為什麼游泳可以提升你的大腦

為什麼游泳可以提升你的大腦
游泳對大腦有許多有益的影響。 Stanislaw Pytel / Stone通過Getty Images

這已經不是什麼秘密, 有氧運動可以幫助 避開 一些破壞 of 老化。 但是 越來越多的研究 表明游泳可能會為大腦健康提供獨特的促進作用。

經常游泳已被證明可以改善 記憶, 認知功能, 免疫反應心情. 游泳還有助於修復因壓力和 建立新的神經連接 在大腦中。

但科學家們仍在試圖解開游泳,特別是如何以及為什麼會產生這些大腦增強作用。

作為一個 受過腦生理學培訓的神經生物學家作為一名健身愛好者和一位媽媽,我在夏天會在當地的游泳池度過幾個小時。 當他們的父母在遠處享受日光浴時,看到孩子們興高采烈地戲水和游泳並不少見——我曾多次在池畔觀察的父母之一。 但如果更多的成年人認識到游泳對認知和心理健康的好處,他們可能更願意和孩子一起跳進游泳池。

新的和改進的腦細胞和連接

直到 1960 年代,科學家們認為人腦中的神經元和突觸連接的數量 是有限的 而且,一旦受損,這些腦細胞就無法被替換。 但隨著研究人員開始看到神經元誕生的充分證據,這個想法被揭穿了,或者 神經發生, 在成年人的大腦中 人類和其他動物.

現在,有明確的證據表明 有氧運動 可以促進神經發生並在幫助逆轉或修復方面發揮關鍵作用 對神經元及其連接的損害 在哺乳動物和魚類中。

研究表明,這些變化發生的關鍵方式之一是通過增加一種叫做 腦源性神經營養因子. 這種蛋白質刺激的神經可塑性或大腦改變的能力已被證明可以促進 認知功能,包括 學習和記憶.

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成年人看著孩子們從泳池邊戲水很誘人,但研究表明,值得和他們一起跳進去。 Povozniuk/iStock 通過 Getty Images Plus

對人的研究發現兩者之間存在很強的關係 腦源性神經營養因子濃度 在大腦中循環並增加海馬體的大小, 大腦區負責學習和記憶. 腦源性神經營養因子水平的增加也被證明是 提高認知能力 並幫助 減輕焦慮抑鬱. 相比之下,研究人員觀察到患者的情緒障礙 腦源性神經營養因子濃度較低.


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有氧運動還能促進釋放 稱為神經遞質的特定化學信使. 其中之一是血清素,當其水平升高時 已知減少 抑鬱和焦慮改善情緒.

In 魚類研究,科學家們觀察到,與對照組相比,在運動八週後,負責增加腦源性神經營養因子水平的基因發生了變化,並促進了樹突棘的發育——樹突上的突起,或神經細胞的拉長部分。 這補充了在哺乳動物中的研究 腦源性神經營養因子 已知可以增加神經元脊柱密度。 這些變化已被證明有助於 改善記憶力, 心情增強認知 在哺乳動物中。 更大的脊柱密度有助於神經元建立新的連接並向其他神經細胞發送更多信號。 隨著信號的重複,連接會變得更牢固。

但是游泳有什麼特別之處呢?

研究人員還不知道游泳的秘訣是什麼。 但他們越來越接近理解它。

游泳運動早已被公認 心血管益處. 因為游泳涉及所有主要肌肉群, 心必須努力工作,這 增加血流量 全身。 這導致 新血管的產生,稱為血管生成的過程。 更大的血流量也會導致 大量釋放內啡肽 – 作為全身天然止痛劑的荷爾蒙。 這種激增帶來了運動後經常出現的欣快感。

大多數了解游泳如何影響大腦的研究都是在老鼠身上完成的。 大鼠是一個很好的實驗室模型,因為它們 與人類的遺傳和解剖學相似性.

在一項對大鼠的研究中,游泳顯示出 刺激大腦通路 抑制海馬中的炎症並抑制細胞凋亡或細胞死亡。 該研究還表明,游泳有助於支持神經元存活並減少衰老對認知的影響。 儘管研究人員還沒有辦法可視化人類的細胞凋亡和神經元存活,但他們確實觀察到了類似的認知結果。

更吸引人的問題之一是游泳如何增強短期和長期記憶。 要確定有益效果可能持續多長時間, 研究人員訓練老鼠 每周遊泳 60 天,每天游泳 XNUMX 分鐘。 然後,該團隊讓老鼠游過包含六個臂的徑向臂水迷宮,其中一個帶有隱藏平台,從而測試了老鼠的記憶力。

老鼠有六次嘗試自由游泳並找到隱藏的平台。 僅僅經過 XNUMX 天的游泳訓練,研究人員發現,基於老鼠每天犯錯的減少,短期和長期記憶都有所改善。 研究人員認為,這種認知功能的增強可以為使用游泳作為修復人類神經精神疾病引起的學習和記憶損傷的方法提供基礎。

儘管從大鼠研究到人類研究的飛躍是巨大的,但對人類的研究正在產生 類似的結果 這表明一個 明顯的認知益處 來自各個年齡段的游泳。 例如,在一項關於游泳對老年人心理敏銳度影響的研究中,研究人員得出結論,游泳者 提高思維速度和注意力 與不會游泳的人相比。 然而,這項研究的研究設計是有限的,因為參與者不是隨機的,因此在研究之前是游泳運動員的人可能有不公平的優勢。

另一項研究比較了年輕成人年齡範圍內陸上運動員和游泳運動員的認知能力。 雖然浸水本身並沒有什麼不同,但研究人員發現,20 分鐘的中等強度蛙泳游泳 改善認知功能 在兩組中。

孩子們也能從游泳中得到提升

游泳對大腦增強的好處似乎也促進了兒童的學習。

另一個研究小組最近研究了身體活動和 孩子如何學習新詞彙. 研究人員教 6-12 歲的兒童陌生物體的名稱。 然後,他們在進行了三項活動後測試了他們識別這些單詞的準確性:著色(休息活動)、游泳(有氧活動)和類似 CrossFit 的運動(無氧活動)三分鐘。

他們發現,與著色和 CrossFit 相比,兒童在游泳後學習的單詞的準確度要高得多,這導致了相同的回憶水平。 這表明游泳與無氧運動相比有明顯的認知益處,儘管該研究沒有將游泳與其他有氧運動進行比較。 這些發現意味著,即使是短時間的游泳對年輕、發育中的大腦也非常有益。

所需時間或圈數、游泳方式以及游泳激活的認知適應和途徑等細節仍在研究中。 但是神經科學家正越來越接近於將所有線索放在一起。

幾個世紀以來,人們一直在尋找一種 青春之泉. 游泳可能是我們能得到的最接近的。

關於作者

Seena Mathew,瑪麗哈丁-貝勒大學生物學助理教授

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這篇文章最初出現在談話

 

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