[GOOGLE TRANSLATE] VIETNAMESE VERSION
Làm thế nào Tập thể dục có thể dẫn đến một bộ não tốt hơn
Gretchen REYNOLDS
Giá trị của trò chơi đào tạo tinh thần có thể suy đoán, như Dan Hurley viết trong bài viết của ông về cuộc tìm kiếm để làm cho mình thông minh hơn , nhưng có khác, dễ dàng để đạt được, khoa học đã được chứng minh cách để làm cho mình thông minh hơn. Đi cho đi bộ hoặc bơi lội. Trong hơn một thập kỷ, các nhà thần kinh học và sinh lý học đã được thu thập bằng chứng về mối quan hệ có lợi giữa tập thể dục và trí tuệ. Tuy nhiên, những phát hiện mới nhất làm cho nó rõ ràng rằng điều này không chỉ là một mối quan hệ, nó là mối quan hệ. Sử dụng công nghệ tinh vi để kiểm tra các hoạt động của tế bào thần kinh cá nhân và trang điểm của vấn đề chính bộ não - các nhà khoa học chỉ trong vài tháng qua đã phát hiện ra rằng tập thể dục để xây dựng một bộ não chống co ngót vật lý và tăng cường tính linh hoạt nhận thức. Tập thể dục, khoa học thần kinh mới nhất cho thấy, không có gì nhiều để thúc đẩy tư duy hơn so với suy nghĩ không có gì.
Bằng chứng thuyết phục nhất đến từ một số nghiên cứu mới của các loài động vật trong phòng thí nghiệm sống bận rộn, lồng thú vị. Nó từ lâu đã biết rằng cái gọi là "làm giàu" môi trường - nhà đầy đồ chơi và hấp dẫn, nhiệm vụ mới lạ - dẫn đến những cải tiến trong trí tuệ của các loài động vật trong phòng thí nghiệm. Trong hầu hết các trường hợp, làm giàu môi trường như vậy cũng bao gồm một bánh xe chạy, bởi vì chuột thường thích chạy. Cho đến gần đây, có rất ít nghiên cứu được thực hiện để tìm hiểu những hiệu ứng đặc biệt so với những người chơi với đồ chơi mới hoặc tham gia vào tâm trí theo những cách khác mà không làm tăng nhịp tim.
Vì vậy, năm ngoái một nhóm các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Justin S. Rhodes, một giáo sư tâm lý học tại Viện Beckman cho Advanced Khoa học và Công nghệ tại Đại học Illinois, tập hợp bốn nhóm chuột và đặt chúng vào bốn sắp đặt cuộc sống riêng biệt. Một nhóm sống trong một thế giới của rất nhiều gợi cảm và vị giác, ăn uống trên các loại hạt, trái cây và pho mát, thức ăn của họ thỉnh thoảng rắc quế, tất cả của nó rửa sạch với nước có hương vị khác nhau. Của họ "giường" lều tuyết nhựa đầy màu sắc chiếm một góc của lồng. Bóng Neon-hued, hầm đường nhựa, có thể khối nibble, gương và seesaws đầy các bộ phận khác của lồng. Nhóm 2 có quyền truy cập vào tất cả những niềm vui, cộng với họ đã có đĩa hình bánh xe nhỏ chạy trong lồng của họ. Lồng Một nhóm thứ ba được tổ chức không có embellishments, và họ nhận được tiêu chuẩn, tán nhỏ trong cối ngu si đần độn. Và nhóm thứ tư của nhà chứa các bánh xe hoạt động nhưng không có đồ chơi hoặc xử lý khác.
Tất cả các loài động vật hoàn thành một loạt các bài kiểm tra nhận thức bắt đầu nghiên cứu và đã được tiêm một chất mà cho phép các nhà khoa học theo dõi những thay đổi trong cấu trúc não của họ. Sau đó, họ chạy, chơi hay, nếu môi trường của họ đã được unenriched, lolled về trong lồng của họ trong vài tháng.
Sau đó, nhóm nghiên cứu của Rhodes đặt những con chuột thông qua các bài kiểm tra nhận thức giống nhau và kiểm tra mô não. Nó bật ra rằng các đồ chơi và thị hiếu, không có vấn đề làm thế nào kích thích, đã không được cải thiện não của động vật.
"Chỉ có một điều đã là quan trọng", Rhodes nói, "và cho dù họ đã có một bánh xe chạy." Con vật có tập luyện, có hoặc không họ có bất kỳ enrichments khác trong lồng, có bộ não khỏe mạnh và thực hiện tốt hơn đáng kể trên các bài kiểm tra nhận thức hơn khác chuột. Động vật đã không chạy, không có vấn đề làm thế nào phong phú thế giới của họ nếu không, không cải thiện được trí tuệ của họ, cách phức tạp lâu dài của đội Rhodes đã được học tập. "Họ yêu thích những đồ chơi," Rhodes nói, và những con chuột hiếm khi mạo hiểm vào trống rỗng, các phần êm lồng của họ.Nhưng trừ khi họ cũng thực hiện, họ đã không trở thành thông minh hơn.
