人人都知道運動可以強身健體，但很少有人了解其中的原理。熱愛運動的人只知道運動可以減壓，讓人快樂，卻不知道我們之所以感到快樂的真正原因是運動讓我們的大腦處於最佳狀態。這壹結論有堅實的神經科學理論基礎。
鍛煉平衡大腦
神經元分支之間的連接點是突觸。突觸並沒有真正接觸，神經科學家所說的“連接”是指建立壹種聯系。神經元的工作機制是電信號沿著軸突傳遞到突觸，神經遞質通過突觸間隙攜帶化學信號，與另壹端神經元樹突上的特定受體結合，從而打開神經元細胞膜上的通道，將這種信號轉化為電流。
大腦中約80%的信號由兩種神經遞質傳遞:谷氨酸和γ-氨基丁酸。前者刺激神經沖動，後者抑制沖動。它們與神經遞質如血清素、去甲腎上腺素和多巴胺壹起調節大腦活動。
大腦失衡會導致抑郁、焦慮和強迫癥。大多數現有的改善精神狀態的藥物都旨在調節這些神經遞質。其實跑1600米可以產生和吃藥壹樣的效果，因為運動提高了神經遞質的水平。
鍛煉使大腦成長。
神經遞質傳遞信息，調節大腦平衡，而其他神經營養因子負責建立和維持神經細胞回路，形成大腦本身的基本結構。其中最著名的是腦源性神經營養因子(BDNF)。被稱為“大腦的優質營養肥料”，是大腦可塑性的重要促進劑。而運動會讓這種神奇的腦細胞肥料更多。
從65438到0995，卡爾·科特曼(Karl Coatman)在壹項為期四年的關於衰老的研究中發現，那些認知能力下降最小的人表現出三個因素:教育、自我效能和鍛煉。當時已經知道了前兩個因素對大腦的影響，只有運動令人費解。所以他設計了壹個實驗來測量BDNF和鍛煉之間的關系。他花了很多錢設計實驗設備:不銹鋼轉輪。幸運的是，參與實驗的老鼠非常喜歡這種運動器材，壹晚上能跑好幾公裏。解剖結果顯示，老鼠跑得越多，大腦中的BDNF水平越高。
運動誘導的神經發生
長期以來，人們認為神經元的數量是恒定的，只能消耗，不能再生。然而，當科學引入先進的成像儀器時，發現用於監測癌癥擴散的染料實際上出現在晚期患者的海馬體中。也就是說，神經元和其他體細胞壹樣，都在分裂和生長。實驗表明，運動可以誘發這種“神經發生”。在1998期間，在神經科學家彼得·埃裏克森(Peter Erickson)領導的壹項實驗中，研究人員將運動和不運動的兩組小鼠困在壹個水池中，以測試它們對逃跑路線的記憶。結果，移動的老鼠每次都能更快地直接跑到安全的地方。解剖學發現，運動小鼠海馬體的新生幹細胞數量是不運動小鼠的兩倍。當然，這並不意味著跑完1600米就能成為天才。新生的神經元是完全空白的幹細胞，要經過壹個發育過程才能形成神經細胞。在這個過程中，他們必須找到壹些事情來生存。新生細胞加入神經網絡需要28天。如果我們不使用新生的神經元，我們就會失去它。科學家發現，運動產生大量神經元，環境優化刺激有助於神經元存活。也就是說，體育課為大腦提供了學習所需的原材料，而課堂學習則促進了新生神經細胞與神經網絡的連接。2007年，德國研究人員發現，鍛煉後人們學習詞匯的速度比鍛煉前快20%。
第二，運動效能中應激狀態的變化
壓力是必須的，沒有好壞之分。
壓力是壹個含義廣泛的概念，但從根本上說，它指的是對身體平衡的威脅和適應的要求。在大腦中，任何引起細胞活動的東西都是應激的壹種方式，即使神經元發出信號，也會造成細胞的損傷和裂縫。壓力就是壓力，無所謂好壞，問題是它的分量和持續時間。
20世紀80年代，美國能源部進行了壹項關於輻射暴露對員工健康影響的研究。同樣工作的兩組工人，壹組接觸的材料中有輕微輻射，另壹組不含輻射。經過8年的跟蹤研究，研究人員發現，接觸低劑量輻射的工人死亡率比對照組低24%。輻射會讓人更健康嗎？
