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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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当然，现在我们无须依靠寻找食物和狩猎而生存。不过你的基因是为这种活动而编码的，而且你的大脑也被预先设定来管理这些基因，所以放弃这种活动，你就打破了50万年来一直稳定存在且微妙的生物平衡关系。很简单，我们需要运用我们的耐力代谢系统来保持大脑始终处于最佳状态。已根深蒂固于我们DNA中的那些远古时期的活动节奏，大致转变成了各种不同程度的行走、慢跑、快跑和短跑。所以粗略地概括起来，我认为最佳建议是：遵循我们祖先的惯例，每天行走和慢跑、每周长跑几次，然后时不时地进行追逐猎物似的疾速奔跑。
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实际上，你的选择并不仅限于这些有氧运动模式，不过我认为，区分低强度（行走）、中等强度（慢跑）以及高强度（跑步）是有益的。如果你想充分利用你的时间和精力，那么就需要根据这些分类方法来准确判断你的体能水平。当谈到行走或低强度运动时，我具体指的是保持最大心率55%~65%的强度。根据我的定义，中等强度指的是最大心率的65%~75%的范围内，而高强度则是最大心率的75%~90%。高强度运动的上限有时很痛苦，但始终是一个很有效的地带，近年来也更是吸引了科学界的大量关注。
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关于运动：你应该知道的事
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要是你不愿意在装有内置脉搏传感器的运动器械上长时间运动，唯一能精确测量你运动强度水平的就是心率监测仪。这些小配件是内珀维尔学区开创性体育教育计划的奠基石，它们简单得连那里的小学生都知道怎么使用。心率监测仪是由测算心率的胸带感应器和一个接收并显示每分钟心跳的电子表组成。比如，若你采用的是高强度运动方案，45岁，那么根据一个通用的公式，用220减去你的年龄，理论上就能得出你的最大心率是175。如果计算最大心率的75%~90%，你的高强度运动的下限和上限分别应是131和158。这就是你运动时的目标心率范围。你必须做的就是，把手表上的数字控制在这个范围内，这和调整时间一样容易，而且你可以根据监测仪告诉你的数字来调整你的步速。一旦你的心率偏离了这个范围，手表就会发出嘀嘀的声音，这是一个监测你身体相当精确的方法。
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心率监测仪既便宜又简便，对任何竭力想要开发运动潜能的人来说都是不可缺少的。它还能使你很清楚地知道自己是否运动充足。不过问题又来了，多少运动量才够呢？美国疾病预防控制中心和美国运动医学会的公共卫生建议，每周至少5天进行30分钟中等强度的有氧运动。不过我认为，他们的建议比较中立。美国人的活动量实在太少了，专家们避免推荐要求过高的运动建议，因为他们担心全美国人民会因此而放弃。“每个人都想知道效果事半功倍的最小运动量是多少。”杜克大学的运动生理学家布赖恩·杜沙（Brian Duscha）说道。自从发表了一篇《每周只需行走3小时就有益心血管》的研究文章之后，他已对媒体的采访应接不暇。“我尽量不去打击那些放弃运动的人。”他同时对那些愿意相信的人说，“增加运动持续时间和强度对增强体能的作用更大。”
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杜沙是心血管健康方面的专家，和本书里每位神经学家所引用的话一样，他也认为：少量运动有好处，运动越多则效果更佳。实际上，根据我读到和看到的一切，最大运动量应是每周6天进行45分钟至1小时某种形式的有氧运动。其中有4天应该进行1小时左右的中等强度运动，而另外两天应该进行45分钟左右高强度运动。进行高强度运动时，身体会被迫进入无氧代谢状态。尽管对于高强度运动是否影响思维和情绪的证据是相互矛盾的，但高强度运动确实把某些增强大脑的重要生长因子从身体内释放出来。所以进行高强度运动那几天，45分钟的运动包括某种强度或耐力训练，但这类锻炼不应连续几天进行。因为过高强度运动后，你的身体和大脑需要一段恢复期。总之，我建议每周用6小时的时间健脑，只需占用你清醒时间的5%。
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