Tại sao tập thể dục sẽ xây dựng trí tuệ theo những cách suy nghĩ có thể không? Não, giống như tất cả các cơ bắp và các cơ quan, là một mô và chức năng của nó giảm với underuse và tuổi tác.Bắt đầu từ năm 20 tuổi của chúng tôi, hầu hết chúng ta sẽ mất đi khoảng 1% mỗi năm khối lượng của vùng hippocampus, một phần quan trọng của não liên quan đến bộ nhớ và một số loại học tập.
Tập thể dục mặc dù có vẻ như để làm chậm hoặc đảo ngược cả về thể chất của não, nhiều như nó không có cơ bắp. Mặc dù các nhà khoa học nghĩ rằng cho đến gần đây, rằng con người được sinh ra với một số lượng nhất định các tế bào não và sẽ không bao giờ tạo ra nhiều, bây giờ họ biết tốt hơn. Trong những năm 1990, bằng cách sử dụng một kỹ thuật đánh dấu các tế bào trẻ sơ sinh, các nhà nghiên cứu xác định trong quá trình khám nghiệm tử thi rằng não người trưởng thành có khá một vài tế bào thần kinh mới. Tế bào tươi đặc biệt phổ biến ở vùng đồi thị, chỉ ra rằng tế bào thần kinh hoặc tạo ra các tế bào não mới được chủ yếu xảy ra ở đó. Thậm chí nhiều hơn phấn khởi, các nhà khoa học thấy rằng tập thể dục nhảy-bắt đầu tế bào thần kinh. Chuột và chuột chạy trong một vài tuần thường có khoảng hai lần như nhiều tế bào thần kinh mới trong hippocampi của họ như động vật ít vận động. Não của họ, giống như các cơ bắp khác, bulking.
Nhưng đó là tác động khôn tả rằng tập thể dục có chức năng của các tế bào thần kinh mới được thành lập thật đáng ngạc nhiên nhất. Các tế bào não có thể cải thiện trí thông minh chỉ khi họ tham gia mạng lưới hiện có thần kinh, và nhiều người không, thay vì rattling vu vơ xung quanh trong não trong một thời gian trước khi chết.
Một cách để kéo các tế bào thần kinh vào mạng, tuy nhiên, là để tìm hiểu điều gì đó. Trong một nghiên cứu năm 2007, các tế bào não mới ở chuột đã trở thành looped vào mạng lưới thần kinh của động vật nếu những con chuột đã học để điều hướng mê cung nước, một nhiệm vụ đó là nhận thức nhưng không còn đánh thuế. Tuy nhiên, các tế bào não rất hạn chế trong những gì họ có thể làm. Khi các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu hoạt động của não sau đó, họ phát hiện ra rằng các tế bào mới có dây bắn chỉ khi các con vật vị được mê cung một lần nữa, không phải khi họ thực hành nhiệm vụ nhận thức khác. Việc học tập được mã hóa trong các tế bào không được chuyển cho các loại động vật gặm nhấm suy nghĩ.
Tập thể dục, mặt khác, có vẻ như để làm cho các tế bào thần kinh nhanh nhẹn. Khi các nhà nghiên cứu trong một nghiên cứu riêng biệt đã chuột chạy, não của những con vật dễ dàng có dây nhiều tế bào thần kinh mới vào mạng lưới thần kinh. Tuy nhiên, những tế bào thần kinh không sa thải sau đó chỉ trong thời gian chạy. Họ cũng sáng lên khi các con vật thực hành kỹ năng nhận thức, như khám phá môi trường không quen thuộc. Ở chuột, chạy, không giống như học tập, đã tạo ra các tế bào não có thể đa nhiệm.
Chỉ là cách tập thể dục làm lại tâm trí cấp độ phân tử chưa được hiểu đầy đủ, nhưng nghiên cứu cho thấy tập thể dục nhắc nhở tăng một cái gì đó được gọi là yếu tố có nguồn gốc từ não neurotropic, hoặc BDNF, một chất tăng cường các tế bào và các sợi trục thần kinh, củng cố các kết nối giữa các tế bào thần kinh và tế bào thần kinh tia lửa . Các nhà khoa học có thể không trực tiếp nghiên cứu tác động tương tự trong não của con người, nhưng họ đã tìm thấy rằng sau khi tập luyện, hầu hết mọi người hiển thị mức độ BDNF cao trong máu.
