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如何利用运动改善大脑的健康、长寿与表现

How to Use Exercise to Improve Your Brain’s Health, Longevity & Performance

Episode 2102025-01-06简体中文
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Contents1 chapter§01文字稿:第 1 部分

§01文字稿:第 1 部分

欢迎收听 Huberman Lab 播客,在这里我们讨论科学以及基于科学的日常生活工具。我是 Andrew Huberman,斯坦福大学医学院神经生物学与眼科学教授。今天我们讨论运动与大脑健康,其中包括大脑的长寿和大脑的表现,也就是我们在很长一段时间内、乃至进入老年后学习新信息的能力。今天我们将讨论不同形式的运动,包括抗阻训练,以及长时、中等时长和短时的心血管训练,如何用来改善大脑的急性功能,即在你运动当天的几分钟、几小时内立即出现的变化,以及长期功能,即在你运动后的几天、几周和几个月内出现的变化。当然,如果你规律运动,运动对大脑健康和表现的作用会随时间不断累积,使你更善于学习新东西、更善于保留过去的信息,并且确实能扩展大脑以新方式学习新类型信息的能力。

在为今天这期节目做研究时,我很快意识到,探讨运动、大脑表现与大脑健康之间关系的研究数量极其庞大,在这一背景下被研究过的运动类型范围也极其广泛。关于这个主题的研究真的有数万项,还有元分析和综述,它们都指向一个结论:进行各种类型的运动对大脑健康和表现有积极作用。在这些数量众多的研究中,你会发现许多不同的运动方案都能改善大脑表现和长寿。因此,今天这期节目的目标是把这海量信息整合成一个合乎逻辑的框架,使其简化、清晰,并把它放到具体机制的背景中,包括神经生物学机制和基于内分泌的机制,这些机制结合起来能够很好地解释运动如何影响大脑健康与长寿的数据。这样,到今天节目结束时,你既会得到一些关于如何利用运动促进大脑健康和表现的具体建议,我相信其中大多数对你们中的多数人来说是新的;同时你也能够思考围绕这一关于运动与大脑表现的庞大文献的机制和逻辑框架,从而根据你可用的时间、你的具体年龄、你的健康状况,以及你可能希望通过运动实现的具体大脑变化类型,来定制你的运动计划。

我还应该说,通过了解运动如何影响大脑表现和大脑健康,你还将了解身体与大脑相互沟通的一些奇妙方式,不只是在运动期间,而是在所有时候。所以今天,你当然会学到很多关于运动、大脑健康和长寿的实用工具。这些内容基于极其有趣的研究,有些情况下令人惊讶,而且几乎在所有情况下都可以付诸行动。你们中有些人可能已经知道,我今年,也就是 2025 年,有一本书要出版,书名是《Protocols:人体操作手册》("Protocols: An Operating Manual for the Human Body")。我对这本书感到非常兴奋。书中包含各种方案,也就是任何人都可以采取的可操作步骤,用来改善睡眠、动力、创造力、肠道微生物组、营养、运动、压力调节等等。这本书原定于 2025 年 4 月出版。

不过,为了确保这本书反映最新的科学研究,我决定在已经完成的版本(是的,已经完成了)基础上进行扩充,确保书中的方案尽可能与时俱进,反映最新、最好的研究发现。因此,《Protocols》新的出版日期将是 2025 年 9 月。对于延期出版我深表歉意,但我向你保证,这份等待是值得的。想进一步了解这本书或通过预售订购一本,请访问 protocolsbook.com。在那里你会找到有关这本书的全部信息,以及这本书将被翻译成的各种语言。在开始之前,我想强调,这个播客与我在斯坦福的教学和研究职务是分开的。不过,它是我希望并努力向公众免费提供科学及科学相关工具信息的一部分。

本着这一宗旨,我想感谢今天播客的赞助商。我们的第一个赞助商是 BetterHelp。BetterHelp 提供完全在线进行的、由持证治疗师开展的专业心理治疗。我做每周一次的心理治疗已经远超 30 年了。心理治疗是整体健康极其重要的组成部分。事实上,我认为定期做心理治疗和定期运动同样重要。优秀的心理治疗基本上能提供三样东西。第一,它让你与一个你真正可以信任、可以谈论任何让你担忧的问题的人建立良好的关系。第二,优秀的心理治疗会提供支持,既有情感上的支持,也有直接的指导,告诉你该做什么、不该做什么。第三,专业的心理治疗可以帮助你获得一些否则你不会获得的有用洞见,这些洞见能让你过得更好,不只是在情感生活、人际关系方面,也包括与自己的关系、职业生活以及各种职业目标方面。

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通常,时间长短与强度相对应,所以短时高强度的运动往往是短促的几轮全力以赴,每轮 30 秒、60 秒,有时 2 分钟甚至 4 分钟,之后休息一段时间;而长时运动则是以较为稳定、强度较低的状态进行 20、30、45 甚至 60 分钟的心血管训练。我还应该提到,在现有的数万项探讨运动与大脑健康和长寿关系的研究中,你看到的大多是关注心血管运动的研究。而这些研究中的大多数,在早期关注的是持续时间较长、强度较低的运动,通常是 30 到 60 分钟强度较低但仍会提高心率的运动。如今,人们更多关注高强度间歇训练,今天我们甚至会听到一些研究,涉及非常非常短的爆发式活动,也就是所谓的冲刺,短到只有 6 秒,之后休息一段时间,重复若干次,研究这种……我应该说是持续时间非常非常短的高强度运动,对大脑健康和表现的即时与长期影响。

好,那么,不同时长和强度、搭配不同休息时长的心血管训练,是我们今天要讨论的一类运动。今天要讨论的另一类运动是抗阻训练。大多数关于抗阻训练及其对大脑影响(包括大脑长寿和大脑表现)的研究,关注的要么是复合动作,也就是多关节动作,比如深蹲、硬拉、卧推、肩上推举、双杠臂屈伸等等。但很多时候,这只是实验室研究方式的副产品,很多时候探讨抗阻训练与大脑健康和长寿关系的研究采用的是单关节孤立动作,甚至是单腿的腿屈伸。你可能会想,等等,只用一条腿做腿屈伸?是的。之所以这样做,我和一些做这类研究的科学家聊过,是因为当他们让受试者做比如坐姿单腿腿屈伸作为抗阻训练形式时,我知道我和你们中的一些人大概会忍不住笑:“真的吗?

在所有可以选来看是否影响大脑健康的动作里,你们偏偏让人抬起一侧膝盖?”没错,就是这么做的。为什么?因为大多数人都能做这种动作。它不需要任何训练,或者只需要稍加指导就知道怎么做,所以很多人都能相当安全地完成,包括非运动员,而且往往是 65 岁以上的人。并不是说没有身体非常好的 65 岁的人,而是那些 65 岁以上、没有太多运动背景的人,也可以坐在椅子上,把插销插到合适的重量,然后移动膝盖,或者更确切地说,坐在椅子上抬起脚,也就是所谓的单腿腿屈伸。此外,它还有一个好处:另一条腿可以作为受试者内部的对照,用于比较力量的增长。

好,所以对于把单腿腿屈伸作为所研究的全部抗阻训练形式,请先放下你可能会有的白眼或嘲笑,因为,是的,这些研究仍然有参考价值。事实上,它们或许甚至找到了能够使大脑受益的抗阻训练量和类型的下限。但我们也会看到涉及复合动作的研究,比如让人做自由重量深蹲,甚至负重深蹲或硬拉,或者卧推、双杠臂屈伸、硬拉这类组合。再说一遍,当你查看探讨运动与大脑健康的文献时,你看到的研究在最好的情况下是控制得非常严格的。这通常意味着让受试者在实验室里以非常特定的方式进行运动,有时使用未受训练的受试者,也就是说受试者来参加研究时,之前没怎么做过这类运动。

有时则使用受过训练的受试者。当然,两者都有其局限。但请记住,在今天的讨论中,我会在很多时候把所有这些研究汇总起来,这些研究探讨了不同时长和强度的心血管运动、不同类型有时也包括不同强度的抗阻训练。但如果通过了解所做运动的确切类型和某种特定类型的大脑变化,可以得出某个具体的认识,尤其是在已被证明特别有益的情况下,我一定会特别强调。所以,在我们推进今天的讨论时,请记住,运动包含很多东西,分为两大类。大多数研究关注高强度或低强度的有氧运动。大多数研究涉及的要么是单关节孤立动作,有时甚至是单关节、单腿的孤立动作,要么是复合动作。还要记住,大多数探讨运动与大脑健康和表现关系的研究,是为了探讨两类变化:一类是所谓的急性变化,也就是即时变化。

也就是让人做完运动后,再让他们做一项认知测试或其他某种分析大脑健康和表现的测试。另一类是研究慢性效应,也就是大脑表现和健康在长时间内发生了哪些变化,这意味着让人每周进行某种特定类型的运动 2 到 4 次,通常是每周 3 次,并持续 4 周到 6 个月不等。再说一遍,这一切都与在实验室开展对照研究的实际操作有关。所以,如果你现在在想:“这太复杂了。面对这一大团像带刺铁丝网一样纠缠的不同类型研究、变量等等,我们该怎么梳理出最好的做法?”我向你保证,我们会把这一点讲得非常清楚,并且非常可操作。

需要记住的是,幸运的是,几乎所有,没错,几乎所有探讨运动与大脑健康、长寿和表现之间关系的研究都发现了积极作用。对于你们中持怀疑态度的人,你可能会想:“好极了,那就是说任何形式的运动都可以?”嗯,在某种意义上,是的。我其实现在就直接告诉你。有很好的数据表明,如果人们在固定式自行车上进行 6 秒冲刺,也就是最大强度的全力冲刺,之后休息 1 分钟,重复 6 次,就会观察到对大脑表现的显著急性效应。这里的大脑表现可以是一项记忆任务,有时确实是记忆任务;也可以是所谓的 Stroop 任务,这是一项认知灵活性任务,你需要区分文字所用的颜色和文字本身的内容。

好吗?也就是所谓的 Stroop 任务。我在之前的播客里讲过它,稍后我会再多讲一点。无论使用哪种认知测试,这种持续时间很短的高强度训练都能显著提高表现。同样,20 或 30 分钟所谓的稳态有氧,也就是弄清楚你以稳定状态跑步、划船、游泳或骑固定式自行车 20 到 30 分钟能达到多快的速度,然后分析人们在记忆任务上的认知表现。这可以是一项工作记忆任务,比如记住一小串数字,也可以是数学题,还可以是 Stroop 任务。各种不同的任务都揭示了同样的结果:持续时间较长、强度较低的有氧运动也能显著提高表现。那么,这是否意味着你可以做 6 轮每轮 6 秒、中间间隔 1 分钟的冲刺,或者做 20 分钟的心血管运动,然后获得对大脑表现相同的效果?

