《运动改造大脑》读书笔记，理解运动改善大脑的原理到细节
哈佛医学院教授写的科普书，讲述如何通过运动，克服大脑在生活中面临各种挑战，包括压力、焦虑、抑郁、注意力缺失、上瘾、老化等，从原理到实现的细节均有讲解，读完后颇有收获。
一、运动与大脑的直接联系
运动通过改善大脑内所有重要的化学物质来强健大脑，让大脑发挥最大潜能，提高学习力和记忆力。人在运动过程中会提高一种叫做脑源性神经营养因子（BDNF）的蛋白质的含量，我称它为“大脑的优质营养肥料”，它能为大脑制造替换零件，诱发神经新生。高强度运动能释放出增强大脑的重要生长因子，假定有足够的恢复期，那么运动引发的修复反应会让你的神经元更强健。
应当兼顾技巧训练和有氧训练，有氧运动和复杂活动对我们大脑产生各自不同的有益影响。它们之间是互补的，你的养生之道一定要包括技巧学习和有氧运动。因此，选择一种能同时锻炼心血管系统和大脑的运动，网球就是个好运动。活动越复杂，突触的联系也越复杂，即使这些神经回路是在运动中建立的，在思考时，它们也能被其他区域激活利用，这就是会弹钢琴的孩子为什么学数学更容易的原因。
在常规运动中加入一些复杂的运动动作（比如有氧舞蹈或格斗术）是很重要的。当人们问我，应该做多少运动才对大脑有效，我给出的最好建议是：先健身，然后不断自我挑战。如果你打算全力做些对大脑有益的事情，那么你的努力也会避免身体患上心脏病、糖尿病、癌症等疾病。
有氧运动能巩固大脑细胞间的连接、产生更多突触来扩大神经网络、刺激海马体新生的干细胞分化形成功能性神经元。运动让你的神经元做好相互连接的准备，为大脑创造了良好的学习环境，而智力方面的刺激则让大脑利用这种准备就绪的优势，因此，运动对记忆力、注意力和课堂行为都有积极的影响。
大脑细胞内的自由基、DNA碎片和炎症因子一旦失控，会导致细胞的破裂。中等强度的运动激活大脑细胞内代谢清理小组的行动，它们会产生清除自由基、DNA碎片和炎症因子的蛋白质和酶。
用肌肉比喻大脑以及用进废退的观念是成立的，生活在一个有更多感官刺激和社会化刺激的环境中，老鼠的大脑结构和功能皆发生了改变，老鼠不仅能更好完成学习，相对那些住在空荡荡笼子里的同类，它们的大脑重量也重了许多。
二、运动改善压力、焦虑、抑郁的科学原理
1、理解压力
在慢性压力中，身体应激引发的连锁反应不但会导致诸如焦虑和抑郁等全面的心理失常，还会升高血压、增加心脏病和癌症的发病率，慢性压力甚至还会破坏大脑的结构。
慢性压力下，能量储备最终全都集中在上腹部，因此形成了我们所说的啤酒肚，其实腹部只是在尽它的职责，囤积能量储备以保证应对下次饥荒，这是在压力下的生理反应。
假定压力不是很严重，而神经细胞有时间恢复，那么神经元之间的连接会变得更牢固，而我们的心理机制也会更有效。这就是说，在有限程度下，压力触发了大脑的过度补偿机制，从而使它们自身做好迎战未来挑战的准备，神经学家把这种现象称为：压力接种stress inoculation。
情绪障碍其实有生物病因，高含量水平的压力激素、皮质醇毁坏了海马体的神经元。压力太大时，我们有可能失去了部分记忆。因此，你不得不参加消防演习，想想运动的神经学观点，消防演习是为了让那些神经回路更牢固，从而强化记忆。
2、压力和恢复的生物学模式
压力和恢复，这是生物学的基本模式，它会产生巨大的，有时甚至是惊人的结果。压力是必需的，没有好坏，关键是控制，在实验中，采用饮食限制来引发轻微的细胞压力，即没有足够的葡萄糖来产生数量充足的ATP，结果发现，得到正常饮食1/3卡路里的老鼠中，有40%超过平均寿命。
结果证实，很多蔬菜的特别益处不是在于它们富含抗氧化物质，而是含有毒素！轻微毒素产生了一种增强细胞适应性的应激反应，可以看出，控制饮食和体育锻炼有异曲同工的效果。
