为什么游泳可以提升你的大脑

为什么游泳可以提升你的大脑
游泳对大脑有许多有益的影响。 Stanislaw Pytel / Stone通过Getty Images

这已经不是什么秘密, 有氧运动可以帮助 避开 一些破坏 of 老化。 但是 越来越多的研究机构 表明游泳可能对大脑健康有独特的促进作用。

经常游泳已被证明可以改善 记忆, 认知功能, 免疫反应 以及 心情. 游泳还可以帮助修复因压力和 建立新的神经连接 在大脑里。

但科学家们仍在试图解开游泳,特别是如何以及为什么会产生这些大脑增强作用。

作为一个 受过脑生理学培训的神经生物学家作为一名健身爱好者和一位妈妈,我在夏天会在当地的游泳池度过几个小时。 当他们的父母在远处享受日光浴时,看到孩子们兴高采烈地戏水和游泳并不少见——我曾多次在池畔观察的父母之一。 但如果更多的成年人认识到游泳对认知和心理健康的好处,他们可能更愿意和孩子一起跳进游泳池。

新的和改进的脑细胞和连接

直到 1960 年代,科学家们认为人脑中的神经元和突触连接的数量 是有限的 而且,一旦受损,这些脑细胞就无法被替换。 但随着研究人员开始看到神经元诞生的充分证据,这个想法被揭穿了,或者 神经发生, 在成年人的大脑中 人类和其他动物.

现在,有明确的证据表明 有氧运动 可以促进神经发生并在帮助逆转或修复方面发挥关键作用 对神经元及其连接的损害 在哺乳动物和鱼类中。

研究表明,这些变化发生的关键方式之一是通过增加一种叫做 脑源性神经营养因子. 这种蛋白质刺激的神经可塑性或大脑改变的能力已被证明可以促进 认知功能,包括 学习和记忆.

为什么游泳可以提升你的大脑
对于成年人来说,看着孩子们从泳池边戏水很诱人,但研究表明,与他们一起跳水是值得的。 Povozniuk/iStock 通过 Getty Images Plus

对人的研究发现两者之间存在很强的关系 脑源性神经营养因子浓度 在大脑中循环并增加海马体的大小, 大脑区域负责学习和记忆. 脑源性神经营养因子水平的增加也被证明是 提高认知能力 并帮助 减轻焦虑 以及 抑郁.. 相比之下,研究人员观察到患者的情绪障碍 脑源性神经营养因子浓度较低.

有氧运动还能促进释放 称为神经递质的特定化学信使. 其中之一是血清素,当其水平升高时 已知减少 抑郁和焦虑 以及 改善情绪.

In 鱼类研究,科学家们观察到,与对照组相比,在运动八周后,负责增加脑源性神经营养因子水平的基因发生了变化,并促进了树突棘的发育——树突上的突起,或神经细胞的拉长部分。 这补充了在哺乳动物中的研究 脑源性神经营养因子 已知可以增加神经元脊柱密度。 这些变化已被证明有助于 改善记忆力, 心情 以及 增强认知 在哺乳动物中。 更大的脊柱密度有助于神经元建立新的连接并向其他神经细胞发送更多信号。 随着信号的重复,连接会变得更牢固。

但是游泳有什么特别之处呢?

研究人员还不知道游泳的秘诀是什么。 但他们越来越接近理解它。

游泳运动早已被公认 心血管益处. 因为游泳涉及所有主要肌肉群, 心脏必须努力工作,这 增加血液流量 全身。 这导致 新血管的产生,称为血管生成的过程。 更大的血流量也会导致 大量释放内啡肽 – 作为全身天然止痛剂的荷尔蒙。 这种激增带来了运动后经常出现的欣快感。

大多数了解游泳如何影响大脑的研究都是在老鼠身上完成的。 大鼠是一个很好的实验室模型,因为它们 与人类的遗传和解剖学相似性.

在一项对大鼠的研究中,游泳显示出 刺激大脑通路 抑制海马体炎症并抑制细胞凋亡或细胞死亡。 该研究还表明,游泳有助于支持神经元存活并减少衰老对认知的影响。 尽管研究人员还没有办法可视化人类的细胞凋亡和神经元存活,但他们确实观察到了类似的认知结果。

更吸引人的问题之一是游泳如何增强短期和长期记忆。 为了确定有益效果可以持续多久, 研究人员训练老鼠 每周游泳 60 天,每天游泳 XNUMX 分钟。 然后,该团队让老鼠游过一个包含六个臂的径向臂水迷宫,其中一个带有隐藏的平台,从而测试了老鼠的记忆力。

老鼠有六次尝试自由游泳并找到隐藏的平台。 仅仅经过 XNUMX 天的游泳训练,研究人员发现,基于老鼠每天犯错的减少,短期和长期记忆都有所改善。 研究人员认为,这种认知功能的增强可以为使用游泳作为修复人类神经精神疾病引起的学习和记忆损伤的方法提供基础。

尽管从大鼠研究到人类研究的飞跃是巨大的,但对人类的研究正在产生 类似的结果 这表明一个 明显的认知益处 来自各个年龄段的游泳。 例如,在一项关于游泳对老年人心理敏锐度影响的研究中,研究人员得出结论,游泳者 提高思维速度和注意力 与不会游泳的人相比。 然而,这项研究的研究设计是有限的,因为参与者不是随机的,因此在研究之前是游泳运动员的人可能有不公平的优势。

另一项研究比较了年轻成人年龄范围内陆上运动员和游泳运动员的认知能力。 虽然浸水本身并没有什么不同,但研究人员发现,20 分钟的中等强度蛙泳游泳 改善认知功能 在两组中。

孩子们也能从游泳中得到提升

游泳对大脑增强的好处似乎也促进了儿童的学习。

另一个研究小组最近研究了身体活动和 孩子如何学习新词汇. 研究人员教 6-12 岁的儿童陌生物体的名称。 然后,他们在进行了三项活动后测试了他们识别这些单词的准确性:着色(休息活动)、游泳(有氧活动)和类似 CrossFit 的运动(无氧活动)三分钟。

他们发现,与着色和 CrossFit 相比,儿童在游泳后学到的单词的准确度要高得多,这导致了相同的回忆水平。 这表明游泳与无氧运动相比有明显的认知益处,尽管该研究没有将游泳与其他有氧运动进行比较。 这些发现意味着即使是短时间的游泳对年轻、发育中的大脑也非常有益。

所需的时间或圈数、游泳方式以及游泳激活的认知适应和途径等细节仍在研究中。 但神经科学家正越来越接近于将所有线索放在一起。

几个世纪以来,人们一直在寻找一种 青春之泉. 游泳可能是我们能得到的最接近的。

关于作者

Seena Mathew,玛丽哈丁-贝勒大学生物学助理教授

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这篇文章最初出现在谈话

 

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