嗯,如果你只看表现的整体提升,比如说,做或不做运动时你学到的信息所占的百分比,或者你比较我刚才提到的这两种运动形式,从这个意义上说,是的,确实没有什么区别,这可能会让你感到困惑。不过稍后我会解释为什么会这样。另一方面,不同形式的运动当然会以不同的方式影响我们的身体健康。强度较高、时长较短的运动,当然会对最大摄氧量(VO2 max)以及会出现哪些循环激素和神经调质等方面产生影响,这与持续时间较长、强度较低的运动非常不同。同样,如果你让人做单关节孤立的抗阻训练动作,比如单腿腿屈伸或双腿腿屈伸,而另一组做 10 组、每组 10 次的深蹲,你会在身体层面看到非常不同的特定适应。

但在每一种情况下,只要你考察人们做完这类运动后大脑输出和功能所发生的急性的、即时的变化,你都会看到显著的提升。当一个人进行体育锻炼时,无论是短时高强度的有氧运动,还是较高强度的抗阻训练,单关节训练、复合训练,单关节孤立动作、复合动作,都能看到大脑表现的这些提升,至少在训练后的即时阶段是急性提升。所以我们必须问自己,为什么会这样,所有这些不同形式的运动是如何对大脑表现产生积极影响的?答案非常简单,而且幸运的是,它让我们对自己的运动以及如何影响大脑健康拥有了巨大的掌控力。答案就是唤醒(arousal)。不过,答案并不完全是唤醒,也就是说,运动对大脑健康、长寿和表现的积极作用,并不都能用唤醒来解释。

但当我跳出具体文献来看,再说一遍,这是一个庞大的文献体系,数万篇同行评审论文,顺便说一句,其中很多做得非常出色,还有元分析和综述,我认为可以公平地说,运动对大脑健康、表现和长寿的作用,大概有 60% 到 70% 可以由运动期间我们生理状态的特定变化来解释,包括身体的生理状态和大脑内部的生理状态。这种变化就是所谓自主神经唤醒的增加,它在运动期间发生,但也会延伸到运动结束后的一段时间窗口内。所以我们必须谈谈运动、唤醒与急性大脑表现之间的关系,所谓急性大脑表现,是指运动后立即出现的大脑表现提升。然后我们会把重点转向运动更为慢性的效应,也就是运动后的几小时、几天、几周乃至几年里,运动对大脑健康和表现产生的作用,即使我们每天、每周三次或以任何频率持续运动也是如此。

不过唤醒这个问题极其重要,我向你保证,它绝非无关紧要。事实上,它会帮助你理解刻意冷暴露、压力、创伤等领域中的许多问题,而对今天的讨论最重要的是,它会帮助你设计一个运动计划,旨在给你带来最大的身体健康效益和最大的大脑健康效益。好,为了理解运动、唤醒与学习之间的关系,我们必须先真正弄清唤醒与学习之间的关系。这将为接下来大约 10 分钟里我们要讨论的几乎所有内容奠定基础。而且这真的非常酷。这也让我有机会回顾一篇我一直很喜欢的论文,它来自加州大学欧文分校 Larry Cahill 的研究组,题为《学习后应激增强记忆巩固:与编码时唤醒程度的交互作用》("Enhanced Memory Consolidation with Post-Learning Stress: Interaction with the Degree of Arousal at Encoding")。

这只是 Cahill 研究组的若干篇论文之一,这些论文基本上确认了以下几点。有几种不同的方法可以提高所谓的自主神经唤醒或警觉水平。它有时被称为压力,但自主神经唤醒其实就是自主神经系统中所谓交感神经分支活动的增加,用书呆子的话说,就是更警觉、更兴奋、睁大眼睛、准备好行动、心率更高、血压更高、警觉性更强。这是学习材料的绝佳状态,前提是警觉不过度、唤醒不过度。结果发现,这篇论文表明,在你接触了想要学习的材料之后,处于这种状态也很好。而且在这篇论文以及这个实验室和其他实验室的许多其他论文中,还发现可以通过让人把手臂浸入冰水中 1 到 3 分钟来提高自主神经唤醒水平,这就是所谓的冷加压测试。

这是一种非常常用的标准测试。这篇论文以及许多其他论文表明,它会使循环中的皮质醇水平非常迅速且显著地升高。皮质醇,没错,有时被称为压力激素,但它其实只是参与应激反应的一种激素,同时还有很多其他作用。所以他们把这作为一种工具,在人们接触某些类型的信息后使用,来探究皮质醇升高,也就是自主神经唤醒的提高,是否能改善人们记住信息的能力?答案是肯定的。这项研究表明,Cahill 实验室和其他实验室的另外几项研究也表明,这些研究有时让人把手臂浸入冰冷的水中,有时则给他们注射一种能提高肾上腺素(也称 epinephrine)的药物,有时这种药物也会提高皮质醇。重点在于,在接触信息之后提高自主神经唤醒,能增强人对这些信息的记忆,以及对这些信息细节的记忆。

在这项具体的研究中,他们比较了带有情绪色彩和不带情绪色彩的信息,以及其他一系列细节,如果你选择细读这项研究,会发现这些细节很有意思。但我应该提到,这个实验室和其他实验室的其他研究一次又一次地表明,以皮质醇或肾上腺素(也称 epinephrine)或去甲肾上腺素升高来衡量的自主神经唤醒增加,后者大致可以看作大脑内部的对应物,这种唤醒增加始终会带来对所接触信息更好的记忆、对这些信息细节更好的记忆,而且往往还能更好地运用这些信息,从中产生新想法,或以新的方式对这些信息进行逻辑思考。换句话说,提高自主神经唤醒能改善学习和记忆。同样非常重要的是要理解,如果自主神经唤醒发生在接触材料之后,这种自主神经唤醒的提高也能改善学习和记忆。

大多数人会觉得这有点令人意外。我第一次读这篇论文时当然也是如此。但如果你开始思考创伤或坏事这类记忆的持久性,就会觉得这说得通,对吧?坏事发生了,随之而来的是皮质醇和肾上腺素的大幅飙升,而这些记忆很难消除,当然也很难从中去除情绪内容。仔细想想,在这些情况下,事件先发生,然后才是皮质醇和肾上腺素的大幅升高。所以这与我在这里描述的研究非常吻合。不过,此外,很多研究还表明,在接触新材料的过程中提高自主神经唤醒,无论是以肾上腺素或皮质醇升高、两者同时升高来衡量,还是以其他任何自主神经唤醒指标来衡量……好,这里说的不是创伤。这里说的是你正在努力学习的新数学材料、新历史材料、新音乐材料、新运动技能材料。

在你试图对信息进行所谓编码、也就是接触这些新信息的过程中,自主神经唤醒的提高同样能显著改善学习。而且始终是通过唤醒的提高。换句话说,无论你测量的是皮质醇、肾上腺素、心率、血压、皮肤电反应、人的瞳孔有多大或多小,还是这些指标的任意组合,抑或任何其他自主神经唤醒指标,一致的结论都是:在试图学习某种材料的过程中或之后,尤其是之后,唤醒的提高会显著增加人所学到的材料量、对材料细节的掌握,以及这种学习随时间的持久性。我想稍作休息,感谢我们的赞助商 AG1。AG1 是一款含维生素、矿物质和益生菌的饮品,还包含益生元和适应原。作为一个从事科学研究近三十年、在健康与健身领域也投入了同样长时间的人,我一直在寻找能改善心理健康、身体健康和表现的最佳工具。

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有了 David,我能以一份零食的热量获得 28 克蛋白质,这让我很容易达到每天每磅体重摄入 1 克蛋白质的目标,而且不会摄入过多热量。我通常在下午早些时候,或者如果想填补午餐和晚餐之间的空档,甚至会在下午三四点吃一根 David 蛋白棒。我喜欢它有一点甜,吃起来像一份美味的零食,但同时又能给我 28 克非常优质的蛋白质,热量只有 150 卡路里。如果你想试试 David,可以访问 davidprotein.com/huberman。再说一遍,链接是 davidprotein.com/huberman。好,现在我们已经确定,在一段学习之中或之后,乃至之前,自主神经唤醒水平的升高都是有益的,这里的学习指学习的所谓编码阶段,也就是我们接触想要学习和记住的新材料的阶段。

这是个好消息。当我们纵观关于运动与大脑健康和表现关系的全部文献时,我们会看到在一段学习之前或之后加入运动的研究。而且,信不信由你,我们还会发现一些把运动与学习实时结合的研究,也就是在人们在跑步机上走路、在跑步机上跑步、骑车或划船的同时,让他们接触需要学习或正在努力学习的新材料。是的,这类研究也做过,不过出于实际原因,它们的数量不如那些在学习之前或之后进行运动的、探讨运动与学习关系的研究多。好,那么这意味着什么呢?这意味着一件很棒的事:如果你不只是想利用运动增进身体健康,还想利用它促进大脑健康和表现,那么你可以在学习之前、之中或之后进行运动。

这样你就可以审视自己生活中的各种限制。比如,你是否属于那种能在早上5点、6点或7点起床的人,可以在其他人起床之前、在工作日或上学日开始之前锻炼,先做一轮运动,然后再进入一段段的学习,无论学习材料是什么?还是说,你必须一头扎进工作日、上学日、家庭责任等等,这种情况下你可能只能在一天中较晚的时候锻炼,但你很可能仍然希望提升自己的大脑健康和表现。那么在这种情况下,你可以先安排你想学的东西,也就是对想学内容的编码或接触,无论是书面形式(阅读),还是听,还是去上一节或多节课,然后在接触这些材料之后再去运动,以获得那种升高的唤醒水平。这与我之前谈到的那些研究的安排并无二致,那些研究利用冰水暴露来提高唤醒水平,从而改善学习和记忆。

所以在本期节目的节目说明中,我们把一些探讨运动与认知表现之间关系的参考文献归在了一起。在这些研究及其所引用的研究中,你会发现有的研究是在一轮学习或信息编码之前进行运动,有的是在期间,有的是在之后。我还应该提到,不同的研究关注不同的认知任务。研究表明,运动以及与运动相关的唤醒能够急性地改善回忆能力,也就是对材料、对材料中细节的纯粹回忆。研究还表明,运动能改善认知灵活性,例如通过斯特鲁普任务(Stroop task)测得的认知灵活性。所以非常方便的是,研究表明运动能急性地改善所有这类大脑和记忆任务的表现,这让我们所有人都大为安心,因为这意味着,你在什么时候运动、你想学的是什么,可能并没有那么重要。

只要你想学的东西和运动在时间上安排得相当接近,就会有益处。不过,有一个需要注意的地方:有几项研究探讨了短时高强度间歇训练与认知表现之间的关系,特别是执行功能,也就是我们刚才谈到的那种前额叶认知灵活性。总体而言,所有这些研究都表明,如果人们在进行那一轮认知灵活性学习之前做一次高强度间歇训练,执行控制和执行功能就会得到改善,也就是依赖情境的知识切换,以及你以一种可以说非常敏捷的方式思考问题的能力。然而,也有几项研究考察了多轮重复高强度间歇训练的效果,在某些情况下还考察了高强度间歇训练改善认知表现的机制。

基本结论如下,同样,我会在节目说明中提供这些参考文献:在认知灵活性任务之前,或者,信不信由你,甚至在认知灵活性任务期间进行高强度间歇训练(确实有几项研究探讨过这一点),能显著提升这些任务的表现。同样,我们认为这很可能是通过提高唤醒水平实现的,不过也有一些数据表明,这很可能还与脑血流量增加有关,也就是在高强度间歇训练期间,尤其是之后,输送到大脑的血液更多了。在认知任务或认知灵活性任务期间,有更多的血液、更多的燃料和其他分子输送到大脑,这就说得通为什么会改善认知功能了。然而,当研究探讨进行多次高强度间歇训练的后果时,而且我说的高强度就是真正的高强度,这些研究中乳酸水平是升高的。

