圖片提供/張育愷

對一般人來說,運動之所以困難,不是因為「運動」本身很難,像是跑步、游泳、打球、健身等,都比平日壓力超大的工作容易得多。運動的難處在於,每天讀書、工作、做家務、照顧家人,已經很累,哪裡空得出時間去運動?

更不用說一做就要一兩個小時,出一身汗弄得髒兮兮,還要長時期的維持才有成效,想到這些就讓人動力全消。我們明知道運動會讓我們身體更健康、外型更帥氣、心情更美麗,卻怎樣也無法從沙發裡爬起來的原因。

這該怎麼辦呢?師大體育系張育愷教授,也是2018年科技部傑出研究獎得主,運用「健身運動心理學」與「認知神經科學」的角度,教你怎樣克服這些障礙!

運動只做一次,也可以增強「認知功能」?

所謂認知功能(Cognitive function),就是「大腦處理訊息的歷程」,包含記憶、學習、知覺、問題解決、決策判斷、抽象推理等。

人在20歲時,認知功能中的晶體智力(Crystallized intelligence)(如:口語知識與字彙等),和流體智力(Fluid intelligence)(如邏輯、記憶、認知速度等)都正在巔峰狀態,但隨著年紀越來越大即會會逐漸衰退。值得注意的是,認知功能衰退,不只會發生在老年人,一般認為體力不錯的中年族群、甚至是青年族群都有可能發生。

 

認知功能(Cognitive function),即「大腦處理訊息的歷程」,包含記憶、學習、知覺、問題解決、決策判斷、抽象推理等,但隨著年紀越來越大也會逐漸衰退。
圖片來源/Pixabay

張育愷認為,投入身體活動、智能活動、社會互動、正念冥想,以及注重營養等等,都會對認知功能產生正面的影響。特別是健身運動,除了可以預防、減緩甚至改善各年齡層的身體健康狀態外,還有增加大腦功能的效果。

張育愷笑道:「你跟他講要做運動一年才有效,他會沒心;你跟他講一次就可以,而且還會增加認知功能、甚至大腦功能!他可能就會比較想去做了。」

我們總說運動要做的長久才有成效,真的是這樣嗎?其實張育愷在北卡納羅大學的指導教授,珍妮佛(Jennifer Etnier)發現,不但「慢性健身運動」(Chronic exercise,也就是經常性、長期的健身運動)可以增強人的認知功能,「急性健身運動」(acute exercise,又名一次性健身運動,即只做一次的運動)也有用!

2012年,張育愷透過一千多個效果量整合過去研究的分析,證實急性健身運動確實可以提升認知功能,並發表於大腦研究(Brain Research)國際期刊。這個論點不但被學術界廣泛接受,並受到《美國國民身體活動指引方針》青睞,納入國家級的政策中。

這顛覆了人們對於運動的概念!我們向來認為運動必須是長期的、長時間的培養,才會對身體有好處;但健身運動心理學與認知神經科學告訴我們,其實一次性的運動不但對身體有好處,對大腦功能都有著很大幫助。

2012年張育愷證實一次性運動,確實可以提升腦功能。這個發現已受到《美國身體活動指引方針》的青睞,因而納入國家級的政策中。
攝影/林俊孝

「急性健身運動」不但是「一次性」的,所需時間也很短。經過多年的研究,張育愷與他的實驗團隊得出結論,就是:「大概20到30分鐘的中輕至中強度運動,心跳達到每分鐘130至150下左右的強度,便可有效增強人的認知功能。」至於為什麼急性運動可以如此神奇?關鍵就在:BDNF。

甚麼是「BDNF」?

「BDNF」,就是「大腦神經滋養因子」(Brain-derived neurotrophic factor)。

張育愷解釋道:「我們的思考,是靠神經元跟神經元的聯繫來傳達的。腦神經好比一條馬路,神經元就是車子,要怎樣讓車子流動的速度快?就需要水泥來加寬、修補馬路,而『BDNF』就是用以建築大腦神經路徑的水泥」。

BDNF是一種蛋白質,它的功用是保護神經、促進神經增生與再生、保護腦細胞存活等等。它還能促進腦細胞之間的「突觸可塑性」(synaptic plasticity,也就是腦細胞之間的連結),使人得以形成「記憶」。

人老化會造成的BDNF下降,這是記憶與認知功能之所以衰退的重要原因。這種症狀進一步惡化,就會形成所謂的「失智症」。

研究結果指出,人們罹患失智症,與活動量少、低教育水準、中年肥胖、中年高血壓、糖尿病、抽煙,以及憂鬱等有著一定關聯性,其中以身體活動量對失智症(特別是阿茲海默症)發病的影響又最鉅。

失智症患者的特徵,在於一開始會出現記憶衰退,似乎是正常的老化,但如果完全忘記曾經發生的事,即使經提醒也無法想起,就可能罹患失智症;之後對時間、地點及人物,都可能辨識不清。隨著病情惡化,會做出一般人無法理解的事,最後將可能嚴重到連日常生活都無法自理。

不過,健身運動可以加強BDNF的分泌,促進神經增生,有助於改善人的腦功能。張育愷為我們展示了兩張腦部的掃描圖,一張是做健身運動前的,一張是做健身運動後的。我們從圖中可以明顯看出,有做健身運動的腦部,其活化的區域遠大於做運動之前。這證明了,即使只有20-30分鐘的急性運動,也可以分泌BDNF、增強認知功能,以及增加大腦對於認知任務的有效活化。這不但對懶於運動的一般人是個好消息,對於擔心自己罹患失智症的人們,更是一大喜訊!