Rất ít có nhà nghiên cứu nghĩ rằng BDNF giải thích tất cả của bộ não thay đổi kết hợp với tập thể dục. Quá trình đầy đủ gần như chắc chắn liên quan đến nhiều thác phức tạp hóa sinh và di truyền. Một nghiên cứu gần đây về bộ não của những con chuột già, ví dụ, tìm thấy 117 gen được thể hiện khác nhau trong não của động vật đã bắt đầu một chương trình đang chạy, so với những người còn lại ít vận động, và các nhà khoa học đang tìm kiếm tại chỉ có một phần nhỏ nhiều gen có thể được thể hiện một cách khác nhau trong não bằng cách tập thể dục.
Cho dù bất kỳ loại tập thể dục sẽ tạo ra những hiệu ứng mong muốn là một vấn đề chưa có ai trả lời và hấp dẫn. "Nó không rõ ràng nếu có hoạt động bền bỉ tập thể dục", nhà tâm lý học và thần kinh học Arthur F. Kramer, giám đốc của Viện Beckman tại Đại học Illinois và là một chuyên gia nổi tiếng trước khi tập thể dục và não. Một số ít các nghiên cứu trong nhiều năm qua đã tìm thấy lợi ích nhận thức trong số những người lớn tuổi nâng trọng lượng trong một năm và đã không tập thể dục. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu cho đến nay, và tất cả các nghiệm trên động vật, có liên quan đến chạy hoặc các hoạt động hiếu khí khác.
Dù các hoạt động, tuy nhiên, một tin nhắn xuất phát từ khoa học gần đây nhất là tập thể dục không cần phải mệt mỏi để có hiệu quả cho não. Khi một nhóm của 120 người đàn ông nhiều tuổi hơn và phụ nữ đã được giao cho đi bộ hoặc kéo dài chương trình cho một nghiên cứu lớn 2011, đi bộ lên vết thương lớn hơn hippocampi sau một năm. Trong khi đó, cáng mất khối lượng teo bình thường. Các người đi bộ cũng được hiển thị mức độ cao hơn của BDNF trong máu của họ hơn so với nhóm kéo dài và thực hiện tốt hơn các bài kiểm tra nhận thức.
Trong thực tế, các nhà nghiên cứu kết luận, người đi bộ đã lấy lại hai năm hoặc nhiều thanh niên vùng đồi thị. Sáu mươi lăm tuổi đã đạt được não bộ của 63-tuổi, chỉ đơn giản bằng cách đi bộ, đang khuyến khích các tin tức cho bất cứ ai lo lắng rằng những gì tất cả chúng ta đang phải đối mặt với khi chúng ta bước vào năm sau của chúng tôi là một cuộc sống chậm (hoặc không chậm) suy giảm tinh thần.
ENGLISH VERSION (Click here for the original article)
How Exercise Could Lead to a Better Brain
By GRETCHEN REYNOLDS
The value of mental-training games may be speculative, as Dan Hurley writes in his article on the quest to make ourselves smarter, but there is another, easy-to-achieve, scientifically proven way to make yourself smarter. Go for a walk or a swim. For more than a decade, neuroscientists and physiologists have been gathering evidence of the beneficial relationship between exercise and brainpower. But the newest findings make it clear that this isn’t just a relationship; it is the relationship. Using sophisticated technologies to examine the workings of individual neurons — and the makeup of brain matter itself — scientists in just the past few months have discovered that exercise appears to build a brain that resists physical shrinkage and enhance cognitive flexibility. Exercise, the latest neuroscience suggests, does more to bolster thinking than thinking does.
The most persuasive evidence comes from several new studies of lab animals living in busy, exciting cages. It has long been known that so-called “enriched” environments — homes filled with toys and engaging, novel tasks — lead to improvements in the brainpower of lab animals. In most instances, such environmental enrichment also includes a running wheel, because mice and rats generally enjoy running. Until recently, there was little research done to tease out the particular effects of running versus those of playing with new toys or engaging the mind in other ways that don’t increase the heart rate.
So, last year a team of researchers led by Justin S. Rhodes, a psychology professor at the Beckman Institute for Advanced Science and Technology at the University of Illinois, gathered four groups of mice and set them into four distinct living arrangements. One group lived in a world of sensual and gustatory plenty, dining on nuts, fruits and cheeses, their food occasionally dusted with cinnamon, all of it washed down with variously flavored waters. Their “beds” were colorful plastic igloos occupying one corner of the cage. Neon-hued balls, plastic tunnels, nibble-able blocks, mirrors and seesaws filled other parts of the cage. Group 2 had access to all of these pleasures, plus they had small disc-shaped running wheels in their cages. A third group’s cages held no embellishments, and they received standard, dull kibble. And the fourth group’s homes contained the running wheels but no other toys or treats.