我们几分钟后会更多地谈乳酸。在这些研究中,人们的心率通常在一段时间内接近或达到最大心率,持续30秒、60秒、两分钟,或者在某些情况下,人们非常非常用力地坚持四分钟,然后休息四分钟,再非常用力地坚持四分钟,再休息四分钟,如此反复四次。这就是所谓的4×4方案,我知道你们很多人听说过。如果你没听说过,它非常激烈,你可以想象一下:全力以赴四分钟,然后休息,再全力以赴四分钟,然后休息。在一天中做几次这样的训练,也就是两轮4×4,或者任何形式的两次高强度间歇训练,研究表明,如果认知任务安排在第二次高强度间歇训练之后,认知表现就会下降。

对我们大多数人,包括我自己来说,这说得通。你会想,嗯,他们累了。人们无法那么集中注意力,因为他们把所有精力都投入到运动中了。确实如此,不过其机制很有意思。研究这一问题的研究实际上发现,两轮高强度间歇训练期间的脑血流量大致相等。所以,并不是说第一次训练必然会妨碍你在第二次高强度间歇训练中取得高水平表现,而是当你接着尝试去做一项要求很高、同样需要较高脑血流量的认知任务时,你会发现表现下降了,而这与过多的高强度间歇训练导致的脑血流量减少相关。现在,我必须承认,大多数人并不会每天做多次高强度间歇训练。

但这是一个提醒,事实上是一个重要的提醒:如果你正在利用运动来改善大脑健康和功能,或者即使你只是一个在锻炼、但同时一整天也需要用脑学习、需要处理各种事务的人(我们大多数人都是如此),你就需要注意不要过度进行高强度间歇训练。抗阻训练也是如此。你需要意识到,非常高强度的运动确实会在运动期间增加脑血流量,并把所有这些燃料和其他化合物输送到你的大脑。如果你做得正确、没有过度,你就能在进入学习时段时捕捉到这股血流、燃料等的浪潮。但如果你所谓的“练过头了”,那么你进入那段学习时脑血流量就会减少,你会处于一种很难集中注意力、很难学习新信息的状态。

所以,运动带来的唤醒确实可能过度,进而导致唤醒的低谷,降低认知表现和学习能力。当然,以上所有内容关注的都是运动与大脑功能在急性层面、即时层面的关系。可以公平地说,所有高强度运动和抗阻训练在慢性意义上、长期意义上都会支持大脑功能。事实上,文献也指向这一点。同样,我已将本期的参考文献按具体主题和时间戳分组整理。如果你对高强度训练与认知功能之间的关系感兴趣,特别是执行功能,也就是我之前谈到的那种认知灵活性,比如在斯特鲁普任务中那样,我推荐你看两项研究。其中有一篇很棒的文章,题为《力竭运动后的执行功能》("Executive Function After Exhaustive Exercise")。

那是值得一看的一篇。另一篇我觉得非常好,所以也放在了那里,它很好地说明了单次运动如何能急性地改善大脑功能,特别是执行功能。那篇论文的标题不出所料,叫做《单次抗阻运动可增强情景记忆表现》("A Single Bout of Resistance Exercise Can Enhance Episodic Memory Performance")。这里有个有趣的研究。我一直在反复强调这个论点:运动对大脑健康和表现的许多积极作用,至少在急性意义上,即运动刚结束后,有时是在运动期间,都是由唤醒带来的。那么,这样一来,所谓“运动零食”之类的东西为什么有效就说得通了,也就是在一天当中,你突然快速做25个开合跳,或者原地跳五下,或者做20个徒手深蹲。我们在不同的语境中听说过运动零食,比如调节血糖水平。

你会经常听到这些。饭后散散步,或者快速做一些开合跳,或者一天中做20个徒手深蹲。人们谈论这些做法带来的超乎比例的积极效果。那么,看看这个。说到高强度间歇训练及其对认知表现的积极作用,有一项研究题为《急性冲刺间歇训练对健康年轻成年人认知表现的影响》("The Influence of Acute Sprint Interval Training on Cognitive Performance in Healthy Younger Adults")。这项研究让人们进行六秒的全力冲刺。你没听错,六秒。好,六秒。这总是有点绕。他们总是用相同的数字,四乘四乘四。好吧,六,是的,数字六,基本上是在固定式自行车上进行六秒全力冲刺,然后在每两次六秒全力冲刺之间休息一分钟。他们发现认知表现有显著改善。所以,是的,你确实可以进行非常短暂、非常高强度的运动。

我是说,想想看,冲刺六秒,然后一分钟只是轻松骑行或休息,再冲刺六秒,然后如此重复,总共六次冲刺,每次六秒,就能体验到认知功能的增强,而且是急性的或即时的增强。除了自主神经唤醒水平的提高之外,我想不出还有什么其他的机制解释。你能设想的任何其他机制,比如IGF-1、鸢尾素(irisin)、BDNF,这些我们几分钟后会谈到的东西,是的,它们可能也在起作用,但考虑到如此短暂的运动对认知表现产生如此快速的作用,再加上你现在已经了解的唤醒、专注与认知表现之间的关系,我愿意押上,比如说,我10根手指中的6根,赌这完全是由于自主神经唤醒的增强。好,我们来花几分钟谈谈运动改善大脑健康和表现的机制。

我知道,当我说到机制时,你们有些人可能会说:“好吧,我只想知道该怎么做,我不需要听机制。”但在这种情况下,稍微了解一点运动影响大脑的通路,就能让你在为大脑健康和表现设计最佳运动计划时获得巨大的主动权,坦白说,对于你的整体运动计划也是如此,以实现减脂、提升力量、肌肉肥大、耐力等目标。事实上,我们一起来做这个思想实验。如果我们问自己,运动是如何改善大脑健康和表现的?根据你现在所知道的,你可能会说:“嗯,它会提高唤醒水平,提高儿茶酚胺,也就是多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素。它可能会提高心率,从而让更多血液泵入大脑,等等。”你说的这些都是对的。

但让我们再稍微深入思考一下,运动在短期和长期内究竟是如何影响大脑的,并问问自己:我们身体的运动通过哪些不同的物理通路、哪些不同的化学通路,在短期和长期内改变大脑的运作方式?如果我们画一个火柴人,并找到身体中那些可能为大脑提供信息来源的不同部位或器官,那么我们可以从一个地方开始,那当然就是心脏。当你进行任何形式的心血管运动,无论强度高低、时间长短,你的心率都会上升,血压也会上升。同样,如果你进行抗阻训练,心率也会上升。这些心率的上升会在组间回落。但运动时,你的心率往往会上升。

这几乎是废话。那么,当你的心率上升时,实际上一方面流向大脑的血液增加了,血液携带的所有物质也被输送过去;另一方面,还有一些神经通路会把关于心率、关于血压变化的信号传递给大脑,以提高我们的警觉和专注水平,我们可以把它们用于学习。所以,我们知道身体中第一个能与大脑沟通的部位是心脏。当我们的心跳加快时,这一信息会传递给我们的自主神经系统,而自主神经系统位于多个不同的脑区。事实上,它是一个由多个脑区组成的网络,这些脑区协同作用,产生我们所说的自主神经唤醒。我们还有另一条从大脑返回心脏和其他器官的通路,我们称之为迷走神经,它是一条双向通路,既从身体上行到大脑,也从大脑返回身体。

我们会大量谈论迷走神经。事实上,我们现在就来谈谈迷走神经。当我们运动时,我们会从肾上腺释放肾上腺素(adrenaline,也称 epinephrine)。肾上腺是位于两侧肾脏上方的小腺体。这种肾上腺素(adrenaline,或者说 epinephrine)在我们体内有很多作用。它负责进一步提高我们的心率。它对构成血管和毛细血管的所谓内皮细胞有多种作用。它还会影响我们体内的神经元,从而在血液如何流动、流动多快等方面产生各种变化。现在,有一个关键点需要理解:肾上腺素(adrenaline,epinephrine)不能穿过血脑屏障。所以,来自肾上腺的肾上腺素实际上并不会进入大脑去激发更高的警觉水平。相反,它作用于迷走神经上的受体。

同样,迷走神经会与大脑沟通,而且在迷走神经中,某些脑区也会与身体沟通。所以肾上腺素在体内有很多作用,但当它被释放时,它也会作用于迷走神经上所谓的肾上腺素能受体。然后迷走神经被激活,从而刺激一个脑区的活动,因为请记住,迷走神经从身体进入大脑,刺激所谓的NST。而由于神经解剖学家喜欢在命名上争论,有时它也被称为NTS,即孤束核(nucleus of the solitary tract,或 nucleus tractus solitarius)。我知道这超级烦人。除非你想知道它有时叫NST、有时叫NTS,否则就别管这个缩写了。别问我神经解剖学家为什么要这样做。无论如何,NST随后可以与一个非常重要的脑区沟通,你应该记住它的名字,那就是蓝斑(locus ceruleus)。

蓝斑含有的神经元会释放去甲肾上腺素等物质,去甲肾上腺素的作用与肾上腺素相似,但又有所不同。蓝斑中的神经元会把我们称为轴突的那些细小“导线”非常广泛地投射到大脑中。就好像它们的位置是专门为了用一种神经化学物质给大脑“洒水”,而这种神经化学物质就是去甲肾上腺素。它们也有能力释放其他神经化学物质,但现在我们集中讨论去甲肾上腺素。当去甲肾上腺素从蓝斑释放出来时,它倾向于通过这种类似洒水器的机制提高其他脑区的活动水平。这意味着大脑的其他区域,比如你的前额叶皮层、海马体、下丘脑的不同区域,以及事实上大量的脑回路,都更有能力被调动起来。这就是我们谈论自主神经唤醒时所说的意思。

肾上腺释放肾上腺素,在体内发挥作用,使心率、血压等升高;然后肾上腺的肾上腺素还作用于迷走神经,信号从迷走神经传到NST,从NST传到蓝斑,然后蓝斑用去甲肾上腺素给大脑“洒水”,提高所有这些脑区的基线活动水平,使它们更有可能被我们试图关注的事物所调动。比如说,更有可能调动前额叶皮层的神经元,这些神经元能学习依赖情境的策略切换,比如在斯特鲁普任务中;或者当我们试图关注信息时,我们会想:“好,这是重要的东西,我需要注意这个。”我们之所以能做到这一点,是因为去甲肾上腺素水平升高了。它起促进作用,为提升我们的注意力和专注水平提供许可条件。它也为海马体编码新记忆、为其他许多脑区发挥各自的作用(可以这么说)提供许可条件。

所以了解这些机制其实是值得的。如果你曾经听说运动能给你带来能量,这就是这一说法的依据,对吧?很多人,事实上我自己多年来也是这样想的:好吧,我肯定需要睡好觉才能有精力和专注力。这绝对正确,现在仍然正确,也永远正确。我也许应该喝点咖啡因,保持水分充足、营养良好,诸如此类,这样才有精力去运动。但同样正确的是,运动会给我们带来能量,而它就是这样给我们带来能量的:当我们活动身体时,肾上腺会释放肾上腺素,肾上腺素在体内通过两条不同的、所谓的平行通路发挥作用。但同样,它不能穿过血脑屏障,所以接下来有一系列我们称之为信号中继或回路中继的过程,一直上行到蓝斑,然后在大脑内释放一种与肾上腺素类似(虽然不同,但可以类比)的物质,即去甲肾上腺素。瞧,我们的身体能量、大脑能量和专注力都提高了,我们可以把它们投入到运动中,也可以投入到运动之后的学习中。