經過深入研究，人們發現輻射是壹種應激，可以損傷細胞，但低劑量應激實際上在大腦中充當了疫苗的角色:在有限的程度上，應激觸發了大腦的過度補償機制，從而為未來的挑戰做好準備。這種現象被神經科學家稱為:壓力接種。當然，高水平的輻射會直接殺死細胞，導致癌癥。
應激結果的差異不僅是劑量造成的，也是個體應對方式不同造成的。妳選擇的處理壓力的方式不僅可以改變妳的感受，也可以改變妳的大腦。如果妳只是被動的反應，或者根本沒有選擇，壓力會成為壹種很大的傷害。在壓力中待久了，壓力很可能會變成慢性壓力，緊張會變成生理壓力，壓力反應會引發連鎖反應。
壓力會讓人集中註意力，也會讓人上癮。
嚴重的壓力會激活杏仁核，引發“戰鬥或逃跑”的壓力反應。在壓力狀態下，杏仁核會立即針對即時需求采取行動，並聚集所有資源來調動身體和大腦。腎上腺素在體內突然積聚，使心跳和血壓升高，並擴張肺部的支氣管，以便向肌肉輸送更多的氧氣。腎上腺素與肌梭結合，增加肌肉靜息張力，讓肌肉為爆發性運動做好準備。
因此，在某些情況下，壓力可以促使人們迅速集中註意力。有些註意力缺陷多動障礙患者甚至給人壹種對壓力上癮的感覺。他們必須承受壓力才能集中註意力。當壹切都很好的時候，他們甚至會在潛意識裏挑起事端，制造壓力。
應激反應後，杏仁核提供恐懼或興奮的情緒內容，海馬體提供時間、地點、事件和方式的背景，將發生的事情刻印到記憶中，以備將來參考。將壹個緊張的情境刻成記憶，顯然是壹種具有進化優勢的適應性行為。問題是過大的壓力會侵蝕錄音系統本身。
從妳的胃看妳的壓力值
如何判斷自己的壓力水平是否過度？也許妳可以低頭看看妳的肚子。
在應激反應中，皮質醇會向肝臟發出信號，為血液提供更多的葡萄糖，同時關閉壹些交叉點，使葡萄糖只能被運送到與“戰鬥或逃跑”相關的區域。如果這個過程持續下去，這種皮質醇的跡象就會以腹部脂肪的形式在體內積累。在慢性壓力下，身體本能積累的多余能量最終形成啤酒肚。那不僅影響體形，還危害健康。
怎樣才能更勇敢，更健康？
輕度應激可以激活神經元的內部修復和恢復機制。可以說，沒有壓力，我們就不會有優秀的適應能力和成長能力。運動的壓力是可以預測和控制的，妳可以獨立。妳可以在生活中隨時引入運動，激活神經元過度補償，變得更強。
面對現有的壓力，運動也有很大的作用。有個媽媽因為裝修壓力大，酗酒。在作者壹個非常簡單的建議下，她成功戒酒，愉快地完成了裝修，並帶著三個孩子。筆者的建議是:跳繩。
跳繩之所以有效，首先是因為妳會通過運動獲得壹種征服感和自信心。其次，當妳逐漸意識到自己有能力不依靠被動應對機制來控制壓力時，妳就提高了觸發壓力反應的壓力閾值。運動不僅能預防慢性壓力，還能徹底轉化它，從微細胞到心理層面。
第三，解決運動效能焦慮的根本原因
人為什麽會焦慮？
在壓力反應中，焦慮是對威脅的自然反應。大腦確定威脅後，交感神經和下丘腦-垂體-腎上腺軸進入高速運轉狀態，產生焦慮。問題是，人類面對現實的危險不僅焦慮，想象中的威脅也會讓我們產生應激反應。怕蛇的人只要壹想到蛇就會極度焦慮。事實上，就像壹條想象中的蛇，大多數焦慮都源於認知的曲解。
認知錯誤的部分原因是前額葉皮層失去了對杏仁核的有效控制。科學家掃描了焦慮癥患者的大腦，發現他們前額葉皮層中負責向杏仁核發送“終點停止”信號的區域比正常人小。所以解除警報的信號無法敏感地發出，杏仁核繼續發力，恐懼的記憶相互聯系，焦慮像滾雪球壹樣越滾越大。
鍛煉讓大腦知道焦慮是壹種認知錯誤。
2004年，南密西西比大學的壹項研究發現，患有廣泛性焦慮癥的受試者在兩周內僅進行6次20分鐘中等強度的鍛煉後，焦慮癥狀就大大減輕了。原理是當我們在運動的背景下增加心率和呼吸時，我們知道這些生理信號只是運動的產物，是可控的、安全的、有益的，所以不會引起焦慮。就這樣，我們逐漸適應並喜歡身體被喚起的感覺。
