摘要：在作者眼里，跑步自有其哲学，无关输赢、无关身体、坚持跑步带来的还有自由的呼吸和感受、还有灵魂的享受和那一点一点超越自己的胜利。
锻炼不是备选项，而是必选
当你还在为要不要进行锻炼，什么时间锻炼等挣扎时，早起锻炼已经成为诸多成功人士的标配。
图片来自网络
1. 为什么大佬们都爱运动
钟南山院士的答案
村上春树的答案
在作者眼里，跑步自有其哲学，无关输赢、无关身体、坚持跑步带来的还有自由的呼吸和感受、还有灵魂的享受和那一点一点超越自己的胜利。
2. 运动为何会有诸多好处？
虽然，这些名人用身体力行告诉我们运动很好。但是为什么运动可能带来诸多益处？我们来看看科学家是如何解释运动的诸多益处？
运动提升大脑神经电活动
运动与休息状态下的大脑电活动对比图（Hillman，2009，neuroscience）红色越深表示大脑越活跃
运动增加大脑血氧水平
运动中的血氧变化（Orcioli-Silva，2024）
箭头的粗细代表研究数量的多少；箭头的形态代表对不同区域的影响，其中灰色的箭头表示运动对大脑血氧的影响
运动培育新神经元-BDNF
脑源性神经营养因子（Brain-Derived Neurotrophic Factor，BDNF）是一种在神经可塑性中起关键作用的神经营养蛋白。
BDNF的作用
1. 促进神经元生长和存活 BDNF能够促进神经元的生长、分化和存活，特别是在发育中的大脑和成年大脑的学习区域。2. 增加突触可塑性： BDNF对突触可塑性至关重要，特别是长时程增强（LTP）和长时程抑制（LTD），这些是学习和记忆形成的关键机制。3. 神经保护作用： BDNF具有神经保护作用，能帮助神经元抵抗各种损伤，如脑缺血和神经毒素。4. 重构神经网络： 在脑损伤后，BDNF有助于神经网络的重新组织，促进功能恢复。5.调节情绪和行为： BDNF在调节情绪和行为反应中也起着作用，可能与抑郁症和其他精神疾病的发生有关。
运动对BDNF的影响
4周的运动干预促进BDNF启动子I的表达（Seiman，2016，elife）启动子是基因表达调控的关键区域，用于启动基因的转录过程
运动依赖的刺激、外周BDNF（结合态和游离态）与大脑血管内皮细胞的相互作用图（Walsh，2018）
图片从右到左说明：1）游离BDNF可能直接通过血脑屏障（BBB)进入神经组织。2）肌肉因子Irisin可能进入大脑并刺激海马区域的BDNF表达，进而通过大脑穿过BBB进入血液，从而增加血液中的BDNF水平。3）游离BDNF还可以通过影响血管内皮细胞上的TrkB受体，通过eNOS（内皮型一氧化氮合酶）的活性刺激新BDNF的产生。
新产生的内皮细胞BDNF的作用：a）通过神经营养耦联进入大脑；b）在类运动刺激（包括剪切应力和氧分压下降等）的影响下，新形成的BDNF还可以通过外泌作用释放到循环中。