这几乎解释了到目前为止我们在本期播客中谈到的所有内容。所以下次当你感到有点累、不想锻炼时,请记住,运动会通过我刚才描述的通路给你带来能量。现在,每当我谈到肾上腺,人们就开始谈论肾上腺耗竭(adrenal burnout)。他们会说:“哦,你会把肾上腺耗竭。”你会听到外面流传着这些疯狂的理论。咖啡会耗竭你的肾上腺。不是真的。你会听到,如果你运动过多,可能会耗尽你的能量或你的肾上腺。听着,你的肾上腺有足够的能力让你度过相对较长的饥荒,度过长时间的挑战、许多不同种类的压力、短期挑战等等。你不会把肾上腺耗竭的。确实有一种叫做肾上腺功能不全综合征的病症,这是一种真实存在的综合征。

肾上腺也有疾病,但那不是我们这里所指的。你的肾上腺中有大量的肾上腺素,你可以通过活动、通过运动来调动它们,从而获得我们一直在谈论的那种唤醒、注意力等方面的提升。事实上,最近刚发现了一组生物学通路,它能让你理解如何利用身体活动来调动肾上腺,使肾上腺释放肾上腺素,作用于你的迷走神经、作用于你身体的各个器官和蓝斑,并提高你的注意力和专注水平。这些通路的许多核心组成部分都在一篇我非常喜欢的论文中得到了重点阐述,这又是一篇我非常喜欢的论文。它来自匹兹堡大学 Peter Strick 的实验室,题为《身心问题:连接大脑皮层与肾上腺髓质的回路》("The Mind-Body Problem: Circuits that Link the Cerebral Cortex to the Adrenal Medulla")。

肾上腺髓质就是我一直在说的身体里的肾上腺。Peter Strick 及其同事提出的问题是:身体活动究竟是如何让肾上腺释放肾上腺素的?信号是什么?它来自肌肉吗?来自骨骼吗?我们完全有理由假设,有来自肌肉和骨骼的信号在我们运动时促使肾上腺释放肾上腺素。但 Strick 及其同事的做法实际上非常巧妙。他们采用了一些当时刚刚问世的新工具。这些工具可以追踪神经回路,从身体的器官一路追溯回大脑,或者从一个脑结构追踪到另一个脑结构,再到又一个脑结构。我们没有时间深入讨论所有技术细节,但这项技术也许我会在以后的播客中谈到。

我的实验室曾使用这项技术多年来追踪其他神经通路。他们发现,基本上有三类脑区,它们都与肾上腺沟通,并能促使肾上腺释放肾上腺素,从而提升唤醒和注意力。这三类脑区包括:参与思考(也就是我们所说的认知)的脑区;与所谓的情感状态(affective states)相关的脑区,情感状态是一个更宽泛的类别,其中包括情绪。如果你看过我与 Lisa Feldman Barrett 一起录制的那期《Huberman Lab》播客,她非常精彩地解释了情感状态和情绪之间的区别。但这些脑区基本上与我们的感受、我们如何感知环境以及如何对环境做出反应之类的事情有关。然后还有第三类脑区,它与肾上腺的沟通最为强烈,这是一组都参与我们身体特定部位运动的脑区。

这些区域被统称为运动网络,它们是所谓大脑皮层的区域,位于大脑的外层,它们沿脊髓向下发送这些“导线”。脊髓中有一个小的中继站,叫做IML。如果你对解剖细节感兴趣,我会把这篇论文的链接放在节目说明中。无论如何,这些参与运动的脑区会把轴突,也就是那些“导线”,向下发送到脊髓。然后,它们再从脊髓经由所谓的胆碱能节前神经元向外发出中继。基本上,最终发生的是,乙酰胆碱(一种神经调质)从这些起源于脊髓的神经元释放到肾上腺髓质上,然后肾上腺髓质,也就是所谓的肾上腺(同一个东西,肾上腺髓质、肾上腺),释放出肾上腺素。这就在体内对心脏、肌肉和其他组织产生了这些作用。

然后,如前所述,这种肾上腺素也作用于迷走神经,信号从迷走神经上行到NST、蓝斑,我们的警觉性就提高了。所以,这篇论文以及后续的论文真正解释了我们身体的活动,也就是运动,是如何让我们的唤醒和警觉提高的。这是一个回路,明白吗?肾上腺释放肾上腺素,它们通过我一直在说的这两条平行通路起作用。但正是你决定调动这些运动区域、活动身体的特定部位,才使肾上腺素得以释放。现在,你可能会想,嗯,这不是废话吗?好吧,我运动时会释放肾上腺素。为了运动,我需要活动身体,而这些脑区控制着我身体的活动。但这并不是废话。这实际上意义深远,因为事实证明,最能激活肾上腺的特定脑区,是控制最靠近身体中线的肌肉(即核心肌群)的脑区,以及参与产生那类我们称之为复合动作(至少在抗阻训练的语境中是这样称呼的)的脑区,或者说负责同时活动多个关节的脑区。

所以在实际层面,这意味着:如果你感到迟钝乏力,想要能量,或者你只是为了身体效果和大脑效果而运动,你都需要调动肾上腺素(adrenaline,epinephrine)。你需要在大脑中调动去甲肾上腺素。顺便说一下,每当大脑中调动去甲肾上腺素时,几乎总会伴随着多巴胺的协同释放,多巴胺现在大多数人都听说过了。多巴胺参与动机以及运动等等。所以这里简单的结论是:如果你想获得运动带来的唤醒,从而利用这种唤醒来改善认知、大脑健康等,关键是要确保你做的是复合动作。就是这些动作。你可以去查一下,只要搜索“复合动作”就行。

你可以在任何地方搜索,你会看到其中包括深蹲、硬拉、卧推、双杠臂屈伸、引体向上、划船这类动作。当然,是的,你会想训练全身,以使功能、力量保持对称,你也会想预防各种伤病之类的问题,或者也许是出于美观的原因。但这里的要点是:如果你想从运动中获得能量、获得专注力,你就需要调动我们一直在讨论的那些神经化学物质,最主要的是肾上腺素和去甲肾上腺素。而通过识别这个运动网络,以及汇聚到脊髓这一区域、再向肾上腺髓质发送信号的情感网络和认知网络,你基本上可以控制你的身体和大脑所产生的唤醒水平。所以,我描述这些,是希望你不再认为运动只是提高心率,或者不再认为运动只是活动身体,而是认识到,身体的活动正在身体和大脑中产生特定的神经化学结果,这些结果带来唤醒,而唤醒启动了专注力和注意力的提升,让你学得更好,并在总体上有助于大脑健康和长寿。

当然,我敢肯定你们当中的行家会提醒我,但我要先发制人。是的,你的下丘脑也在与你的垂体沟通,垂体会向血液中释放某些化学物质,这些物质也会到达肾上腺,促使肾上腺分泌肾上腺素(adrenaline,epinephrine)以及皮质醇。那条通路依然存在,明白吗?但那是一条稍慢的通路。这里我关注的是神经通路,其中一些是在过去5到10年里才刚刚被发现的,它们作用非常非常快,能产生与大脑功能和大脑长寿相关的那类唤醒。好吗?关于大脑如何影响肾上腺的旧说法,没有任何改变,那些都依然成立。但这里我们讲的是新的内容。顺便说一下,对于那些对心身疾病、创伤,以及创伤如何所谓“储存在身体里”感兴趣的人来说,其实与其说是储存在身体里,不如说是创伤如何影响身体,然后身体本身又如何影响大脑。

这篇论文也被用来支持这样一种观点:那些情感区域、那些情绪区域、那些认知区域,确实有一条途径可以与肾上腺髓质沟通,从而在我们产生特定想法时促使肾上腺素释放。人们一直都知道,如果我们有某些特定的想法,它可能会让我们所谓“压力很大”,我们的心率可能会上升等等。这篇论文也为这一现象提供了一个合理的解剖学基础。我从不想过度解读任何单篇论文或单项发现,但我要说,在我读了 Strick 及其同事的那篇论文之后,再加上我在会议等场合听到的关于那篇论文的一些后续讨论,它真的让我对运动有了不同的看法。现在,每当我感到疲倦时,前提是我没有长期睡眠不足之类的情况,我都会提醒自己,如果我开始活动身体,特别是调动核心肌肉(这是那篇论文的关键发现之一:控制核心肌肉以及做复合动作的脑区)……

我活动多个关节。我开始热身,热身方式也许只是徒手深蹲、原地跑或开合跳之类的动作。那么我所感受到的能量提升是真实的。它基于相同的神经化学输出,就和我精力充沛地走进健身房、去跑步或做任何训练时会发生的一样。那只会让肾上腺素水平进一步升高。所以,我们实际上可以用心智控制身体,在某种程度上也可以用身体控制心智,这个观点绝对正确。每当我想要克服那堵抗拒的墙,去做我知道我自己、基本上我们所有人都应该做的体育锻炼时,这是我觉得特别有用的工具之一。我想稍作休息,感谢我们的赞助商之一 Function。

我最近成为了 Function 的会员,此前我一直在寻找最全面的实验室检测方案。虽然我长期以来都是血液检测的拥护者,但我非常希望找到一个更深入的项目,对血液、尿液和唾液进行分析,从而全面了解我的心脏健康、激素状况、免疫系统调节、代谢功能、维生素和矿物质水平,以及整体健康与活力的其他关键方面。Function 不仅提供对身心健康至关重要的 100 多项生物标志物的检测,还会分析这些结果,并由顶尖医生就你的结果提供见解。例如,在我最早用 Function 做的一次检测中,我得知自己血液中的汞含量过高。这完全出乎我的意料。在做检测之前我对此毫不知情。Function 不仅帮我发现了这一点,还提供了参考医学博士意见的建议,告诉我如何最好地降低汞水平,其中包括减少金枪鱼的摄入(因为我之前吃了很多金枪鱼),同时努力多吃绿叶蔬菜,并补充 NAC,即 N-乙酰半胱氨酸;这两者都可以支持谷胱甘肽的生成和排毒,也确实降低了我的汞水平。

像这样全面的实验室检测对健康非常重要,虽然我已经做了很多年,但我总觉得它过于复杂、费用过高。Function 让我印象非常深刻,无论是使用的便捷程度,也就是完成检测的过程,还是检测的全面性和可操作性,以至于我最近加入了他们的顾问委员会,我也很高兴他们赞助本播客。如果你想试试 Function,请访问 functionhealth.com/huberman。Function 目前的候补名单超过 25 万人,但他们为 Huberman Lab 的听众提供提前使用资格。再说一遍,访问 functionhealth.com/huberman 即可提前使用 Function。好,接下来我们再多思考一下,在运动过程中身体是如何与大脑沟通的,一方面是为了理解运动改善大脑健康和功能的机制,另一方面也是为了了解我们如何借助这些机制,通过运动来改善大脑健康和功能。