生理上，運動降低了肌肉的靜息張力，增加了血清素和γ-氨基丁酸的釋放，抑制了神經沖動，從而中斷了對大腦的焦慮循環。
在焦慮癥的治療中，壹種名為β受體阻滯劑的藥物非常受歡迎，這種藥物對交感神經系統有鎮靜作用。許多古典音樂家選擇在演出前服用，以避免緊張出汗和肌肉僵硬。運動和這個藥有異曲同工之妙，妳可以自己生產。
戰勝恐懼
焦慮是恐懼。焦慮癥如此難以治療的原因是，壹旦恐懼的記憶建立起來，那條特殊的路徑就駐紮在大腦中，這遠比它實際上更加生動。想要撲滅焦慮，就必須建立新的記憶，不斷強化，逐漸形成新的神經回路，從典型反應中斷開觸發器。科學家稱這個過程為再歸因。運動是最簡單的重屬性方式。運動引起類似焦慮的生理癥狀。當妳把它與自己發起的這種可控行為聯系起來，全新的記憶就會逐漸形成，而不是恐懼的記憶。
另外，運動可以通過分散註意力、緩解肌肉緊張、增加大腦資源、提高恢復能力來戰勝焦慮。
每個人遇到焦慮時的第壹反應都是本能的逃避。但只要妳能行動起來，妳會發現這個世界比妳想象的要安全。如果妳害怕，不妨給自己找幾個運動夥伴。
當然，這些建議主要是針對壹般的焦慮。對於深度焦慮癥患者，筆者從來不主張在運動和藥物之間選擇，運動只是藥物之外的另壹種選擇。
第四，運動的功效可以掙脫抑郁癥的束縛
情緒障礙的生物病因學
20世紀50年代，科學家發現壹種實驗性的抗結核藥物可以給人帶來“異常的快樂”。然後，更多的提神藥物相繼被發明出來。突然，人們意識到，壹直被認為是心理問題的疾病，可能有生物學上的解釋。抑郁癥的癥狀範圍很廣，包括每個人悲傷時都可能出現的消極悲觀、急躁、無精打采和自我批評。然而，抑郁並不等同於悲傷。悲傷是人類正常的生理狀態，而抑郁是對連接的破壞。它不僅毀滅了生命，還阻斷了腦細胞之間的聯系。
壹個連接有困難的大腦
清晰的腦成像技術使人們發現，壹些抑郁癥患者確實存在大腦問題，不僅灰質在生理上萎縮，而且高水平的應激激素和皮質醇破壞了海馬區的神經元。神經元的突觸基本停止生長，樹突大多枯萎，導致神經元之間的通訊受阻。這在壹定程度上解釋了為什麽抑郁癥患者總是處於負面思維，也許是因為大腦無法擴展旁路形成替代記憶。
運動正是這壹新發現的解決方案，因為人們早就發現，運動產生的BDNF可以保護海馬體和其他區域的神經元免受皮質醇幹擾，使神經元恢復到自然放電狀態。
雙向解決問題運動
抗抑郁藥物主要通過自下而上的壹系列活動發揮作用，首先是腦幹，然後是邊緣系統，壹直到前額皮質。所以，吃了抗抑郁藥後，我們先感覺精力充沛，然後就會覺得不那麽難過了。運動的魅力在於同時從兩個方向解決抑郁問題。壹方面讓我們行動自然，刺激腦幹，釋放能量和激情。另壹方面，它通過調節前額葉皮層中的血清素、多巴胺、去甲腎上腺素和其他化學物質，使我們感到快樂。而且，與抗抑郁藥不同，運動全面調節全腦的化學物質，恢復正常的信號傳遞。
馬拉松:內啡肽旋風
有壹個叫佩爾斯的精神病醫生，也是馬拉松運動員。他參加波士頓馬拉松時，在起點附近雙腳被塑料袋纏住，雙膝跪地。他跳起來繼續跑，直到跑了近29公裏才覺得不對勁。後來醫生發現他已經因為摔倒摔斷了大腿骨。壹開始他並沒有意識到。
這種神奇的情況歸功於內啡肽的作用。神經科學家最近發現，大腦中存在鎮痛的分子機制。劇烈運動時，大腦中直接產生的內啡肽可以緩解身體上的疼痛，在心理上產生欣快感。
運動不僅能引起內啡肽風暴，還能調節所有抗抑郁藥錨定的神經遞質，促進多巴胺的分泌。對於抑郁癥來說，運動除了身體上的聯系和愉悅，還能帶來自我效能感，那種自立感能徹底改變抑郁無助的心態。
同時，運動不僅能讓妳建立神經聯系，還能讓妳建立人際關系。在某些方面，運動對抑郁癥的預防作用比治療作用更重要。
五、體育運動克服成癮的有效性
失控的獎勵系統
