异基因。换而言之，她本应该完全遭到痴呆症的重创。但是，尽管大脑受到了损坏，她却仍然有着敏锐的心智。
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斯诺登认为，认知储备（cognitive reserve）可能是原因之一。这是大脑对损害的一种适应和平衡的能力，即开辟其他区域来协助完成任务。学习到老并始终保持活跃的头脑，伯纳黛特修女很有可能通过训练自己的大脑，努力控制她天生就有的致病基因。就像我的母亲一样，她是我们的榜样。
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[1] 这里指的是2007，年美国人口出生率再度创下自1950年以来的最高峰。——译者注
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[2]美国著名演员，其代表作有《回到未来》系列。1991年，30岁的福克斯被诊断出患上帕金森氏病。目前仍在与病魔作斗争。——译者注
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[3] 腹部前后环绕着身躯、具有保护脊柱稳定性的重要肌肉群，包括腹横肌、骨盆底肌群以及下背肌区域。——译者注
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运动改造大脑
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我已经不遗余力地宣传有氧运动对大脑的惊人影响力。我希望，一旦了解了跑步，你就会产生一种真正的动力，它促使你每天穿上运动鞋锻炼。你会去游泳或骑自行车或者做任何你喜欢的运动出一身汗。我希望你完全迷恋上运动。
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我一直竭力要证明的观点是，对优化大脑功能来说，运动是唯一最有效的工具。这个观点是根据我收集的数百篇研究论文而得出的，其中大部分论文就是在最近十年内发表的。我们对大脑如何运行的知识就是在这个相当短的时期内大量增加的。对任何关注人类处境的人来说，这是一个极其振奋人心的时代。就个人而言，为本书所作的调研已让我对运动的益处倍感兴趣，并且强有力的科学事实代替了我的直觉。
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我们不妨回忆一下神经发生的故事，它证实了这是一个相当崭新的领域。曾被视为异端邪说的神经发生理论认为，大脑在人的一生中不断生成新的神经细胞。 “十年前，人们甚至都不会相信有这种事情。”神经学家斯科特·斯莫尔说。2007年，就在他哥伦比亚大学的实验室里，研究者首次目睹了在活体大脑内神经发生的清晰证据。斯莫尔说：“要是在五年前，人们会说，好吧，就算它可能会发生，不过这真的有意义吗？而现在，每过一周就会有一个证明神经发生对大脑有某种影响的研究出现。”
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在斯莫尔的研究中，他让一组志愿者执行一个为期三个月的锻炼方案，然后拍摄他们的大脑影像。变焦和扳动快门是控制一台标准核磁共振成像（MRI）仪器的基本功。通过熟练操控MRI，斯莫尔捕捉到了新神经元赖以生存的新生毛细血管影像。他看到海马体记忆区域的毛细血管容量增加了30%，这确实是一个非同寻常的变化。不过这个研究真正的突破是，它证明了可以不用切开大脑就能描绘出神经发生的过程，这一结果让研究人员把注意力从实验室的老鼠转移到人类身上。新的技术理应让科学家有机会检验任何特定的变量对神经发生的影响，比如需要达到多少运动量才适合。“是每周一小时？每天早晨？是不是只有令人筋疲力尽的马拉松方案才能使神经发生达到顶峰？”斯莫尔说道，“我们对此一无所知。没有人知道。现在借助这个可以间接测定神经发生的工具，我们真的可以尝试着完善一个运动方案。”
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实际上，那是几年后的事。在当时，斯莫尔和他的同事主要把运动看成是一个必然能增加新生细胞生长的诱因。运动是他们用来观察另一个过程的工具。大部分人还没有考虑要研究运动本身。
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运动改造大脑 体能越好，大脑越有复原力
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这与我提到过的运动的其他积极作用很相似。从增加神经递质和神经营养因子、促使肌肉释放那些组成大脑内新毛细血管的因子，到增强突触的可塑性。神经学家威廉·格里诺在20世纪70年代初，就通过电子显微镜看到运动促使神经元迅速生长出新的侧支。他会告诉你，有氧运动对大脑的重要作用毋庸置疑。而且他坚信，在常规运动中加入一些复杂的运动动作（比如有氧舞蹈或格斗术）是很重要的。不过他还不能给出具体的建议。
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没关系。我们不必全都依赖神经学家才能开始计划。首先，我们从那些已取得的研究中可以总结出几个结论。其次，有一些来自其他领域的有力证据。从人体运动学专家到流行病学专家都已反复证实了，你的体能越好，大脑的功能就越好。查尔斯·希尔曼证明，体能好的孩子在执行能力认知测试中的得分要优于体能差的孩子；阿瑟·克雷默证明，健身可以增加老年人的脑容量；一项对各个年龄段数万人的人口学研究表明，体能水平增加与积极的情绪直接相关，而且还能缓解焦虑和压力水平。
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当人们问我，应该做多少运动才对大脑有效，我给出的最好建议是：先健身，然后不断自我挑战。运动的处方因人而异。不过研究一致表明，你的体能越好，你大脑的适应力就越强，而且它在认知和心理方面的能力也就更好。如果你的体能得到了增强，大脑也会随之改善。
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那么这是否意味着，你的身材必须看上去像一个内衣模特儿，才能享受到运动给大脑带来的好处呢？当然不是。许多最有说服力的研究都把行走做为锻炼方式。不过我重点突出健身，这是因为我们很清楚，一个正常的体重指数和强健的心血管系统可以让大脑发挥出最大作用。当然，任何强度的运动都是有益的，不过从实用观点来看，如果你打算全力做些对大脑有益的事情，那么你的努力也会避免身体患上心脏病、糖尿病、癌症等疾病。身体和大脑是相通的，为什么两者不能兼顾呢？
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天生的奔跑者
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生物学家伯恩德·海因里希（Bernd Heinrich）在《与羚羊赛跑：动物教我们奔跑和生存》（Racing the Antelope: What Animals Teach Us about Running and Life）这本书中，讲述了人类是一种有耐力的动物。远古的时候，我们总是在不停地奔波，为了寻找食物或追踪羚羊而在平原上穿行数小时，甚至数天。数十万年前就进化而成的基因今天依然控制着我们的身体。海因里希说，即使羚羊是跑得最快的哺乳动物之一，我们的祖先依然能捕获它们，办法就是，让它们筋疲力尽。我们的祖先一直追踪羚羊，直到它们耗尽体能而放弃逃跑。羚羊是短跑能手，但它们的代谢系统无法维持长时间的持续奔跑；而我们人类却可以。我们的快速收缩和慢速收缩的肌纤维分布均匀，所以即使在野外经过数公里奔跑之后，我们依然具备短时加速奔跑和击倒动物的代谢能力。
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