4）血小板在剪切应力和激动剂（包括ADP、凝血酶、胶原蛋白和肾上腺素）的刺激下释放BDNF，这增加了局部BDNF的浓度，从而增加了循环BDNF与TrkB受体相互作用的可能性。术语的解释： 剪切应力（Shear stress）：是指作用在物体表面上，使物体内部相邻层之间发生相对滑动的力。shear是指一种使物体内部相邻层之间发生相对滑动的力。 神经营养耦联（Neurotrophic coupling）：指神经营养因子（如BDNF）通过特定机制从产生部位（如内皮细胞）转移到作用部位（如神经元）的过程。 激动剂（Agonist）： BDNF激动剂：能够激活或增强BDNF信号传导的物质。例如，一些小分子化合物或肽段可以通过模拟BDNF的作用，激活TrkB受体，从而增强BDNF信号。
3. 运动对特定脑区的精准影响
运动提升决策能力 — 运动对前额叶的影响
在探讨运动对前额叶的影响之前，我们先来看看大脑的前额叶有哪些重要的功能。
前额叶的功能
经颅电刺激影响大脑前额叶功能结果的整合（Raccah，2021）
运动对前额叶的影响
前额叶的核心功能主要体现为工作记忆、抑制控制和认知灵活性，即执行功能（Diamond，2015）。运动对执行功能影响的研究最早出现在Colcombe（2003）的元分析中，在该文中，作者发现，运动对老年人执行功能的影响最为显著。该结果回应了Kramer（1999）针对老年人6个月运动干预的结果。
运动对认知灵活性任务的影响
运动对反应相容任务的影响
运动对信号停止任务的影响
在上述实证和元分析结果的支持下，运动心理学、认知科学、神经科学领域的学者对锻炼与执行功能和前额叶之间的关系进行了大量的探讨，结果发现相较于认知灵活性和工作记忆，抑制控制任务受锻炼的影响更为显著（Pontifex，2019；Ludyga，2020；Garret，2024）。
运动扩大记忆容量— 增加海马体体积
6周有氧锻炼改善年轻人海马结构和功能（Wagner，2016）右侧海马亚区（CA2/3），齿状回（DG/CA4)，和下托（subiculum）
右侧海马亚区的功能：1）记忆的形成与巩固；2）模式的分离与模式的完成-减少记忆信息之间的干扰；3）神经可塑性：通过长时程增强和抑制调节突触强度，影响学习和记忆。齿状回的功能：1）模式分离的关键区域，将相似输入信息分离成不同输出信号，减少记忆干扰；2）新生神经元生成：少数成年人大脑中能够持续生成神经元的区域之一。3）情绪调节：功能紊乱与抑郁症有关；下托的功能：1）信息输出：将海马体的信息传递到大脑其他区域；2）空间编码和记忆提取：整合并传递亚区信息，支持复杂的空间和情景记忆。3）情绪调节：功能紊乱与焦虑和应激反应有关。
4. 如何运动提升大脑健康
运动既能影响当下的大脑状态，也能对大脑的结构和功能产生长久的改变。那么如何运动才能提升大脑健康？
运动的FITT-VP原则在促进大脑健康中的应用
运动中的FITT-VP原则： FITT-VP原则是制定运动处方的核心内容，它包括六个基本要素：运动频率（Frequency）、运动强度（Intensity）、运动时间（Time）、运动方式（Type）、运动总量（Volume）和运动进阶（Progression）。
运动频率
上述《运动处方的中国专家共识（2023）》对运动频率及其如何设定进行了详细介绍，其中主要参考了WHO的运动推荐量。 在此基础上，ACSM建议，对于有运动经验的人群可以考虑进行中大强度的有氧运动3-5次/周.