在运动过程中,身体与大脑沟通、从而改善大脑健康,乃至改善我们记忆和学习能力的方式中,有一种更有趣、更强大、也确实更令人惊讶的方式:我们的骨骼,也就是我们的骨架,在承受负荷时,也就是在经受机械应力时(不是那种会让骨头断裂的严重机械应力,而是一般的机械应力),会释放激素,尤其是一种叫骨钙素的物质。你可能会想:“等等,骨骼会释放激素?”是的,你的骨骼会释放激素,其中之一就叫骨钙素。骨钙素是一种了不起的分子。主要在哥伦比亚大学医学院开展的动物研究,以及后来同样在哥伦比亚大学和其他地方开展的人体研究表明,无论在小鼠还是人类中,骨钙素都会在运动时从骨骼释放出来,进入大脑(它能够穿过血脑屏障),并在那里促进海马体中神经元及其连接的生长;海马体是对编码新记忆至关重要的脑区。

还有一些数据,不算多,但有一些数据表明,骨钙素或许(我要强调、划线并加粗“或许”这个词)能够增加海马体所谓齿状回中的神经元数量,从而让记忆能力更强。所以骨钙素是一种非常有趣的分子,对吧?它来自骨骼,进入大脑,改善对学习和记忆很重要的海马体的功能。这太神奇了。而它之所以能做到这一点,部分是通过一种你们大多数人可能都听说过的物质的作用,那就是 BDNF,即脑源性神经营养因子。现在,我们必须明白,每当我们听说运动会增加某种生长因子时……顺便说一下,运动确实会增加脑源性神经营养因子,它会增加促使内皮细胞(也就是血管)生长的生长因子,我们稍后会详细讨论,它还会增加神经生长因子。

不只是 BDNF。生长因子有很多种,其中有几种,比如 NGF 和 BDNF,作用于神经元,还有其他生长因子作用于内皮细胞、血管系统。运动引起的 BDNF 对大脑的许多作用,有益于我们的短期和长期记忆、编码新事物并长期记住它们的能力,以及抵抗与年龄相关的退化。事实也确实如此:随着年龄增长,我们的海马体体积会自然而然地逐渐缩小,即便是没有阿尔茨海默型痴呆的人也一样,而只要运动量足够、运动类型合适,运动就能显著改变这种衰退的斜率。BDNF 的这些作用中,我认为不是全部,但有许多似乎是由骨钙素介导的。这意味着,任何不仅旨在有益身体、也旨在有益大脑健康和表现的运动计划,都应该包含某种以有冲击的方式给骨骼施加负荷、从而促使骨钙素释放的内容。

遗憾的是,目前还没有系统性的研究去探索哪些具体类型的运动最能促使人体释放骨钙素。但根据我们对骨钙素如何生成和释放的理解,似乎可以合理地假设,也可以合理地在每周的运动中加入某种跳跃类练习,尤其是需要控制跳跃的离心阶段、也就是落地阶段的跳跃。当然,我肯定不是第一个谈论这个的人。这在另一个背景下也被讨论过。也就是说,跳跃和落地曾在另一个背景下被讨论过,主要是 Peter Attia 等人,他们谈到,随着人们年龄增长,主要死亡原因之一是跌倒导致的感染和行动能力丧失,而人们通常是在下楼梯或从高处往下走时跌倒的。向下迈步是跌倒的常见原因。

跌倒是骨折的常见原因。骨折是缺乏活动的常见原因,而缺乏活动又是感染及其他导致过早死亡的因素的常见原因。这对我们所有人,无论年轻、中年还是年老,意味着我们应该在每周的运动中加入某种形式的跳跃。你可以考虑在高强度间歇训练中加入跳跃,前提是你能安全地进行、不会受伤。但这也是在呼吁我们所有人考虑加入一些练习,比如跳绳。而且如果你要跳绳,也许不只是离地一厘米、持续轻跳,而是可以做一些高抬腿,如果你能做的话,也可以做一些双摇。或许还可以做一些跳箱,也就是从不同高度的箱子上跳下来。再说一次,在你能安全进行、不会受伤的范围内,这些毫无疑问都会给骨骼施加负荷。

我想除非你是在水下或外太空做这些,否则很难想象它不会给骨骼施加负荷。在我看来,这是利用骨钙素这条通路最直接的方式。这条从骨骼到大脑、再到海马体神经发生的通路,我确实认为很可能是运动对大脑健康和大脑功能长期的慢性作用中所见的学习和记忆增强的重要基础。也就是说,不仅仅是运动后几分钟到几小时内通过唤醒作用产生的效果,而是运动能够切实改善大脑中负责学习和记忆的最关键结构之一,即海马体的大小和结构。当然,身体与大脑沟通的方式还有很多。我们肯定没有时间逐一讲解,但值得从逻辑上思考其中几种,只是把它们列出来,想一想它们可能如何与大脑沟通,以改善大脑健康和长寿。

运动时,你使用燃料的方式会有所不同,这取决于你依赖的是糖原还是脂肪酸,当然,也取决于你已经运动了多长时间、运动的类型以及你用作燃料的东西,也就是你吃的食物等等。我们没时间深入讨论这些,但请注意,事实证明存在从肝脏到大脑的神经通路。所以你的肝脏可以与大脑中的神经元和其他细胞沟通,包括胶质细胞,这些细胞对调节能量代谢以及其他许多事情都很重要。你的肝脏既可以通过神经通路与大脑沟通,也可以通过向血液中释放物质来与大脑沟通,告诉大脑:“哦,身体正在使用一种不同的燃料来源。在过去 20 分钟里,它一直在使用不同的燃料来源或燃料组合。

也许你应该调整大脑状态,以便能够应对这种变化,或者对此作出反应。”当然,体内还有其他器官也在与大脑沟通。比如,你的膈肌会通过间接通路告诉大脑你在运动时的呼吸情况。当然,你的大脑也通过多个中继站控制膈肌,包括包含膈神经的那条通路,膈神经控制着膈肌。这里的重点是,一旦你开始运动,当然会对体内的器官产生影响。它们会改变自身的运作方式。你的心脏、肝脏、肾上腺、骨架,也就是你的骨骼,当然还有你的肌肉,它们都会释放直接或间接影响大脑功能的物质。一旦你开始从这个角度思考运动,即使我们不逐一剖析每条通路,你也可以开始把运动看作一种多因素的方式,它增强并改变大脑活动,使大脑在随后的数小时和数天内处于更有利于学习的状态,同时还能改变海马体等脑区,让某些脑区切实变得更大、更有力地执行其功能:就海马体而言是学习,就前额叶皮层而言是依赖情境的决策、更新策略之类的事情。

总的来说,运动会促使 BDNF(脑源性神经营养因子)和神经生长因子等物质释放,这些物质能增强现有神经元连接的健康和稳定性。还有一点很少、甚至几乎从未被公开讨论过,这并不是因为它是人们想要保守的什么秘密,只是我没听人讨论过,那就是 BDNF 是一种活动依赖性分子。它是一种能够稳定神经元并促进其生长、维持其连接、生长出新连接的分子,而且它是在神经元处于活跃状态时发挥这些作用的。所以重点是,BDNF 必须被释放才能产生这些作用,但 BDNF 的释放本身是活动依赖性的,而且它对已经处于活跃状态的神经元作用最好。所以,如果说有哪种机制能够解释为什么规律运动的人似乎能把更健康的大脑保持到晚年,那就是这个机制。

那就是 BDNF 是活动依赖性的。我说活动依赖性,指的是神经元的电活动促使 BDNF 释放。而 BDNF 一旦被释放,如果其他神经元已经处于活跃状态,它就最有机会稳定并促进现有神经元的生长。如果我们要列出运动改善大脑健康和表现的所有不同通路和机制,那份清单大概会有,我也说不准,大概 40 到 100 条不同的分子通路,可能还有,我也说不准,大概 12 到 20 条不同的解剖学通路。我们当然没有时间全部讲完。我也不认为那是你感兴趣的。今天我只是尽量强调其中一些关键的通路。我还想再强调一条,那就是乳酸通路,或者说运动时乳酸的影响。

如今在播客和其他地方,这个话题被讨论得越来越多。例如,一个有趣的发现是,乳酸是我们高强度运动时产生的物质。我们的肌肉会产生乳酸,而乳酸是一种非常强效的食欲抑制剂。你们中有些人可能会说:“我剧烈运动后会非常非常饿。”这也许是真的,但同样真实的是,如果你非常非常剧烈地运动,然后好好补水,再等一会儿,这种饥饿感往往会消退。我不是说你应该在运动后让自己挨饿。根据自己的需要补充能量。如果你是间歇性断食者,那就照做。如果你喜欢运动后马上吃东西,那就那样做。做最适合你的事,但要明白乳酸对我们的食欲有强大的影响,为什么呢?因为乳酸不仅对我们的身体有强大影响,对我们的大脑也有强大影响,它能够影响所谓下丘脑中神经元的活动;下丘脑是位于口腔顶部上方、弹珠大小的小区域,其中包含一些控制我们食欲和饱腹程度的神经元。

所以这里的重点是,乳酸是一种在身体中产生、实际上能够向大脑发出信号的分子。你们大多数人可能听说过,乳酸可以用作神经元的燃料。在运动过程中,在大多数情况下,尤其是在高强度运动的情况下,乳酸是神经元首选的燃料,这就把葡萄糖节省下来用于其他事情,包括之后的认知工作。这或许就是为什么人们在进行高强度运动后(前提是时间不要太长、强度不要太大)再去学习东西时,专注力会增强的原因之一。这是因为我们今天一直在谈论的唤醒作用,但也是因为我们认为有葡萄糖、有燃料被节省了下来,之后可以被神经元使用,因为在运动过程中,你用的葡萄糖没那么多,你用的是乳酸。此外,乳酸还会刺激一种叫血脑屏障的结构,血脑屏障由内皮细胞构成,这些特化的内皮细胞充当屏障,使某些物质,尤其是大分子,无法从身体进入大脑。

乳酸会刺激一种叫 VEGF(V-G-E-F)的物质释放,它基本上是一种内皮生长因子,能促进血脑屏障的稳定和生长。这在大脑健康和长寿的背景下非常重要,尤其是长寿,因为与年龄相关的认知衰退的主要特征之一,也是在阿尔茨海默病中大大加剧的特征之一,就是血脑屏障的破坏。所以血脑屏障的完整性、结构和功能非常重要,并且与大脑健康相关。而强度足以产生乳酸的运动,会使 VEGF 增加,VEGF 作用于内皮细胞并在其内部发挥作用,从而改善血脑屏障的完整性。另外,因为我之前提到了星形胶质细胞,也因为我做博士后时跟随的那位学者,可以说是以在别人都不愿意研究星形胶质细胞的时候推广星形胶质细胞研究而闻名。

现在人人都在研究星形胶质细胞。但我必须说一说星形胶质细胞,不,它们不仅仅是支持细胞。大脑中的某些类型的细胞被称为胶质细胞。胶质细胞有多种形式,有少突胶质细胞,在外周它们被称为施万细胞,此外还有星形胶质细胞。星形胶质细胞位于突触周围,包裹着突触。记住,突触是神经元之间的通信点。星形胶质细胞所处的位置非常理想,能够读取神经元之间发生的活动量,并为这些神经元生产燃料。星形胶质细胞主要以葡萄糖为燃料,但它们可以产生乳酸。所以我们再次看到这种活动依赖性现象。也就是说,当某些神经元非常非常活跃时,星形胶质细胞能够产生更多乳酸。神经元可以利用乳酸,节省葡萄糖,于是一系列很棒的事情就发生了。我说很棒的事情发生,是指在运动改善大脑功能的各种方式这一背景下,因为这些升高的乳酸水平反过来也会增加 BDNF。

