2009年1月4日 星期日

關於跑步,我說的其實是……

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  去年(2008)村上春樹(Haruki Murakami)出了一本新書《關於跑步,我說的其實是……What I Talk About When I Talk About Running》。出版社這樣介紹:「村上春樹透過談跑步,道出自己不為人所知的寫作觀」。也就是這本書談的不是跑步。

  神經科學家蓋吉(Fred Gage)與他的研究小組把實驗老鼠分為兩組,一組放置於什麼都沒有的一般籠子中,另一組則安置在配有轉輪的籠子中,讓實驗鼠可以盡情地奔跑(老鼠都愛跑步,只要有一丁點的機會,牠們就會盡情地奔跑。任何曾在廚房中想要抓老鼠的人都十分清楚這件事。在籠子裡,這些老鼠每晚大概可以跑個五公里左右)。「只要讓這些小動物可以自由進出轉輪,牠們會自動花費四至五個小時在轉輪上跑步,這就足以將大腦中的細胞增為原來的兩倍。」比起不運動的老鼠,運動的成鼠可以在大腦海馬迴(hippocampus)中製造出兩倍的新細胞。不需要社會交際以及心靈刺激,光是自發性的跑步就可以製造新的腦細胞,其數量跟在約八平方公尺的豐富環境所能產生的新細胞數量是一樣的。這代表,光靠體能運動,就可以產生新的腦細胞。……

  這也適用在人身上。也就是比起整日伏案桌前,村上春樹因為跑步反而新生了不少腦細胞。

  「我們認為,自發性的運動可以增加神經幹細胞的數量,而這些幹細胞可以分生出新的神經元細胞,然後再移動至海馬迴,」蓋吉向達賴喇嘛(Dalai Lama)解釋:「但是,我們也認為,讓這些新生細胞得以持續生存的是豐富環境。一般而言,來到海馬迴的齒狀迴(dentate gyrus)中的新生細胞,有50%會死亡。但如果動物本身居住在豐富的環境中,這些新細胞死亡的數量會減少許多。」豐富環境似乎在細胞增生及產生新神經元上沒有效能,但是它可以影響細胞生存及進入神經迴路中的數量及比例。(《訓練你的心靈,改變你的大腦:正向心靈訓練可以改變你的大腦Train Your Mind, Change Your Brain: How a New Science Reveals Our Extraordinary Potential to Transform Ourselves》頁102)

  這正是《愛因斯坦不玩識字卡Einstein Never Used Flashcards》一書所強調的,讓小孩子玩有其必要性。

  在日劇「太陽與海的教室(太陽と海の教室)」,劇中的櫻井老師堅持課表的正常化,讓體育課恢復,也就有了腦神經科學的支持。少上體育課,不見得學習效果會比較好,甚至反而可能變更差。

  另外,除非你把小孩像實驗室的老鼠一樣關在籠子裡(只有食物跟水),不然,正常的人類環境就是無與倫比的豐富環境了,毋須刻意安排設置。

  一組為熱愛跑轉輪而腦中長出許多神經元的老鼠,另一組亦是同種的老鼠,不過被安置在只有食物及水的一般籠子中,因而少有運動。科學家設置了一個水箱,把一塊平台淺藏在混濁的水面下,接著把前述兩組老鼠丟到水箱中,這些老鼠會瘋狂地游泳,直到腳底踩到水面下的堅硬平台。因為沒有任何線索能知道平台的位置,這些老鼠只能一直游泳,直到牠們剛好來到位於平台正上方的位置為止,所以牠們要花費多少時間才能找到平台就全憑運氣。不過有第一次經驗後,後續再將牠們置入水中,牠們找到平台所需花費的時間就不只是單靠運氣了。這顯示出這些老鼠對平台位置了解的多寡。很明顯地,得藉由記憶平台周遭的地標,這些老鼠才能定出平台的位置。……根據研究學者於1999年所提出的報告顯示,曾在轉輪上奮力奔跑的老鼠,比起在一般籠子中的老鼠,更加的聰明、能更快速地把握每個可以發現平台的機會。「這表示,能自由跑步的老鼠比較聰明且更能有效學習,」蓋吉說。

  奇怪的是,比起被迫在水中運動的老鼠(那些被丟入水中的老鼠,得奮力游泳或是在水中瘋狂掙扎),自由跑步的老鼠能製造出更多的神經元。這裡產生了一個問題,是不是因為自發性運動才造成了差異。……「在有轉輪的環境中,老鼠隨時都可以自由進出轉輪,而在水箱中,牠們除了游泳之外別無選擇,」蓋吉解釋著。為了測試自發性運動是否真有影響,科學家們把老鼠放在跑步機上,並避免牠們逃脫,所以這些小動物們,必須激動地向前奔跑,否則就會被往後甩出去。許多天之後,比起同時間跑相同距離但出於自願的老鼠,這些被迫運動的小動物,其海馬迴中所含有的新神經元數量較少,學習速度也減慢許多。這樣看來,強迫性運動似乎不會促進神經元再生。……

  強迫不能產生專注,但只有專注才能促成大腦改變(學習),所以常常看到補習越補越大洞。

  「即使在非常年老的動物身上,自發性跑步還是可以促進神經元再生,並增強學習效能,」蓋吉向達賴喇嘛解釋:「如果讓這些動物接受學習測試,結果顯示牠們的確是比較聰明的。似乎跑步對神經元再生與學習產生的成效有多少,取決於這是否為自發性運動。因此神經元再生與學習要產生良好成效,不能單靠運動本身,還必須出於自願才行。」(《訓練你的心靈,改變你的大腦》頁104)

  除了避免老化,「如果你能使憂鬱症患者從事運動,那麼他的憂鬱情緒就會減輕」。運動還可以幫助人以新奇眼光享受生活樂趣,在環境中探索令人驚喜的新鮮事物。(《訓練你的心靈,改變你的大腦》頁107)那也難怪村上春樹能有源源不絕的創作素材了。


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2 意見:

黑心的江湖郎中 提到...

運動或沒有壓力的活動,
可以有效增進腦細胞的突觸增生,
但記得在另外一本書中提到:
跑步之所以較其他運動更為有效,原因是人類從使用四肢活動到改用雙腳起立行走後,大腦容積急遽增大。(其實這是果,不是因)
印象中這本書是「最衰者生存」,
可能要回去翻查一下。

相對應的還有骨盆的改變、
生存環境的影響等。
也許可以增補一下這篇文字的內容喔!

Ming-Tsung 提到...

最衰者生存Survival of the Sickest: A Medical Maverick Discovers Why We Need Disease》這本書我有列入讀書清單,但還沒看。

不過,你提到的部分,讓我想到的是長期的演化(人類歷史)。而《訓練你的心靈,改變你的大腦:正向心靈訓練可以改變你的大腦Train Your Mind, Change Your Brain: How a New Science Reveals Our Extraordinary Potential to Transform Ourselves》想要強調的是我們個人可以對自己——無論在心靈或是大腦——的正向改變。

或許可以從《改變是大腦的天性The Brain That Changes Itself: Stories of Personal Triumph from the Frontiers of Brain Science》這本書中看到更極端的例子(這本書我也還沒看)。

不過最新的腦神經科學研究結果,應該是要到這網站看http://tezpur.keck.waisman.wisc.edu/

另外,我還想到《黑天鵝效應The Black Swan》裡面提到愛思考的人類祖先反而容易被淘汰,逃命容易慢人家好幾步。