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运动改造大脑 [:1700846430]
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抑郁症：出现连接麻烦的大脑
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直到有了清晰的大脑成像技术后，我们才真正开始了解各种不同的药物治疗和运动如何帮助人们摆脱抑郁症的束缚。20世纪90年代初，利用核磁共振成像（MRI）技术，我们注意到某些抑郁症患者的大脑扫描照片上有几处小的亮斑。我们知道那是脑白质内的高强度信号。脑白质是脑内密集成束的神经元轴突的一部分，在大脑皮层灰质区域轴突的作用是连接神经元。进一步放大大脑扫描照片后，我们发现抑郁症患者大脑皮层容量的变化，即灰质发生了生理性萎缩。灰质就是薄而有皱褶的大脑皮层。大脑皮层由无数细胞组成，它们控制着我们的注意力、情绪、记忆、意识等所有复杂的功能。MRI扫描证明了一个基本观点：慢性抑郁症可能导致这块大脑思考区域的结构性损坏。
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相关研究表明，抑郁症患者的杏仁核以及海马体内也有重大变化，这两个部位在应激反应中起到关键作用。我们知道杏仁核是我们的情绪中枢。不过我们刚发现，记忆中枢也和压力及抑郁有关。1996年，华盛顿大学圣路易斯分校（Washington University in St. Louis）的伊薇特·雪兰尼（Yvette Sheline）比较了10名抑郁症患者与10名健康人，两组被试具有相同的身体状况和教育背景。结果发现，与对照组相比，抑郁症患者的海马体缩小了15%。她还证实，海马体萎缩的程度与患抑郁症的时间长短有直接关联，这是一个新信息。也许这能解释：为什么许多抑郁症患者会抱怨有学习困难和记忆困难？阿尔茨海默病患者的情绪为什么会恶化？这种神经退行性疾病首先损害的就是海马体。
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高含量水平的压力激素、皮质醇毁坏了海马体的神经元。如果在注满皮质醇的皮氏培养皿中放置一个神经元，这个神经元上与其他细胞联系的那些关键部位就会萎缩。不但突触基本停止生长，树突也大都枯萎，导致神经元的交流被阻断。这可能在一定程度上解释了为什么抑郁症患者的大脑总是处于消极思维的状态下——循环出现消极记忆，也许是因为患者大脑无法扩展旁路来形成替代性记忆。
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脑神经成像豁然间打开了一个全新的抑郁症生物学视野。尽管成像仍然粗糙模糊，但与快照技术相比，现在的正电子放射断层（PET）扫描和核磁共振成像MRI（fMRI）扫描能提供更多机会让科学家观察到运行中的大脑。同时我们还知道，不但海马体每天都有新的神经细胞产生，前额叶皮层可能也是如此，而抑郁症患者的这两个区域都有缩小的现象。新工具和新发现引导我们重新阐释神经递质理论。
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我们并没有丢弃传统的理论，而是扩展它。现在，我们把抑郁症看成是大脑情绪回路系统的物理变化。如果相应位置上的正常连接点数量不足，要想在突触间传输信息，那么去甲肾上腺素、多巴胺和血清素就是不可或缺的神经递质。对大脑本身来说，它的职责就是传递信息并不断地自我产生新的神经回路以帮助我们适应和生存。患抑郁症时，似乎在某些特定区域中，大脑的适应能力逐渐停止了。在细胞层面上，抑郁症将学习的大门缓缓关闭。大脑不仅陷入到一个自我憎恶的怪圈中，而且还失去了凭借自我力量摆脱窘境的灵活性。
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重新把抑郁症定义为一种连通性问题，有助于解释人们表现出的广泛症状。不仅是感到空虚、无助和绝望的问题，它还影响着学习、注意力、精力和动机。这些迥然不同的系统涉及大脑思考区域的不同部位。不但如此，抑郁症还影响身体，它熄灭了睡欲、食欲、性欲甚至是照料自己的天性。精神病学家亚历克山大·尼库莱斯科（Alexander Niculescu）把抑郁症看成一种在无望环境中保存资源的生存本能。2005年，他在《基因组生物学》（Genome Biology）杂志上的一篇文章中提到“这是一种保持不动以避免危险的生存本能”。这是一种冬眠的方式：当情绪状态进入寒冬，我们的神经生物系统告诉我们要待在室内。它唯一能做的就是持续比冬季时间更长的冬眠。就好似我们整个身体都说：外面世界对我没有任何好处，所以还不如放弃算了。结果就是萎缩、神经可塑性以及神经新生的停滞和连通性的整体缺乏。毫无疑问，我们不会把抑郁症定义成一个单纯的问题。
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有氧运动是天然的放电法
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如果抑郁症主要病因是通信故障，或大脑适应能力的丧失，那么对运动的价值而言这是一个好消息。20世纪90年代初，我们就已经知道脑源性神经营养因子（BDNF）可以保护海马体等情绪控制区域内的神经元免受皮质醇的干扰。BDNF是促进神经元相互连接和生长的肥料，对神经可塑性和神经新生至关重要。极高水平的皮质醇会减少BDNF，而抗抑郁药和运动的作用正好与皮质醇相反。BDNF就是慢性压力和适应力之间进行拔河比赛的那根绳子。这种生长促进剂开始成为新的血清素，于是我们开始用想象得到的每一种方法来测量、阻断、增加以及调整，以观察它对老鼠和人类情绪的影响。
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●习得性无助（learned helplessn-ess rush）
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美国心理学家马丁·塞利格曼1967年提出的一个概念。指一个人长期或反复经历挫折和失败后，面临问题时会产生无能为力的心理。
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我们无法问一只老鼠是否感到抑郁，不过我们可以观察它对无法避免的压力的反应。当它的双脚受到电击，它是逃跑还是呆若木鸡呢？这是习得性无助[1]（learned helplessness）的实验模型。它是描述人类抑郁症的一种通常方法。抑郁症意味着人失去了生存和健康成长所必需的克服逆境及采取行动的能力。如果实验中的老鼠放弃逃跑，那么我们就认为它患上了抑郁症。
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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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