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人体生长激素（HGH）是身体精湛的工匠大师，它燃烧腹部脂肪、让肌肉纤维有序层叠，同时增大脑容量。研究人员相信，它还可以逆转老化引起的脑容量流失。短跑和足球运动员的间歇训练法（interval training）本质上就是增加HGH水平，即使用自然兴奋剂。其结果就是，不断积累的快速收缩肌纤维增强了动作时的力量。而且，生成新的肌纤维还增强了运动员的整体新陈代谢，提高了燃烧脂肪和碳水化合物的能力。因此在训练结束后，大脑会保留住这种被增强的能力。
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通常HGH在血液里只停留几分钟，而一次急速短跑可以维持血液中增加的HGH达4小时之久。HGH平衡大脑内的神经递质水平，同时促进所有生长因子的产生。不过它似乎对（IGF-1）的影响力最为显著。（IGF-1）是进化中的关键物质，它致力于把活动、能量和学习协调一致。HGH进入到细胞核内，激活基因开启神经细胞生长机制。
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用我的同事、精神病学专家及马拉松选手罗伯特·派尔斯的话说，从心理学角度看那里就是你“对抗本性”的地方。超越你自己认为的能力极限，即使在这种痛苦中努力坚持停留一两分钟，你就能超越自我而进入到一种纯净的精神状态中，你会感觉到自己可以战胜所有挑战。如果你从未体验过跑步者的欣快感，那么它很可能会出现在你在最大强度运动而产生的反应中。内啡肽、心钠素、内源性大麻素和整个系统中流动着的多种神经递质，在这种强度运动下达到极高水平，而这些因素的综合可能是这种幸福愉快感产生的原因。这是大脑忘却其他一切事情的方法，因此你才能忍住痛苦，获得成功。
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高强度运动让你的身体和心理都变得强壮，所以我们会去爬山、报名参加体能强化训练营以及拓展之旅。不过并非要达到这样的运动强度才能获得我所说的这种奖励。英国巴斯大学（University of Bath）的一项研究表明，在健身单车上锻炼，同时仅增加一次30秒钟的加速短跑，就能使HGH的水平增加到6倍，并且在短跑后两小时，HGH会达到最高峰值。
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德国明斯特大学（University of Muenster）神经学家最近的一项研究显示，间歇训练法可以提高学习能力。在跑步机上进行40分钟锻炼，再进行两次3分钟的快速跑（两次快速跑期间有一次两分钟的低强度运动）。相对于低强度运动的被试，快速跑的被试脑源性神经养因子（BDNF）以及去甲肾上腺素都有了明显增加。因此，在紧随跑步之后的认知能力测试中，快速跑的被试学习词汇的速度快了20%。所以，即使推动自己超过那个极限一点点，也能对大脑产生明显作用。
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所有这些听起来很不错，但间歇训练并不是你跳下沙发说干就干的事。实际上，你必须要有牢固的有氧运动基础，不妨和医生讨论你的锻炼计划。如果你的心脏从未经历过这种训练，那么让它承受这种压力可不是什么好主意。根据你个人的体能，我会建议你至少在6个月内，每周进行6天有氧运动，随后再增加间歇训练。当然，你还是要得到医生的认可才能开始。
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运动改造大脑 瑜伽、太极拳、重量训练：让大脑重拾年轻活力
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我没有用很多篇幅来讨论无氧运动。坦率地说，这是因为很少有研究分析过无氧运动对大脑在学习、抑郁、焦虑、专注和其他方面的影响。你很难让老鼠举重或做瑜伽，所以科学家只局限于研究人类，不过这意味着在实验后不能对脑组织做切片检查。研究人员必须借助血液样本和行为测试，因此留下了更多有待解答的问题。所以我们得到的无氧运动数据的结果不如有氧运动那样具有说服力。