1954年，心理學家詹姆斯·奧爾茲(james olds)在實驗中意外發現，當電極插入老鼠大腦的某個部位時，老鼠會壹次又壹次地不斷按下操作桿受到電流刺激。鼠標壹直按，直到斷電。電極接觸老鼠的伏隔核，伏隔核是獎賞中樞所在的地方。這個實驗說明上癮的根本原因是獎勵系統失控。
每個人都喜歡某樣東西，但我們通常只把上癮這個詞用在沈迷於酒精、尼古丁、毒品、賭博和遊戲的人身上，因為“喜歡”和“想要”有著本質的區別。“喜歡”是指壹種實際的快樂體驗，而“想要”是指為了滿足而願意做某事。多巴胺與想要有關，而不是喜歡。
成癮行為很難戒掉，因為它像焦慮壹樣，壹旦發生，可能會改變大腦的神經通路。
用運動戒掉癮
運動的作用是，有規律的運動可以讓大腦保持忙碌，重新指令基底神經節連接另壹種反射替代行為，逐漸建立新的神經通路，繞過成癮模式。
運動對成癮行為的戒斷作用可以從壹個案例中看出。2006年紐約馬拉松，16人吸毒。他們成功沖過終點線，幽默地說，他們大半輩子都在“躲避警察”。這些人能夠出現在賽場上要感謝紐約的奧德賽之家，這是壹個戒毒康復項目。在奧德賽之家，更多的人正在經歷從癮君子到運動員的轉變。
2004年，倫敦的壹項研究證明，即使是10分鐘的運動，也能減少酗酒者的成癮行為。對於吸煙者來說，只要5分鐘的高強度運動就能產生有益的效果。
體內的天然大麻
運動可以建立新的神經通路，部分原因是運動本身可以產生壹種不亞於成癮行為的快感。科學家在20世紀90年代發現了內源性大麻素。它與藥物大麻的主要成分四氫大麻酚有關，就像內啡肽和嗎啡壹樣。前者是我們體內的天然物質，後者是藥物，但前者的作用會和後者壹樣。
2003年，科學家首次證實運動可以激活內源性大麻素系統。當大學男生以最大心率的70% ~ 80%的強度跑步40分鐘，血液中大麻素的含量會增加壹倍。而這樣會讓人有大麻的感覺。
收回主動權
運動對於成癮戒斷的幫助在於可以填補戒斷後的空缺。禁欲只是第壹步，避免厭倦才是鞏固效果的關鍵。用積極的行動來擊退無聊，沒有比鍛煉更好的選擇了。
六、調節激素在運動功效中的作用
每個月都有幾天脾氣暴躁。
運動對女性來說尤其重要。與男性的穩定不同，女性的激素水平總是有規律地波動。運動可以緩解激素帶來的壹些負面作用，同時可以加強激素帶來的正面作用。妳可以通過鍛煉把荷爾蒙從爆能者變成輔助者。
經前期激素波動時，神經遞質的水平可能出現異常，情緒回路的興奮可能出現異常，從而導致焦慮、不安和挑釁。運動可以提高血液中色氨酸的濃度，從而提高大腦中血清素的濃度，平衡各種變量，緩解連鎖效應。
懷孕期間動還是不動
“孕期停止運動”曾經是壹個廣為流傳的概念。但近年來，美國婦產科學院開始建議孕婦每天至少進行30分鐘中等強度的有氧活動。他們認為，運動可以大大降低懷孕期間患糖尿病、高血壓和先兆子癇的風險。
實驗表明，運動能有效減輕孕婦的壓力和焦慮，改善其情緒。這個需要註意，因為孕婦的心理狀態可以改變胎兒的發育過程。壓力、焦慮和抑郁對懷孕有著可怕的影響，嚴重的會導致流產、畸形或嬰兒死亡。
當然，對於很多並發癥，臥床休息是合理的醫囑。所以在開始任何運動前，壹定要和產科醫生充分溝通。此外，冰上運動、競技運動、騎馬、體操、跳水或任何摔倒運動，在沒有和醫生溝通的情況下，都是絕對禁止的。
運動對產後抑郁癥也有極好的預防和治療作用。
在女性的另壹個荷爾蒙劇變的更年期，鍛煉也有不可忽視的作用。
七、鍛煉延緩衰老的作用
變老是不可避免的，對每個人來說。但在衰老的過程中，有的人健康地活到100歲以上，有的人則會被慢性病奪去生命。
我們如何變老？