适应性就是清除废物的酶、保护神经的因子和阻止细胞自然死亡的蛋白质逐渐增加的过程。增加这些要素的最佳方法就是给自己一点压力，让大脑学习、限制饮食、运动、多吃蔬菜。没有压力，我们就不会拥有出色的适应和生长能力。没有小挫折，就不会拥有成功。挑战可以增强我们的适应力，所以它很重要。
越压越勇，越健康，众所周知，塑造肌肉的方法就是让肌肉疲劳后再休息。同样的模式也适用于神经细胞，轻微的压力可以激活神经元内在的修复和恢复机制，让细胞周期性地承受轻度压力是有好处的，那样可提高它们应对更严重压力的能力。
3、应对焦虑和抑郁的科学手段
恐惧是永恒的，我们无法抹去原始的恐惧记忆，但我们实际上可以通过建立一个新的记忆并不断强化它，来覆盖掉恐惧记忆。认知行为治疗的策略是：在治疗师的陪同下，让患者接触小剂量的恐惧源。在运动前提下进行认知行为治疗可以得到特别显著的效果，运动起到催化剂的作用，加速了上述“挑战-认知-巩固”持续改善模式的效率。
分散注意力。研究表明，焦虑的人对任何有针对性的消遣方式都有很好的回应，比如静坐、沉思、与大家共进午餐或看杂志，不过运动抵抗焦虑的持续时间更长，而且还能提供已知的其他效果。
形成自我掌控self mastery的能力是预防焦虑和抑郁极其有效的手段，因为焦虑也能导致抑郁。无论引发焦虑的是怎样的危险或困难，都应以“做点什么”来回应，而不是被动担忧。从恐惧线路转到行动线路上，主动应对，可以有效帮助患者控制焦虑的过程，运动就是积极应对的典型例子，用身体来处理我们的情感，而不是用语言。
4、通过运动应对压力
战斗或逃跑的本能反应让我们行动起来，身体运动是避免压力产生消极结果的自然方式，压力让我们动起来，身体在有氧运动等各种类型的压力期间会释放出保护性分子，这是人类经过几百万年进化而成的。
与大脑内的神经化学物质一样，我们的压力阈值总是在变化，尽管老化过程自然而然地降低了这个阈值，但通过有氧运动，我们可以把阈值提高好几个等级。因为运动是你可以自主的行为，所以运动的压力是可预知和可控制的，而且这是心理学的两个关键变量。运动引发大脑活动所产生的分子副产品可以损伤细胞，但是在正常情况下，修复机制会为即将到来的挑战留下更强壮的细胞。
压力和久坐不动是现代工作的一对孪生特征，相反的是，使用公司健身房锻炼的员工工作效率更高，处理工作压力更加得心应手。派尔斯坚持跑步，他不是为了健身而是为了健全心智在跑步。他说：“当时我束手无策，只是感到更恐惧和紧张，我所能做的，就是开始跑步。”
5、通过运动应对焦虑和抑郁
有氧运动能迅速起效并抵御焦虑状态，它可以使焦虑症状的发生率减少50%以上。其原理是，当我们在运动的背景下增加心率和呼吸时，我们知道这时的生理信号肯定不会引发焦虑发作。艾米很快学会了这招，一旦在家中感到焦虑或恐慌，她就在走步机上锻炼10分钟，立刻就能平息焦虑或恐慌的感觉。有研究表明，从事更剧烈的短时运动对易怒、焦虑、抑郁和情绪不稳等症状有更显著的改善作用，发挥的作用的时间也更快。
有氧运动是天然的放电法，在治疗轻度和中度抑郁与无助感方面，运动的效果和抗抑郁药一样好。从某些方面来说，运动的预防作用比治疗作用还要重要。建议每周3次行走或慢跑30分钟，强度为其有氧运动能力的70%~80%，不包括10分钟的热身运动和5分钟的缓和运动，如果你想进行最小运动量，可以进行30分钟的有氧运动。
内啡肽减轻身体的疼痛，同时在心理上产生欣快感，是身体内部的一个天然止痛分子，其效果就像吗啡。除了增加内啡肽以外，运动还调节所有抗抑郁药锚定的神经递质。运动还促进了多巴胺分泌，多巴胺被视为是影响学习能力、奖励系统（满足感）、注意力和运动的神经递质，能改善情绪和幸福感，并启动注意力系统。长期运动可增加大脑内多巴胺的储存量，而且触发大脑奖励中枢内制造多巴胺受体的酶大量生成，由此产生一种类似成功完成某件事后的满足感。
三、运动能锻炼注意力，帮助瘾君子，保持女性激素稳定