我们已经谈过血脑屏障了。基本上,肌肉产生乳酸非常好,而星形胶质细胞产生乳酸供神经元利用也非常好,因为乳酸可以用作燃料,并且会触发所有这些下游或后续机制,包括 BDNF。所以基本上我们讨论的是运动在长期内改善大脑健康的许许多多方式:BDNF、大脑可塑性、突触的稳定性等等。也许甚至还有新的神经元。也许。坦率地说,目前在人类中这方面的证据还不多,但也许。运动还可以在短期内改善大脑功能,途径是唤醒机制,也包括替代燃料的利用,比如来自身体以及来自我们称为星形胶质细胞的脑内细胞的乳酸,以及其他各种物质的释放,比如促进更多血管生成的 IGF-1,等等等等。

这真的相当美妙,当我们运动时,只要运动强度足够,就会引发一波分子和神经通路的连锁反应。所以这是在加倍、再加倍地呼吁,每周至少加入一些高强度间歇训练、VO2 max 类型的训练,同时进行抗阻训练。当然还有长时间的心血管训练,也就是 30、45 或 60 分钟,甚至可能两小时的二区训练。你可以查一下二区是什么,基本上它是一种心血管训练强度,在这个强度下你仍然可以说话,但如果再强一点,你就无法说完整的句子了。当然,二区训练对心血管系统的健康和完整性非常有益,而心血管系统能够输送所有这些分子,当然也能把血流本身输送到大脑,因为脑血流对大脑功能至关重要。

好,如果面对运动改善大脑功能和健康的众多不同机制,你已经快要应接不暇了,我们不会再增加更多机制了。不过,我们接下来要谈谈你可以采取的实际步骤,确保你从运动中获得最大的大脑益处。根据我们到目前为止讨论的内容,以及对文献的广泛梳理(再说一次,这方面的文献非常多),以下是我认为每个人在运动计划中每周都应该做的四件事。我们之前在这个播客里已经谈过很多关于运动的内容。我可以概括一下我从文献以及与 Andy Galpin 博士等专家的讨论中得出的最核心的结论,那就是:我认为每个人每周都应该包括抗阻训练(可以是自重、自由重量、器械,或这些的某种组合)以及心血管训练,并且心血管训练应该既包括每周至少一次的高强度间歇训练,也包括每周一些所谓的长距离慢速训练或二区训练。

所以想必你们大多数人都在做某种形式的这类训练。也许你做的有氧比抗阻训练多。也许你做的抗阻训练比有氧多。如果你对一个零成本的方案感兴趣,想用它开始为自己打造一个理想的方案,但又想先从一个通用模板入手,我们有一份通讯,你可以在 hubermanlab.com 上免费获取。你甚至不需要注册就能查看,不过如果你想订阅这份通讯,那对你也可能很有价值。完全零成本。你可以访问 hubermanlab.com,进入 Newsletter(通讯)页面,向下滚动找到 Foundational Fitness Protocol(基础健身方案)。它介绍了我基本上坚持了 30 多年的方案。再说一次,大约是每周三次心血管训练、每周三次抗阻训练。心血管训练的时长从大约 12 分钟到较长的一次 60 分钟不等。

抗阻训练通常是 45 到 75 分钟,所以平均大约一小时。这听起来可能很多,但当你看那份基础健身方案时,你会发现有些训练真的非常非常短。有些稍微长一点。没有一次超过一小时。所以做起来是相当合理的。而且我确实是在工作的同时做的,坦白说,很多很多年来我的工作时间都极长。所以只要你的睡眠良好,生活的其他方面,比如压力等也都调整到位,大多数人应该都能做到。但请根据你自己的需要进行调整。或者如果你在做完全不同的训练,那也很好。我只是想让你知道,如果你想看看,这是一个零成本的资源。说了这么多,无论你正在做什么运动或计划做什么运动,我确实认为它应该专门包括四件事来改善大脑健康和表现。

当然,这四件事毫无疑问也会在身体健康层面让你受益。第一件事是每周至少包括一次长距离慢速性质的训练。也就是二区类型的有氧,也许稍微进入三区,但基本上就是慢跑、游泳、划船,任何你能持续进行 45 到 75 分钟而不受伤的活动,对吧?人们总是问:“那我必须跑步吗?”不必。如果你不喜欢跑步,或者跑步对你的身体负担太大、会让你受伤,那就做别的。也许你可以用划船机,也许骑固定式单车,也许骑公路自行车。对我来说,通常是慢跑或穿负重背心徒步。这些是我喜欢并且能做而不受伤的运动,但对其他人来说,可能是不同的运动。

但每周至少一次长距离慢速训练对大脑健康非常有益,因为它会影响脑血流和内皮健康,基本上就是心血管健康在血流、燃料输送等层面改善大脑功能的方式。第二件事是每周至少包括一次所谓高强度间歇训练类型的训练。高强度间歇训练有很多不同的类型。事实上,Andy Galpin 博士说,我们会听到比如“四乘四乘四”方案,对吧?以最大强度进行四分钟,基本上在整整四分钟里强度没有变化。你在整整四分钟里都很拼,但只是以你能维持整整四分钟的最大强度进行,然后休息四分钟,再把这个四乘四的循环重复四次。

好,这是一种做法。但 Andy Galpin 博士会第一个告诉你,你很可能也能从“三乘三乘四”类型的训练或“六乘六乘六”类型的训练中获得很好的效果。不过对很多人来说,后者会太多、太剧烈。或者如果你像我一样,更喜欢这样的高强度间歇训练:以能维持两分钟的最大强度进行两分钟,然后休息,比如三到四分钟,再重复也许四次、也许五次,那就那样做。我有一套在时间非常有限时做的高强度间歇训练,用的是 AirDyne 单车。人们有时也叫它 assault bike(风阻单车)。它的阻力很大。它有个风扇,我一直以为那是给我降温的,但等我真正骑上去开始蹬的时候,我才意识到那是用来提供阻力的。

但基本上,如果我时间有限,我会跳上去,蹬大约一两分钟,算是热身,然后全力蹬一分钟,休息 30 秒,再全力蹬一分钟,休息 30 秒。前三四个循环感觉还挺好。到第七、第八个循环时,我就在祈祷了。一般来说,完成这类训练时,你的心率会非常非常高。我通常不在运动时监测心率。也许我应该监测,但我不喜欢在运动时被科技设备拖累太多。我更喜欢凭感觉。这只是我个人的做法。我发现我刚下车时心率极高,但五分钟后就回到了基线水平。而且做完之后,我确实感到精力充沛,可以去做一些认知工作、冲个澡然后去上班之类的。

所以请选择一种你每周至少能做一次、并且适合你的高强度间歇训练。再说一次,为高强度间歇训练选择一种你能做而不受伤的运动形式非常重要。这一点太重要了。真正限制你大脑健康和身体健康的一种方式,就是受伤以致无法运动。几分钟后,我会告诉你如果在一定时间内不运动会发生什么,以及这如何对你的大脑健康产生负面影响,而且这种情况不需要很长时间就会开始发生。但在此之前,先回顾一下:第一件是长距离慢速训练,也就是所谓的二区训练。所以我们可以称之为 LSD,不是那种致幻剂,而是长距离慢速(long slow distance)运动。第二件是高强度间歇训练,即 H-I-I-T,或 HIIT。第三件是 TUT,T-U-T,即张力下时间(time under tension)。

如果你在做抗阻训练,而且我确实认为每个人都应该做抗阻训练,正如你所熟知的,做抗阻训练的方式几乎有无穷多种。你可以爆发式地移动重量,可以控制离心阶段,可以做各种不同的事情,但你每周抗阻训练中所做的练习,应该有一部分包含张力下时间训练,也就是真正强调肌肉的收缩、缓慢地放下重量以及举起重量,尽可能用力地收缩肌肉。这主要是为了强调神经到肌肉的通路,以及张力下时间促使肌肉向血液中释放可对大脑产生积极影响的物质的方式。同时还有这样一种方式:把大脑专注在练习上,从而孤立地调动肌肉;即便你做的不是所谓的孤立练习,也许你做的是双杠臂屈伸、深蹲或硬拉这样的复合练习,但要真正专注于本应承担这项工作的肌肉,不只是移动重量,而是挑战肌肉。

这一点非常重要。用重量来挑战肌肉,而不是单纯举重或移动重量。通过专注于张力下时间,你当然会在肌肉肥大和力量增长方面获益,尤其是肌肉肥大。进行张力下时间训练需要你调动所谓的上运动神经元到下运动神经元的通路。你的皮层中有运动神经元,脊髓中也有运动神经元。这些通路随后延伸到肌肉,并以非常精确的方式控制肌肉。张力下时间训练非常有利于调动那些在身体内、也在大脑内发挥作用的分子,以支持大脑健康和功能,无论是在短期内,尤其是在长期内。我想稍作休息,感谢我们的赞助商之一 Maui Nui Venison。

Maui Nui Venison 是来自毛伊岛的 100% 野生采集的鹿肉,是市面上营养密度最高、最美味的红肉。我之前在这个播客里谈到过,我们大多数人每天应该按每磅体重摄入约一克优质蛋白质。蛋白质为肌肉修复和合成等提供关键的构建材料,而且鉴于肌肉组织作为一个器官的重要性,它也能促进整体健康。每天摄入足够的优质蛋白质也是抑制饥饿的绝佳方式。不过,关键之一是确保你在摄入足够优质蛋白质的同时,不摄入过多热量。Maui Nui Venison 的单位热量优质蛋白质比例极高,因此按每磅体重摄入一克优质蛋白质既容易,又不会让你摄入过多热量。

另外,Maui Nui 鹿肉非常美味。他们有鹿排、鹿肉末和鹿骨汤,这些我个人都很喜欢。事实上,我几乎每天都会吃一个 Maui Nui 鹿肉汉堡,偶尔会换成 Maui Nui 鹿排。如果你经常出差,或者只是忙于奔波,他们还有 Maui Nui 鹿肉棒,每根含 10 克蛋白质,热量仅 55 卡路里,而且极其方便,几乎可以随身带到任何地方。由于要对毛伊岛上的斑鹿进行负责任的种群管理,他们的捕获量不能超过特定上限。因此,注册会员是确保能买到他们优质鹿肉的最佳方式。如果你想尝试 Maui Nui 鹿肉,可以访问 mauinuivenison.com/huberman,会员或首单可享八折优惠。再说一遍,网址是 mauinuivenison.com/huberman。

好,现在我们有了长时间慢速耐力训练、高强度间歇训练,以及在抗阻训练中加入一定程度的肌肉张力时间训练。你可能会问:做多少组?比例怎么分配?这取决于你的目标,对吧?如果你是力量举运动员,想举起更大的重量,或者只是想变得更强壮,那么你很可能不会把大量训练时间花在张力时间训练上,而是主要专注于完成这些动作、推动更大的重量。不过就我而言,仅作为举例,再强调一下,这只是我碰巧采用的做法:我通常会把整整三分之一的抗阻训练专门用于张力时间训练。比如我做两个动作,通常第一个是复合动作。以肩推为例,我会先做几组热身组,然后再做正式组。

