運動改變大腦 “四肢發達、頭腦簡單”,一直以來是很多人對體力勞動者、或體育特長人群的一種固有描述。但是,中國科學院心理研究所的魏高峽博士等研究人員發現,運動員不僅肌肉發達,頭腦也不簡單,因為訓練不僅僅強壯了肌肉,也改變了他們的大腦結構。
這一研究成果將發表在《自然科學進展》(Progress in Natural Science)雜誌上。
《北京科技報》:您為什麼會關注運動員的大腦結構?
魏高峽:在20世紀初,人們都認為,成熟的大腦就不可能再發生變化了,包括神經突觸、神經細胞的生長都發生在成年之前。但隨著科技的發展,人們發現大腦在人的一生中都在發生變化,即便是老年人的大腦,也能發生改變。
不過,最初關於大腦可塑性的研究都在動物身上進行。例如,在轉輪上進行過跑步訓練的大鼠,走迷宮時會表現得更“聰明”,它們和運動有關的腦區的神經元也出現了相應的增加。
我從事的研究是針對運動員心理健康的,與神經生物學家所關心的內容會有所不同,我想知道:人類的健身活動是不是也能改變大腦。
北京科技報》:在研究中,您發現了什麼現象?
魏高峽:我們選了年齡在13~17歲之間、國家健將級別、平均訓練年限在10年以上的優秀跳水運動員12名(男、女各6名),同時選了在性別、年齡、體重、人數等因素相匹配的中學生,進行對照研究。
通過核磁共振技術,我們發現,運動員群體中與運動有關的區域,雙側丘腦和左側運動前區的灰質密度顯著高於普通人。而且,隨著運動年限的增長,左側運動前區的灰質密度也表現出顯著增加的趨勢。和運動相關的腦區,靠近我們的前額。我們推測,這個研究結果有可能從神經機制上,解釋了運動員為什麼具有高度的運動控制力和優秀的運動表現力。
《北京科技報》:腦區發生變化,是否意味著他們的智商也更高了?
魏高峽:把大腦結構的變化直接等同于智力,是一種誤解。很久以前,研究者對大腦的認識局限在“功能定位說”上,但現在這些認識過時了。大腦的認知活動不完全能和某一個腦區結構的功能直接對應。人們認為大腦某一個功能的實現是多塊腦區協同作用的結果,也許某一腦區扮演了重要的角色,但也必須與其他腦區協同工作,才能實現。
灰質密度高僅僅是一個客觀現象的描述,目前還不能由此推測運動員的其他認知功能優於常人。
《北京科技報》:這一發現對於運動員之外的人們,會帶來什麼啟發?
魏高峽:我們的研究對帕金森氏病、亨廷頓氏舞蹈症等運動病症的治療提供了一個新的證據和啟發魏高峽:運動改變大腦。
以帕金森氏病為例,患者會出現運動困難、徐緩等運動障礙,不自主地顫抖、肌肉僵直等症狀。以往研究發現,運動病症患者丘腦灰質密度會顯著降低。此次,我們發現了運動功能和丘腦灰質密度之間存在某種關聯,或許可以為這一類患者的康復訓練帶來啟發。
專家介紹:中國科學院心理研究所博士、國際神經調控學會會員、中國心裡學會會員、中國體育科學學會會員。從事認知神經心理學研究,主要研究優秀運動員的高級腦功能活動,運動與健康促進的神經機制。 |