如今的世界很容易让人分心。它充满着信息、噪音和干扰，有时候令我们所有人感到不堪重负，更无法集中注意力。专注力是需要管理的，如果听任注意力被分散，就会越来越浮躁不安。
注意缺陷多动障碍（ADHD）患者的多巴胺含量不足，很难集中注意力或者只有在高度兴奋状态下才能完全集中注意力。多巴胺和去甲肾上腺素是调节注意力系统的主角，运动缓解ADHD的原理就在于它能增加这些神经递质，而且立竿见影。有规律的运动刺激大脑某些区域内产生新的受体，从而提高多巴胺和去甲肾上腺素的基础水平。
注意力系统与运动紧紧相连，像格斗术和体操这类复杂的、注意力高度集中的运动是让大脑全情投入工作的最佳方式。运动通过调动起注意力的每个环节，让你全神贯注。这些运动比在跑步机上跑步更有吸引力，一旦参加了这些运动很可能让你永远不会放弃，这也更容易让你坚持下去。
一个具体数字说明毒品的巨大威力，性刺激可以使多巴胺增至正常水平的50%-100%，而可卡因则能让多巴胺水平飙升到300%-800%。2004年，伦敦的一项研究证明，即使是10分钟的运动也能减少酗酒者的成瘾行为，对吸烟者而言，只要5分钟的高强度运动就能产生有益的效果。运动通过镇静杏仁核，增加多巴胺的方式，达到缓解戒断症状的作用。
进入青春期后，男性保持着相当稳定的激素水平，但女性的激素水平却极有规律地波动着。运动则会带来改善，运动增加了血液中色氨酸的浓度，由此提高了大脑内血清素的浓度，运动同时还平衡了多巴胺、去甲肾上腺素以及BDNF这类突触的介质，通过稳定平衡一系列的变量，运动缓解了激素变化带来的连锁效应。很明显的一点，努力保持身材的女性，IQ、EQ都不差。
四、运动延缓衰老
为什么有些人活到100岁都没有什么健康问题，而另一些人却被慢性疾病夺走了正常的心理和生理功能。我们总会变老，无论做什么，你都无法阻挡它的发生，但肯定有办法改变老化到来的时间和程度。健康长寿生活有三大法宝：节食、运动和保持活跃思维。
大约在40到70岁之间，平均每10年我们就会损失平均5%的脑容量，而从70岁开始，任何疾病都会加速这个过程，因为不能继续运动，大约20%髋部骨折的老年人会在一年内去世，慢慢变老是不可避免的事，但我们未必会精神崩溃。
研究表明每周吃一次鱼的人，其每年的认知衰退速度减少10%，每周食用3次鱼油的人发生痴呆症的可能性降低了一半，大量食用鱼类的国家双相情感障碍的发病率比较低。
闲散的大脑是魔鬼的工坊。当志愿者是很有益的事，因为它需要进行人际接触，而这对大脑是天生的挑战，任何需要你与其他人联系的事情都有助于你活得更健康、更长寿。你所受到的教育越多，就更有可能保持你的认知能力，以预防痴呆症，那些花大量时间求学的人，更有可能只是喜欢学习。
年轻时开始锻炼很重要，如果年老时能拥有一个更健康、更强壮、有更多神经网络的大脑，那么它肯定有更强的适应力，而且抵御神经损害的时间更长，运动不仅是预防药而且还是解毒药。曾长期进行有氧运动的老年人的核磁共振成像扫描照片显示，其大脑受到的保护效果更好，一个原因是，运动可以重新恢复因老化而减少的多巴胺。
最近一项对老年人的研究发现，6个月内每周进行两次举重锻炼的被试的体格更强壮，而且居然能逆转基因水平的老化过程。那些负责产生大脑生长关键因子（VEGF、FGF2和IGF1）的基因表现得就像30岁，而不是65岁。
运动是如何保持健康长寿的：
1、运动强健心血管系统功能；2、运动调节能量；3、运动可以减肥；
4、运动提高压力阈值；5、运动改善情绪；6、增强免疫系统；
7、运动增强骨骼；8、运动提高动机；9、运动促进神经可塑性
五、一些锻炼建议
1、整体计划
你应该从四个方面来制订一个整体计划：有氧能力、力量、平衡能力以及柔韧性。关于有氧运动，我认为最佳建议是：遵循我们祖先的惯例，每天行走和慢跑、每周长跑几次，然后时不时地进行追逐猎物似的疾速奔跑。