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前面提到过，力量型训练对塑造肌肉和保护关节显然很重要，还有像瑜伽和太极这类运动可以提高平衡以及灵活性，所有这些运动都有助于你养成坚持终身运动的习惯。最近一项对老年人的研究发现，6个月内每周进行两次举重锻炼的被试的体格更强壮，而且居然能逆转基因水平的老化过程。那些负责产生大脑生长关键因子（VEGF、FGF-2和IGF-1）的基因表现得就像30岁，而不是65岁。
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大部分健体训练（resistance training）对大脑影响的研究并不在学习和记忆方面，而是着眼于抑郁和焦虑。10年前，波士顿大学进行过一项研究。他们让一组老年人进行为期12周的力量型训练计划（每周3次），来评估这组被试各方面的心理功能和认知功能。研究人员得出的结论是，除了肌肉力量增加了40%之外，这项运动计划在降低焦虑的同时还提高了情绪和自信心，但对思考能力没有显著影响。大约在同一时期，瑞士伯尔尼大学（University of Bern）心理研究所的一项研究测试了8周力量型训练的效果。在每周一次的锻炼中，被试者先进行10分钟热身，然后做8次重力器械练习。这样的训练增加了被试心理愉快感的同时，对他们的记忆力也有轻微的作用。根据此后的追踪测试，无论继续锻炼的强度如何，运动的影响可维持一年。不过有太多的变量让研究人员没有得出力量型锻炼对记忆有重大效用的结论。
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力量型训练的强度似乎影响了这个结果。实际上，中度力量练习比重度力量练习更有效的结论至少已经在一小组老年妇女的研究中得到了证实。另一项研究也表明，高强度力量训练反而会增加男性和女性的焦虑。在这个研究中，高强度指的是，举起最大极限85%的重量，但许多研究并没有对这个关键的变量做出定义。几年前，发表在《美国运动医学》杂志上的一项研究显示，交叉进行30分钟重力练习和30分钟健身单车练习后，会增加人们的焦虑水平，不过依照这种方式的实验设计，几乎不可能找到引起变化的原因。所有关于这个主题的研究几乎都用老年人作为被试，而这些人开始实验的时候，肌肉已经在自然减损，所以他们会有更明显的改善。
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力量型训练明显影响了人体生长激素（HGH）。近年来的一项研究比较了训练有素的男性进行力量型运动和有氧运动期间分别对激素水平的影响。结果，相对于30分钟高强度跑步，蹲举使HGH水平增加了一倍，我认为，这将成为重要的运动参考依据。
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关于节奏、平衡及技巧为基础的运动对大脑有效作用的研究更少。斯莫尔的研究证实，瑜伽式的呼吸动作会减少压力和焦虑水平，而太极拳降低了交感神经系统的活动（通过心率和血压来判断）。最近有一项研究对8位瑜伽教练进行了核磁共振成像扫描，结果发现瑜伽课后6分钟，他们的神经递质γ-氨基丁酸（GABA）水平就增加了27%。GABA是赞安诺这类药物的目标，而且与焦虑有密切关联。所以这可能是瑜伽有助于某些人放松的原因。这个领域的许多证据来自于个人经历，不过我相信，随着对大脑更深入的研究，科学家会找到把这些线索联系起来的方法。
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运动改造大脑 迈出第一步，让自己动起来
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统计资料表明，大约有1/2的人开始一个新锻炼计划后，会在6个月到1年之内放弃。这并不令人惊讶，最可能的一个原因是，人们常常一开始就进行高强度运动，结果他们生理和心理上都感到很难受，所以就放弃了。人体运动学专家埃克卡齐斯的许多研究项目的重点就是运动强度与不适感之间的关联。人们从有氧代谢转变成无氧代谢的过程中感觉各有不同，但埃克卡齐斯发现，一旦过了这个极限后，几乎每个人都在接受心理测试时会有消极的感觉，而且自感努力度的评分等级提高了。这是你的大脑在警告你有应急情况。关键是，如果较低强度的运动都让你感到不舒服，那么你就不应该在新锻炼计划开始阶段进行间歇训练。（话又说回来，做总比不做更好。）
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●有氧代谢（aerobic metabolism）