All the animals completed a series of cognitive tests at the start of the study and were injected with a substance that allows scientists to track changes in their brain structures. Then they ran, played or, if their environment was unenriched, lolled about in their cages for several months.
Afterward, Rhodes’s team put the mice through the same cognitive tests and examined brain tissues. It turned out that the toys and tastes, no matter how stimulating, had not improved the animals’ brains.
“Only one thing had mattered,” Rhodes says, “and that’s whether they had a running wheel.” Animals that exercised, whether or not they had any other enrichments in their cages, had healthier brains and performed significantly better on cognitive tests than the other mice. Animals that didn’t run, no matter how enriched their world was otherwise, did not improve their brainpower in the complex, lasting ways that Rhodes’s team was studying. “They loved the toys,” Rhodes says, and the mice rarely ventured into the empty, quieter portions of their cages. But unless they also exercised, they did not become smarter.
Why would exercise build brainpower in ways that thinking might not? The brain, like all muscles and organs, is a tissue, and its function declines with underuse and age. Beginning in our late 20s, most of us will lose about 1 percent annually of the volume of the hippocampus, a key portion of the brain related to memory and certain types of learning.
Exercise though seems to slow or reverse the brain’s physical decay, much as it does with muscles. Although scientists thought until recently that humans were born with a certain number of brain cells and would never generate more, they now know better. In the 1990s, using a technique that marks newborn cells, researchers determined during autopsies that adult human brains contained quite a few new neurons. Fresh cells were especially prevalent in the hippocampus, indicating that neurogenesis — or the creation of new brain cells — was primarily occurring there. Even more heartening, scientists found that exercise jump-starts neurogenesis. Mice and rats that ran for a few weeks generally had about twice as many new neurons in their hippocampi as sedentary animals. Their brains, like other muscles, were bulking up.
But it was the ineffable effect that exercise had on the functioning of the newly formed neurons that was most startling. Brain cells can improve intellect only if they join the existing neural network, and many do not, instead rattling aimlessly around in the brain for a while before dying.
One way to pull neurons into the network, however, is to learn something. In a 2007 study, new brain cells in mice became looped into the animals’ neural networks if the mice learned to navigate a water maze, a task that is cognitively but not physically taxing. But these brain cells were very limited in what they could do. When the researchers studied brain activity afterward, they found that the newly wired cells fired only when the animals navigated the maze again, not when they practiced other cognitive tasks. The learning encoded in those cells did not transfer to other types of rodent thinking.
Exercise, on the other hand, seems to make neurons nimble. When researchers in a separate study had mice run, the animals’ brains readily wired many new neurons into the neural network. But those neurons didn’t fire later only during running. They also lighted up when the animals practiced cognitive skills, like exploring unfamiliar environments. In the mice, running, unlike learning, had created brain cells that could multitask.
Just how exercise remakes minds on a molecular level is not yet fully understood, but research suggests that exercise prompts increases in something called brain-derived neurotropic factor, or B.D.N.F., a substance that strengthens cells and axons, fortifies the connections among neurons and sparks neurogenesis. Scientists can’t directly study similar effects in human brains, but they have found that after workouts, most people display higher B.D.N.F. levels in their bloodstreams.
Few if any researchers think that more B.D.N.F. explains all of the brain changes associated with exercise. The full process almost certainly involves multiple complex biochemical and genetic cascades. A recent study of the brains of elderly mice, for instance, found 117 genes that were expressed differently in the brains of animals that began a program of running, compared with those that remained sedentary, and the scientists were looking at only a small portion of the many genes that might be expressed differently in the brain by exercise.
Whether any type of exercise will produce these desirable effects is another unanswered and intriguing issue. “It’s not clear if the activity has to be endurance exercise,” says the psychologist and neuroscientist Arthur F. Kramer, director of the Beckman Institute at the University of Illinois and a pre-eminent expert on exercise and the brain. A limited number of studies in the past several years have found cognitive benefits among older people who lifted weights for a year and did not otherwise exercise. But most studies to date, and all animal experiments, have involved running or other aerobic activities.
Whatever the activity, though, an emerging message from the most recent science is that exercise needn’t be exhausting to be effective for the brain. When a group of 120 older men and women were assigned to walking or stretching programs for a major 2011 study, the walkers wound up with larger hippocampi after a year. Meanwhile, the stretchers lost volume to normal atrophy. The walkers also displayed higher levels of B.D.N.F. in their bloodstreams than the stretching group and performed better on cognitive tests.
In effect, the researchers concluded, the walkers had regained two years or more of hippocampal youth. Sixty-five-year-olds had achieved the brains of 63-year-olds simply by walking, which is encouraging news for anyone worried that what we’re all facing as we move into our later years is a life of slow (or not so slow) mental decline.