美国疾病预防控制中心和美国运动医学会的公共卫生建议，每周至少5天进行30分钟中等强度的有氧运动。不过我认为，他们的建议比较中立。美国人的活动量实在太少了，专家们避免推荐要求过高的运动建议，因为他们担心全美国人民会因此而放弃。
每周进行两次举重或阻力器械锻炼，做3组举重器械练习，每组重复10到15次。这对预防和减少骨质疏松症非常关键：即使你做遍世界上所有的有氧训练，你的肌肉和骨骼还是会随着年老而退化，力量型训练还明显影响了人体生长激素（HGH）。平衡能力和柔韧性，每周进行两次30分钟左右的平衡和柔韧性锻炼。
令人惊奇的是，一个月以后，隔天运动组与每日运动组的效果并驾齐驱。科特曼的结论是，每天锻炼当然最好，但即使是间歇性的锻炼，效果也是惊人的。
2、有氧强度
区分低强度（行走）、中等强度（慢跑）以及高强度（跑步）是有益的。
我建议，每周至少有4天到户外快步行走、慢跑或打打网球等，一些能让你心率增快到最大心率60%~65%的活动，而且必须坚持1小时以上。人们总是想知道哪种类型的有氧运动最好，实际上，任何一种能融入你生活方式的有氧运动就是最好的。重要的是坚持这种运动，同时确保能达到运动效果的心率强度。
尝试每周进行两次20分钟至30分钟速度更快的行走，强度为最大心率的70%~75%。
保持最大心率75%~90%的高强度运动时，你的身体进入到一个全面展开的应急状态，而且这是一种可以承受的强大反应。高强度和中等强度运动的一个不同点是，当你接近最大心率，尤其是进入到无氧状态时，脑垂体就会分泌出人体生长激素（HGH），通常HGH在血液里只停留几分钟，而一次急速短跑可以维持血液中增加的HGH达4小时之久。
在健身单车上锻炼，同时仅增加一次30秒钟的加速短跑，就能使HGH的水平增加到6倍，并且在短跑后两小时，HGH会达到最高峰值。
3、运动的一些额外收获
从心理学角度看那里就是你“对抗本性”的地方，超越你自己认为的能力极限，即使在这种痛苦中努力坚持停留一两分钟，你就能超越自我而进入到一种纯净的精神状态中，你会感觉到自己可以战胜所有挑战。
有氧运动可产生明显的调节作用：调整可能已经失衡的系统，同时优化那些还未失衡的系统，对任何想要发挥出自己全部潜能的人而言，这是一个不可或缺的工具。运动可以显著提高机体免疫系统功能。生活中多从事体育活动，我们在社交方面就会变得更活跃。
养成运动习惯的最好方法之一，就是加入运动小组。社交互动的刺激让你的神经元开始产生前所未有的冲动，既难以捉摸又具有挑战性，不但能令人满足还让人感到愉快。
我努力把锻炼作为每天早晨的第一件事，这既对身体有益又为一天奠定了良好的基调，很多时候，那是推动我前进的动力。我每周打3次壁球，并坚持了将近25年，大家不但彼此竞争，还相互鼓励和安慰，尽管大家都非常忙，但我们的壁球聚会从未失约。这是一段奇妙的时光。
研究人员把自律描述成一种如同体力般的资源，它有时会耗尽但却能修整如新，本质上，这种能力使用得越多，它就会变得越强大，运动显然让我们的自律能力达到了最佳状态。运动为通往那个与众不同的未来开辟一条道路，那将是一个生机盎然的未来，而不是只求生存的未来。
从错误中获得经验是每日生活极为重要的事，而且希尔曼的研究表明，运动或者至少由此达到的健康水平对这种基本技能产生强有力的影响。
六、其它偶得
体育课真正传授的是一种生活方式，学生们在了解他们身体如何运作的同时，也在培养健康的习惯、健康的技能和兴趣爱好。它是体育课，也是社会技巧磨炼场。保罗在体育课上，给学生打分的依据是其努力的程度，而不是技能，它从教练，到成为身体、头脑、心理雕塑家的这种改变让我深为震撼。
久坐不动的现代生活方式破坏了我们的本性，而且成为我们长期生存的最大威胁之一，久坐不动的生活方式更会加速衰老，产生高水平的皮质醇、胰岛素抗性和血液中过多的脂肪酸都会进一步抑制激素的释放。
他把自己日益浓厚的个人兴趣与专业结合在一起，开始从事运动心理师的工作，治疗那些由于受伤无法再运动而罹患抑郁症的运动员