腦部掃描圖顯示,即使只有20-30分鐘的急性運動,也可以分泌BDNF、增強認知功能,以及增加大腦對於認知任務的有效活化(圖摘錄自Chang et al.,2017)
研究提供/張育愷

到底怎樣動最有用? 跟著老師這樣做就對了!

近年來,運動科學家發現,健身運動對於治療阿茲海默症、肥胖、憂鬱症等,都有顯著效果。既然健身運動這麼好,急性健身運動這麼強大,那要怎麼運動,才能達到增進認知與大腦功能的效果呢?張育愷透過解開6個疑問來跟你分享。

Q1:做甚麼運動最好?

你喜歡的運動都可以!目前發現有氧運動如慢跑、腳踏車、游泳等;阻力性運動,如肌力、肌耐力的運動;以及開放性運動,如籃球、網球等都有效益。根據自己的素質,做最適合自己的運動就好,重點是要做到「中強度」。

Q2:要怎樣才算是「中強度」?

以跑步為例,輕度是可以一邊跑一邊輕鬆講話;高強度是完全講不出話;中強度則是邊跑可以跟人講話,但有點上氣不接下氣。

Q3:一周要做幾次?每次多久?

美國運動醫學會建議,有氧運動一週至少要做五次,就可以增加身體健康。如果是針對認知功能,則一次就有好處,尤其是進行20-30分鐘的中強度運動。不過張育愷的研究也發現,若要增加一次性運動的效益,經常做運動的人,效益會更好。

Q4:運動甚麼時候做最好?

關於這個問題,「時間點」很重要。正常生活的人早上比較好,但夜貓子則可以晚上運動。就是盡量不要在身體很疲憊的時候做。中午大太陽下運動也不行。飯前不好,因為缺乏能量,飯後一小時內也不好,因為食物還在肚子裡。睡前運動,精神會更亢奮,睡不著反而對身體有害。所以只要抓好「不要做」的時間點,其他的都可以!

Q5:急性運動的效果可以維持多久?

一次性運動所產生的效率,大概在60-80分鐘之間。良藥,就是生病時吃了就會好,但不代表從此就不會生病。所以不能有不正常的預期。不過,當你需要為重大決策做出好決定時,來做一下健身運動,表現會更好!

Q6:沒時間、沒地方運動怎麼辦?

首先要認識運動的重要性,把它當作重要的事情來安排,然後就會「有心」找出時間和地點來運動了。這必須通過教育來改變人們的心態,過去我們都覺得運動可有可無,其實是不正確的。

急性運動幫助你應付大事

「我在做重大決策之前,都會先去運動。」張育愷根據自己的經驗,建議大家在做重大決策、或要面對重大場面前,先去做20-30分鐘的中強度運動,可以讓認知與大腦功能瞬間升級。有了清醒的腦袋和健康的身體,對於事業成功,必有事半功倍之效。

因此,運動不難,只要一周數次,花個20-30分鐘,就可以獲得健康的身體和強大的腦功能。「急性健身運動」的提出,可以解決一般人「不想運動、沒長期運動就沒用」的心理障礙。「重點是,」張育愷意味深長地說:「不管怎樣,還是要身體力行的運動啊!」不然,就算運動有多簡單、有多少好處,都跟我們無關。所以,趕緊起身體驗一下吧!

張育愷說:「Just do it!」不然,就算運動有多簡單、有多少好處,都跟我們無關!
圖片來源/Pixabay

採訪撰文/梁偉賢
編輯/林俊孝
攝影/林俊孝

研究來源:
張育愷(2018-2020)。心肺適能、ApoE e4基因型及其交互作用對中老年人認知功能與認知衰退之關連:前瞻性研究。科技部專題研究計畫。
張育愷(2016-2019)。建置中老年人急性健身運動與神經認知功能之健身運動處方:容量、強度、時間及ApoE基因之角色。科技部專題研究計畫。
張育愷(2013-2016)。孩童肥胖、體適能、認知功能之關係:行為、事件關聯電位、磁共振造影觀點之多年期研究。科技部(原國科會)吳大猷先生紀念獎計畫。
張育愷(2013-2016)。不同健身運動型態對記憶功能之影響:功能性磁振造影之縱貫式研究。科技部(原國科會)心智腦科學影像研究計畫。
張育愷(2013)。急性運動與身體適能對大學生認知功能之影響:前導研究。科技部(原國科會)科技人員研究及進修計畫。
Chang, Y. K., Labban, J. D., Gapin, J. I., & Etnier, J. L. (2012). The effects of acute exercise on cognitive performance: A meta-analysis. Brain Research, 1453, 87-101.
Chang, Y. K., Alderman, B. L., Chu, C. H., Wang, C. C., Song, T. F., & Chen, F. T. (2017). Acute exercise has a general facilitative effect on cognitive function: A combined ERP temporal dynamics and BDNF study. Psychophysiology, 54, 289-300.