我会尽力推动重量,通常我会用相当大的重量,对我来说算重的,做四到八次的重复范围。在向心阶段,也就是举起阶段,我会尽可能快地推起重量,然后在下放阶段至少放慢一倍速度,接着在保持肌肉紧张的状态下停顿。如果我做得到位,在一组之中我基本不会把重量放下。然后我做的第二个动作,会更加专注于张力时间。无论是复合动作还是孤立动作,再说明一下,复合动作是多个关节参与运动,孤立动作是单个关节参与运动,我都会非常专注地让肌肉在整个过程中保持紧张。事实上,如果是器械,我会把配重片稍微抬离配重堆;如果是自由重量,也只是稍微抬起一点,让我想激活或训练的肌肉发力,然后在向心、收缩和下放重量的整个过程中保持张力,直到一组结束才真正把它放下,也就是增加肌肉的张力时间。

接下来是第四类运动,我认为每个人都应该把它纳入现有的训练中,如果你目前还没有在锻炼,也应该加上,那就是某种爆发性跳跃和/或离心落地训练。爆发性跳跃配合离心落地,你可以在垫子上做,对吧?大多数人不会在水泥地上做,因为担心冲击之类的问题。但假设你有一些垫子,或者在草坪上、泥地上,或者你尽可能高地跳上一个跳箱,然后跳下来并控制离心阶段。再强调一次,选择你能安全完成的动作,循序渐进。如果你要跳上跳下跳箱,应该从矮箱子开始。我知道你们很多人都能跳得很高,而我不是其中之一。但如果你能跳得很高,然后要从箱子上跳下来,而且这是你第一次做,你会注意到,每当你在训练计划中加入离心训练时,往往都会大大加重肌肉酸痛。

人们常常因为加入一种新的运动形式而受伤,尤其是那种可能会摔倒的运动形式;而且不只是摔倒,还因为加入了大量以前没做过的离心动作。再说一遍,务必注意安全。但通过离心动作给骨骼施加负荷并控制下落过程,这一点非常重要,不仅对你的身体有益,不仅能避免跌倒,不仅能改善协调性以及带来许多其他好处,还能促使骨钙素释放,提升 BDNF,改善大脑表现和大脑健康等等。我猜你们大多数人都可以把这四种训练纳入其中:长时间慢速耐力训练、高强度间歇训练、在抗阻训练中有意识地进行一些张力时间训练(再说一次,可以用自身体重完成,甚至不必使用器械或自由重量),以及一些爆发性和离心控制训练。而且不需要给现有训练计划增加任何时间,只需把它们融入你本来就在做的训练中即可。

坦白说,爆发性离心控制训练可以放在跑步结束时做,也可以放在二区训练日的末尾,或者高强度间歇训练日的末尾。无论你何时做、怎么做,都尽量不要受伤,这是最重要的。为什么?因为事实证明,一旦受伤,你就无法锻炼了。有时候你还是可以锻炼的,只要不加重伤情,继续锻炼是好事,但很多时候你做不到。实际上有研究考察过,如果你不锻炼,大脑会多快开始受损。这些研究大多是在经验非常丰富的运动员身上,或者在大量锻炼、随后被迫减少训练或完全停止训练的人身上进行的。在其中一些研究中,他们在排除其他因素的情况下进行了这样的操作。

并不是说这些人因为感冒或流感而不得不停止训练。研究人员只是让他们先大量训练,然后停止训练,再开始观察大脑中出现的一些影响。我从这些文献中提炼出的主要结论是:大约 10 天不进行任何训练,也就是没有心血管训练、没有抗阻训练之后,你就会开始看到大脑氧合水平显著下降,以及其他一些反映大脑健康的指标下降,或者说如果这种情况持续下去,这些指标将反映出大脑健康受损。所以,如果你很长时间都没有训练,你的大脑正在受损。好消息是,通过锻炼,你可以很快开始让大脑受益。可以看看基础健身方案。它包含一个逐步提升或热身式的阶段,因为如果你根本没有在做、根本没有在锻炼,你不会想一下子全力投入。

忘掉你高中时做过的事吧。顺便说一句,各位,每当有人跟你说“想当年我身体多么好”,那不是正确的思考方式。重要的是今天,以及你从今天起要做什么,好吗?过去很好,它告诉你你曾经具备某种能力,但你真正要做的是从现在的状态出发,努力在此基础上不断进步,好吗?过去的就过去了。所以,不管你高中时、初中时身体多好,或者在幼儿园时你总是第一个跑一圈拿到积木、饼干和牛奶,那很棒。但如果你在很长时间没锻炼之后要重新开始,就要想想你现在能做什么,以免受伤,因为一旦受伤,你就无法锻炼了。

而当你 10 天或更长时间不锻炼时,就会开始看到大脑健康下降。所以,如果你现在没有在锻炼,现在正是开始的好时机。如果你现在在锻炼,但因为生病、受伤、家庭事务或压力不得不休息一周,听着,别对此耿耿于怀。不要因此错过生活中一些重要的事情,也不要因为锻炼而让自己病得更重。还有,请不要生病时去健身房,好吗?我做过一整期关于感冒和流感的节目,每当有人咳嗽、打喷嚏却告诉你他们没有传染性,这种说法完全没有科学数据支持。请不要生病时去健身房。所以,如果你不得不休息一周,你会没事的,最终很可能会变得更强。花几天时间逐步恢复就好。

但大约 10 天之后,你的大脑健康就会开始受损。所以这是一个需要记住的重要数字。好,在今天的讨论中,我们多次谈到运动会提高唤醒水平,而唤醒能改善大脑功能。这是对的。你知道还有什么也是对的吗?那就是运动能长期改善大脑健康。是的,通过调动 BDNF 之类的物质;是的,通过调动骨钙素之类的物质,等等。但它还通过改善睡眠来实现这一点。现在有许多研究表明,运动对大脑表现和长期大脑健康的许多积极影响(不是全部,但是许多)都是由睡眠介导的。这意味着你必须确保获得充足的睡眠。光锻炼是不够的,你需要良好的睡眠。我已经做过多期节目,讨论如何优化睡眠、改善睡眠、应对失眠和轮班工作。

如果你想了解其中任何或全部内容,无论是通过播客还是我们的新闻通讯,都可以访问 hubermanlab.com,在搜索框中输入“sleep”(睡眠),它就会带你找到讨论这些内容的节目和新闻通讯。此外,如果你在睡眠方面有特定问题,比如你在轮班工作、有时差反应、饱受半夜醒来之苦,或者因为想早起而难以调整作息,就把这些关键词输入搜索框。它会带你找到那些节目中的具体时间点,这样你就不必收听整期节目,因为我知道其中有些节目相当长。当然,还有关于睡眠的那期新闻通讯,列出了无论你目前睡得怎么样,都应该并且可以做的各种改善睡眠的事情。

那里有大量免费资源,有 PDF 形式的、播客形式的等等。我们还和世界顶尖睡眠专家之一 Matthew Walker 博士做了一个六集的睡眠系列节目,也在那里,你都可以找到。我经常被问到的一个问题是:假如我睡得不太好,我还应该锻炼吗?简短的回答是:应该,前提是只有一个晚上睡得不好。事实上,有研究表明,如果你有轻度睡眠剥夺,也就是一晚没睡好……大多数人需要大约六到九小时的睡眠,这因人而异、因年龄而异、因季节而异等等,这些在与 Matt Walker 的系列节目中都讨论过。大多数人需要六到九小时,但假设你平时睡八小时或七小时,却因为某种原因少睡了两小时。

第二天早上你应该锻炼吗?简短的回答是:应该,前提是只有一个晚上睡得不好。事实证明,在一夜没睡好之后锻炼,有助于抵消睡眠剥夺带来的一些负面影响,对什么的影响呢?对大脑表现和健康的影响。不过,你不要养成这种习惯,不要养成用锻炼来弥补睡眠不足的习惯。所以,如果你某一晚没睡好,锻炼是抵消睡眠不足对大脑影响(或者说本会对大脑造成的影响)的好方法,你可以通过做些锻炼来弥补。但要记住,锻炼的强度不要太大,因为那可能会削弱你的免疫系统,让你更容易感染。在一夜没睡好之后,情况肯定如此。

你还要非常注意锻炼时所做动作的协调性。睡眠不足时更容易受伤。事实上,有一组非常好的研究,Layne Norton 在其他场合也谈到过,表明睡眠,或者我应该说睡眠剥夺与受伤之间存在很强的关联,睡眠不足与疼痛以及伤后无法恢复之间也存在很强的关联。直接的要点是:如果你有轻度睡眠不足,当然可以去锻炼。这实际上会帮助你抵消睡眠不足的一些负面影响,但你要注意锻炼方式,以免生病和受伤。所以你可以记住,如果你睡眠有困难,甚至即使你本来就睡得很好,锻炼都会进一步改善你的睡眠结构。

事实上,有一些证据表明,进行高强度间歇训练可以增加你获得的深度慢波睡眠量;另外还有一些数据显示,如果你在一天的早些时候进行高强度训练,并结合其他一些能刺激自主神经唤醒的做法,所以我们又回到了自主神经唤醒,比如咖啡因,如果你的方案中包含它的话,你不必非得喝咖啡;比如在一天的早些时候让眼睛接受明亮的光线,这一点一定要做。不要直视太阳,也不要直视任何亮到危险或让你看着疼痛的光源,但一定要让眼睛接受明亮的光线。所有这些在一天早些时候提高自主神经唤醒的做法,也有助于提升你夜间睡眠的数量和质量,尤其是快速眼动睡眠,它对学习和记忆至关重要。

事实上,有一种叫作“第一晚效应”的现象,即你在尝试学习某样东西后的第一个晚上所获得的快速眼动睡眠的数量和质量,会在很大程度上决定你是否真正学会并记住那样东西。因为你应该还记得,学习和记忆的神经可塑性是一个两步过程。在编码阶段、也就是学习过程中,你需要保持专注和警觉;但重塑是在深度休息状态下发生的,尤其是睡眠,也包括非睡眠深度休息,而快速眼动睡眠可以说是让大脑连接朝更好方向重塑的王者。卸下令人困扰的经历所带来的情绪负担,就发生在快速眼动睡眠期间。哪怕只是少量的 REM 剥夺,即快速眼动睡眠剥夺,都会让你变得更情绪化,也会让近期和久远过去的痛苦经历变得更加痛苦。

如果可以的话,多获得一些快速眼动睡眠。它还能巩固你想要记住的东西的学习效果。再说一次,在一天的早些时候锻炼,尤其是高强度运动,并结合我们刚才讨论的其他一些做法,是改善夜间睡眠数量和质量的绝佳方式。当然,这一切最终都会带来什么?更好的短期和长期大脑健康与表现。好,我已经列出了四种训练类型,如果改善大脑健康和表现是你的目标之一,你绝对应该把它们纳入你的锻炼计划,而它显然应该是你的目标之一。你的大脑是整个大脑以及你身体的中央指挥中心。如果一个人的目标是拥有一个比同龄对照者更好、更有韧性,乃至表现更好的大脑,那么还有第五类运动是每个人都应该纳入的。