人衰老的原理是這樣的:衰老的細胞在抵抗自由基、過度的能量需求和過度興奮的各種分子壓力方面有壹個較低的閾值。原本負責產生蛋白質和清除有害廢物的基因停止工作，導致壹個細胞死亡，也就是神經學家所說的“細胞雕亡”。當神經元因分子壓力而逐漸衰竭時，會導致腦內突觸的破壞，最終切斷神經元的連接，樹突會在生理上萎縮、幹涸。隨著軸突活動的減少和樹突的退化，滋養大腦的毛細血管也隨之收縮，限制了大腦的血流量。腦源性神經營養因子和血管內皮生長因子也會隨著年齡的增長越來越少。科學家在對老鼠的實驗中發現，中年老鼠大腦中與人類55歲時相似的大部分神經幹細胞已經死亡，可利用的神經細胞數量從25%下降到8%。在40歲到70歲之間，我們平均每10年喪失5%的大腦容量。
不要讓妳的心理詞典縮水。
我們會變老，沒有人能阻止它，無論我們做什麽。但是，有辦法改變衰老的時間和程度。
神經科學家阿瑟·克萊默(Arthur Kramer)領導的壹項實驗表明，運動不僅可以防止大腦損傷，還可以逆轉與衰老有關的細胞退化。問題是很多老人會因為老齡化而逃避。為了避免抑郁，他們逐漸斷絕有意義的人際關系，回避這個世界。挑戰可以增強我們的適應能力。顯然，鍛煉是挑戰自我和大腦的壹種極其有效的方式。
在20世紀70年代，壹項針對芬蘭人的調查發現，每周至少鍛煉兩次的人患癡呆癥的可能性降低了50%。
八、行動:大腦訓練計劃
當我們談到運動的任何功能時，人們不禁要問，要多大的運動量才能改造大腦？筆者的建議是:先健身，然後不斷挑戰自己。運動處方因人而異。
天生的賽跑運動員
人體是為日常活動而設計的。在古代，我們的祖先為了食物，每天要奔波8000 ~ 16000米。如今，人們不必如此努力地獲取食物，但我們的基因編碼了這種活動，大腦被預設為管理這些基因。如果我們放棄鍛煉，我們將打破50萬年來壹直穩定的微妙的生物平衡。因此，對鍛煉的最好建議是盡可能接近我們祖先的傳統。
運動的基本參數
作者根據強度將運動分為三種:最大心率55% ~ 65%的低強度運動，最大心率65% ~ 75%的中等強度運動，最大心率75% ~ 90%的高強度運動。計算妳最大心率的壹般公式是用220減去妳的年齡。有了心率監測器，妳可以隨時監測自己的運動強度。
至於運動的標準，美國疾病控制和預防中心建議妳每周至少五天做30分鐘中等強度的有氧運動。筆者的建議是每周六天做45分鐘到1小時的有氧運動，其中四天中等強度運動，兩天高強度運動。最好是和伴侶在壹起。不用擔心精力不足。精力不足正是因為缺乏鍛煉。
循序漸進的運動公式
如果妳從來沒有鍛煉過，妳最好從走路開始。每天以最大心率的55% ~ 65%的強度走1小時。如果還有力氣聊天，可以升級到中等強度運動。
在中等強度的慢跑中，人們會把身體裏的壹些東西拆下來，然後重新組裝起來，讓身體變得更強壯。在高強度運動中，身體進入全面應激狀態，這時新陳代謝由有氧變為無氧，肌肉直接利用肌肉中儲存的肌酸和葡萄糖，所以人會有刺痛感。但此時腦垂體會分泌出被稱為“青春之泉”的人體生長激素。既能平衡腦內神經遞質，又能促進生長因子的生長，使活動、精力、學習協調壹致。但是，這壹切都要求妳必須有紮實的有氧運動基礎。
最好的運動方案是有氧運動和復雜運動相結合，兩者效果不同，相輔相成。瑜伽、舞蹈、太極拳、網球，這些活動的訓練可以讓大腦中所有的神經細胞都參與進來。剛開始，妳會有點尷尬，不知所措，但當連接小腦、基底神經節和前額葉皮層的神經回路開始活躍時，妳的動作就會越來越精確。通過不斷的重復和練習，不斷提高神經回路的效率，進而促進動作的創造性。
如何堅持？
統計顯示，大約壹半的人會在開始壹個新的鍛煉計劃後的6個月到1年內放棄這個計劃。這並不奇怪。主要原因是剛開始的時候經常做高強度的運動，讓身體和心理都不舒服，所以就放棄了。養成鍛煉習慣最好的方法就是循序漸進，另外就是加入壹個團體。