运动强度
运动强度的设定与个体的体质水平高低、年龄、健康状况，基因，习惯化的运动水平以及社会和心理因素等均有关系。注意事项 运动强度的设定目前并没有统一标准。 对于体质水平低，健康水平差的个体，小强度（ 40%VO2R & 70%VO2R甚至更高的强度也能促进健康。
你知道如何评估运动强度吗？
目前，最大摄氧量（VO2max）是评估运动强度的金标准，但是其操作不便，且设备较贵。 因此，日常生活中常用方便评估运动强度的有RPE（主观用力感量表）和谈话测试（talk test)。
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主观用力感量表RPE
常用的RPE量表有两种形式，一种是从6-20，通过对应个体运动过程中的心率，即量表中的数字与心率之间有对应的线性关系。诸如6对应个体的心率区间为50-60，20代表心率区间为190-200之间（Borg，1987）。
另一种常见的形式是从1-10的评分，具体如下：
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谈话测试talk test
谈话测试是一种简单而实用的方法，用于评估运动强度。通过在运动过程中尝试说话或唱歌，可根据说话或唱歌的难易程度来判断运动强度。
谈话测试的应用，澳大利亚体能协会将RPE和谈话测试融合，方便人们进行日常锻炼强度评估。
我国运动处方专家共识2023也提供了类似的指标
对于成人而言，100步/min的速度大约相当于中等强度的运动。
锻炼时间（duration）
来自我国运动处方专家共识的建议：
但是，专家们一直强调任何运动都比不运动强，且随着运动量的增加还能带来额外的收获。对于身体状况较差的个体，10min的锻炼都能带来诸如情绪改善和压力缓解等积极影响。
运动类型
目前的研究发现，不同类型的运动对大脑的结构和功能的影响存在差异，但是那种类型的锻炼能够影响哪些大脑区域还需要更多的研究来明确（Liu，2019）。
运动量
通常而言，WHO的针对成年人的运动建议的运动量如下：中等强度累积时间要超过150-300min或者中大强度的锻炼，累计时间要超过75-150min。 同时，WHO建议，对于成人可以适当增加运动量以增加健康获益。 也有研究建议，每天至少10000步来提升健康水平。
运动进阶
运动进阶包含适应阶段，提高阶段和维持阶段。运动进阶的速度与个体的健康水平、体适能、运动反应和运动计划目标有关。进阶可以是改变运动处方中的任何指标。但是通常的建议是先调节频率和时间，然后再调节强度。特别是对于无规律锻炼者而言。
5. 锻炼迷思
在锻炼过程中，除遵循FITT-VP原则之外，还有一些常见的疑惑：
早锻炼 vs 晚锻炼
目前对于早锻炼还是晚锻炼更好，并没有明确的答案。 然而，有研究指出，早锻炼比晚锻炼更好提升睡眠质量。规律的早锻炼可以降低血清素水平，提升睡眠质量（Kim，2023）。而晚锻炼可能会影响褪黑激素的释放，但是对睡眠质量的影响很小（Kim，2023）。 另有研究指出，晚锻炼可能会提升身体温度，而体温的升高会延迟入睡时间（Jorden，1990）。Kim, N., Ka, S. & Park, J. Effects of exercise timing and intensity on physiological circadian rhythm and sleep quality: a systematic review. Phys. Act. Nutr. 27, 52–63 (2023).Jordan, J., Montgomery, I. & Trinder, J. The effect of afternoon body heating on body temperature and slow wave sleep. Psychophysiology 27, 560–566 (1990).
大强度锻炼一定带来损害吗？
锻炼影响认知的倒U曲线理论深入人心，过大或者过小均会损害认知表现（王莹莹，2014）。 但是最近有学者发现，大强度锻炼能够显著改善个体的执行功能（Moreau，2019）。而且Garret（2024）的元分析也指出对于健康成年人而言，大强度或许更能获益。 但是学者们也提示：注意大强度运动风险，尤其是对于久坐人群，肥胖人群或者身体健康水平较差的人群，建议降低锻炼难度，从中小强度的锻炼入手。
有氧运动是万能的吗？
目前，诸多锻炼影响认知的研究主要来源于有氧锻炼，因此中等强度持续20-30min的锻炼被认为是改善认知的最佳锻炼强度和持续时间。但是越来越多的研究发现，有氧锻炼，尤其是缺乏认知投入或者运动乐趣的有氧锻炼对个体的认知影响有限（Best，2010；Diamond，2015）。 虽然对于什么类型的锻炼才是获得认知最佳的锻炼形式目前尚无定论，但是课题组的研究发现，在运动的过程中增加认知投入（杨，2025）或者愉悦感（赵，2025）或许是影响认知表现的关键特征。 结合课题组的研究，可以通过在运动的过程中做一些简单的计算题，或者在运动过程中玩游戏等，或许更有益于大脑健康和改善。
6. 话题互动
你在运动过程中体验过哪些神奇的变化？
来源：江南雨夫