直说吧,这第五类就是你绝对不想做的那种运动。这是什么意思?有一批关于某个脑区的非常精彩的文献。我之前在关于坚韧和意志力的那期节目中谈过一些,也在其他几期播客中谈过。在我与独一无二的 David Goggins 录制的那期播客中也提到了它,这个脑区就是前中扣带皮层。简单来说,前中扣带皮层是这样一个脑区:当我们迎接挑战时,包括身体上的挑战,也包括心理挑战、情绪挑战,当我们产生“我要坚持下去”的坚韧并调动意志力时,它会被强烈激活。想想这个脑区真是了不起。请注意,正是这个脑区,我在斯坦福的同事 Joe Parvizi 曾在其中放置一个小电极(他这么做是出于其他原因,与患者需要的重要神经外科手术有关),并刺激了这个特定脑区,即前中扣带皮层。

人们报告说立即感觉好像有某种挑战即将来临,但他们会迎难而上。非常了不起。这个脑区与许多其他脑区有着密集的连接:多巴胺系统,所谓的唤醒系统,也就是参与唤醒的多个脑区;参与学习的脑区、参与应激的脑区,以及参与许许多多不同功能的脑区。它是接收其他脑区输入、并向其他脑区输出的一个主要枢纽。但前中扣带皮层最了不起的地方在于:有一类人被称为“超级老人”(SuperAgers)。超级老人是那些违抗衰老进程的人,至少在认知层面是如此。在同龄人的某些脑区不断萎缩时,他们直到很老都能保持这些脑区的体积;也就是说,六十多岁、七十多岁、八十多岁、九十多岁的人,脑区都在萎缩。

即使在没有阿尔茨海默病痴呆的情况下,大脑的某些区域也在萎缩。超级老人则能保持这些脑区健康、完整的体积,事实上,在某些情况下,这些脑区的体积和大小在他们晚年还会继续增加。在这些超级老人身上保持或增加体积的脑区之一就是前中扣带皮层,而能做到这一点的其他脑区并不多。前中扣带皮层是能够与“超级衰老”现象挂钩的主要部位。不过,“超级衰老”和“超级老人”这两个说法有点名不副实,因为这些人身上发生的不仅是保持了前中扣带皮层的体积,他们还保持着健康的认知能力,包括灵活的策略、依赖情境的学习、记忆力和工作记忆。他们表现得非常出色,不只是相对于他们的年龄而言,甚至与一些年轻得多的人相比也是如此。

所以这些超级老人非常有意思,一方面是因为他们在晚年仍能做到的事情,另一方面是因为他们的前中扣带皮层保持住了大小,有时甚至还在变大。什么能让你激活并增大前中扣带皮层?很简单:去做你不想做的事情。我要说得非常清楚,我们说的是那些可以安全完成、不会对你造成身体或心理伤害的事情,但我们说的是运动,在某些情况下也可以是认知锻炼,不过今天我们讨论的是你宁愿不做的身体锻炼。所以,如果你像我一样热爱抗阻训练,它可能很辛苦,对吧?有些日子我比其他日子更想做,有时候训练也比其他时候难得多,但我热爱它。

但如果我想保持并增大我的前中扣带皮层,我就必须找到某种我宁愿不做的身体锻炼,但正如我之前提到的,它也必须在身体上是安全的,并且不会在情感上伤害我。我不知道什么样的身体锻炼会在情感上伤害我,但你明白我的意思。这个脑区已经在许多不同的研究中被探究过。成功节食的人前中扣带皮层会增大。未能达成目标(节食目标或其他目标)的人,前中扣带皮层会萎缩。也有身体锻炼、技能挑战等增大前中扣带皮层的例子。重要的一点是,前中扣带皮层对你做什么并不挑剔,只不过如果你想增大并保持它的大小,那必须是你不想做的事情。

而前中扣带皮层大小的增大和保持,与这种超级衰老现象强相关。不一定是因果关系,但存在强相关。有一篇关于前中扣带皮层的精彩综述,作者正是 Lisa Feldman Barrett。她在本期节目前面也被提到过,是研究情绪及情绪基础等课题的世界级研究者。这篇论文的标题是《坚韧的大脑:前中扣带皮层如何促进目标的实现》。论文中有一张图,我想从中总结几点,因为它真是一张令人惊叹的图,这样的图并不多见。这是一篇综述文章,所以这张图包含了汇集自许多不同研究的多个小图,不过我只会通过转述图注中的内容来强调其中几点。

好吗?请耐心听我说,我想你会觉得这非常有趣。好,你看不到图片,因为很多人是在听音频,但你当然可以去查这篇论文,我们会在节目说明中提供链接。不过这几点值得关注。前中扣带皮层的自发活动可以预测坚毅,也就是我们称之为“坚毅”(grit)的这种心理现象。这一点是在一项关于坚毅的研究中梳理出来的。坚毅就是迎接挑战的能力。而仅仅是自发活动,对吧,不是诱发活动。自发活动是指作为进行某种特定思维模式或行为的结果而自然发生的活动;而诱发活动则是在你刺激某个脑区时产生的活动。这里说的是自发活动。前中扣带皮层的自发活动与我们称之为坚毅的这种心理现象、这个动词相关联。

坚毅可以被看作一个形容词,对吧?某人非常坚毅。但最好把它看作一个动词,它是迎难而上。前中扣带皮层活动越强,坚持性水平就越高。这同样是在一项关于坚持性的研究中梳理出来的,所以这些并不只是哲学性的或理论性的论断。它们基于脑成像研究,研究中人们在所谓的 fMRI,即功能性磁共振成像仪中接受一系列特定挑战。前中扣带皮层的激活与坚毅和坚持性相关联。前中扣带皮层信号与愿意付出更多努力相关联。如果人们必须付出更多努力并且愿意这样做,砰,前中扣带皮层活动就会上升。另外,听好了,前中扣带皮层活动在努力程度估计期间也会增加。即使人们只是在试图估量某件事需要付出多少努力,前中扣带皮层就会开始被激活。

就是那种“哎呀,这下可是件大事,我得去做”的感觉。我稍后会解释我是如何激活我的前中扣带皮层的,你得自己判断那是不是你讨厌到足以也拿来用的东西。快讲完了,各位。前中扣带皮层信号追踪所付出努力的主观价值。当人们开始追踪自己付出了多少努力时,前中扣带皮层活动就会上升。最后但同样重要的是,对前中扣带皮层的刺激,所以这里不再是自发活动,而是刺激,会增强坚持下去的意志。不可思议。在此之前,也就是在读到这篇文章、了解前中扣带皮层之前(再说一下,这在很大程度上是 2010 年到现在 2025 年之间所做研究的成果),我们甚至不了解前中扣带皮层存在的意义和它在做什么。它可能还有其他功能,但这是一组非同寻常的发现,也是一个每个人都应该了解的非凡脑结构。

这就是为什么,如果你想随着时间推移改善大脑功能和大脑健康,清单上的第五项就是:每周至少一次去做一件你真的不想做的事情,一件真正有挑战性的事情,既有心理上的挑战,也有身体上的挑战。确保它在心理和身体上都是安全的,但一定要去做。对我来说,我必须承认,那就是刻意冷暴露。但它是在特定条件下的刻意冷暴露。我第一个承认,在热桑拿里待了 20 或 30 分钟之后,或者长跑后浑身是汗想要降温时,又或者在炎热的夏日,我很喜欢进冰浴、冷水浸泡池或者洗冷水澡。但大多数时候并非如此,也就是说,大多数时候我做刻意冷暴露时,有时我会用冷水澡的方式,顺便说一句,这是零成本的。

它甚至能帮你省下暖气费,所以你不需要购买任何设备;你也可以用冷水浸泡池或冰浴,但并不是必需的。大多数时候,哪怕我只是想到要进冷水浸泡池或洗冷水澡,这很可能就在增加我的前中扣带皮层活动,因为我非常、非常、非常喜欢热。我喜欢桑拿,我对热的适应性很强,在桑拿房的高温下也很舒服。我不讨厌冷,但我几乎讨厌冷。所以对我来说,第一道要翻越的墙、第一个真正难以克服的阻力,是走向冷水浸泡池。然后是揭开盖子,然后是看着它,然后是进去。但我会强迫自己去做。

我会确保安全地去做,并确保持续大约一到三分钟,有时更久。但我这么做是因为,是的,刻意冷暴露会增加所谓儿茶酚胺的释放,即多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素。而且,是的,我知道从冷水浸泡池出来后,这些儿茶酚胺会让我在很多很多小时里感觉好得多,这一点已经得到证实。但我做冷水澡或冷水浸泡这种刻意冷暴露,也是因为我讨厌它,而且我知道这样做会激活我坚持下去的意志、我的坚毅和意志力。不过,今天的讨论不是关于刻意冷暴露,而是关于运动。所以,我最近几个月开始做的事情,而且肯定会延续到 2025 年,就是开始加入某种我绝对不想做的运动,以激活我的前中扣带皮层。

对我来说,由于日程排得很满,我每周已经在做六次训练了。再说一次,有的时间短一些,有的长一些。我没有很多额外的时间来锻炼,也没有时间每周花几个小时开始练柔术对练,我倒不至于厌恶它,但对我来说做那类事情有很大的障碍,所以也许它非常适合用来激活 AMCC,即前中扣带皮层。不过,我决定做的是加入一件我拖延了多年的事情,坦白说,以后我可能会喜欢上它,但目前我并不喜欢。那就是做某种高度协调的特定运动,必须精确地完成,或者说非常精确地完成,你才能说自己“做对了”。我选择的是这个,因为我本来就喜欢跳绳,并且能用跳绳做几种不同的花样。

我不是特别熟练,但我已经会跳绳了。这是我的朋友 Mark Bell 让我接触到的,叫作“甩绳流”(rope flow)。想笑就笑吧,但这东西很难,而且真的非常酷。甩绳流只需要拿一根绳子,好吗?可能有专门的商业品牌产品,但有人告诉我,可以直接用在五金店买的那种粗绳子,或者类似狗绳那样的绳子,你可以上网查一下,我们会提供链接。它有一套特定的甩绳模式,你并不真的跳过绳子,所以不是跳绳,而是让绳子在你身体前后、左右之间移动,并且需要以非常刻意的方式在四肢之间进行大量不同的转换。

说到这里,我意识到我真的不想做这件事,但我知道它对我会非常有用。这正是我要在 2025 年用它来增强前中扣带皮层活动的原因。唯一的担心是,我会开始喜欢上它,那样我就得另找别的东西来激活我的前中扣带皮层了。也许到那时,我会到评论区向你们求助,看看什么样的运动是我最讨厌的,以确保我能激活前中扣带皮层。因为是的,协调性提高很好,谁不想要呢?但主要是因为我想在短期内和长期内都改善我的大脑表现和大脑功能。所以如果你愿意,可以在 YouTube 的评论区,因为我在那里最方便看评论,或者也可以在 Spotify 上,它们现在也有评论区了。

我想 Apple 也有评论区吧。请在 YouTube、Apple 或 Spotify 的评论区写下这样一种运动:它在心理上和身体上对你来说都是安全的、可以去尝试的,但你会非常讨厌去做,而你也许会,不,不是也许,而是你一定会承诺在 2025 年坚持去做。然后我们可以比较一下,看看大家最讨厌的都是哪些运动,再互相交流各自最讨厌的运动,大家都可以笑话我们去做这些自己讨厌的事情。不过,最后笑的会是我们,因为我们的前中扣带皮层到了晚年依然会饱满丰厚,而其他人还在纳闷评论区到底在哪儿。感谢大家参与今天的讨论,今天的主题是如何利用运动来改善大脑健康和大脑表现。

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