Neuroscience：运动可以提高学习记忆能力

众所周知，运动可以让人头脑清醒，通常认为这是因为更多的血液与氧气到达了脑中，但是来自Dartmouth的David Bucci认为其中机制远比此复杂。

在过去的几年中，大量的研究显示了神经生物学正在发生变革，人们对于脑部特异活动的机制也愈发了解。

Bucci是来自心理与脑科学系的副教授，他领导的研究团队通过研究揭示一些重要的发现：

运动对于记忆的影响与常规认为对脑的影响不同，这与锻炼者是青少年还是成年人有关识别出一段可以调节运动收益的基因序列，这也对精神疾病开展运动疗法提供了理论基础。

Bucci最早通过研究小儿多动症（ADHD）以确定运动和记忆的潜在关系，而小儿多动症作为一种最常见的儿童精神疾病通常是以药物进行治疗。他认为儿童早期阶段服用精神兴奋类药物会产生不良后果，鉴于对这种远期副作用的不确定，寻找一种可以替代的疗法颇具意义。

通过对Vermont夏令营中ADHD患儿的观察，他发现那些运动员或者团队运动项目参与者对行为干预反应更佳。尽管缺乏系统的数据，但对于他来讲，运动可以减少ADHD症状的证据已经足够充分。

由一批对脑部学习、记忆功能感兴趣的研究者组成了研究团队，他们开始进行了一项针对运动与脑部功能潜在联系的调查研究。最新的研究进展发布在了神经科学杂志上。

Bucci指出，研究团队中的每位成员都对研究有所贡献，而此篇论文的第一作者Michael Hopkins就是一名研究生。

早些时候，通过小鼠研究证明了运动可以减少ADHD症状的发生。而且更为有趣的是，运动对于雌性小鼠的治疗效果更加明显，这也与影响那些患有ADHD的男孩和女孩之间存在的差异相类似。

更进一步的研究发现了运动促进学习与记忆的潜在机制。脑源性神经营养因子（BDNF）参与到了脑部的发育过程，在运动的小鼠中，BDNF表达量与记忆表现之间存在正相关关系，并且对于未成年小鼠其效果较成年小鼠效果更为明显。

Bucci认为，这项研究的意义在于，伴随着脑部的生长发育， 运动可以促进脑内神经组织的发展，进一步加强了学习与记忆的能力，这也就是说儿童期间的体育锻炼非常重要。更为有趣的是，由于个体间基因型的不同，BDNF对于脑部学习与记忆的影响也会有所不同。也就是说，可以通过测绘一个ADHD儿童的基因型，便可知道运动疗法是否对其有明显疗效。

他最后总结道，运动可以促进人类身心健康已经被人们广泛接受，但是其中的复杂机制并不为世人所知，这也是他们进一步探索的方向。（生物谷Bioon.com）

DOI: 10.1016/j.neuroscience.2012.04.056
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Differential effects of acute and regular physical exercise on cognition and affect

M.E. Hopkins, F.C. Davis, M.R. VanTieghem, P.J. Whalen, D.J. Bucci

The effects of regular exercise versus a single bout of exercise on cognition, anxiety, and mood were systematically examined in healthy, sedentary young adults who were genotyped to determine brain-derived neurotrophic factor (BDNF) allelic status (i.e., Val–Val or Val66Met polymorphism). Participants were evaluated on novel object recognition (NOR) memory and a battery of mental health surveys before and after engaging in either (a) a 4-week exercise program, with exercise on the final test day, (b) a 4-week exercise program, without exercise on the final test day, (c) a single bout of exercise on the final test day, or (d) remaining sedentary between test days. Exercise enhanced object recognition memory and produced a beneficial decrease in perceived stress, but only in participants who exercised for 4 weeks including the final day of testing. In contrast, a single bout of exercise did not affect recognition memory and resulted in increased perceived stress levels. An additional novel finding was that the improvements on the NOR task were observed exclusively in participants who were homozygous for the BDNF Val allele, indicating that altered activity-dependent release of BDNF in Met allele carriers may attenuate the cognitive benefits of exercise. Importantly, exercise-induced changes in cognition were not correlated with changes in mood/anxiety, suggesting that separate neural systems mediate these effects. These data in humans mirror recent data from our group in rodents. Taken together, these current findings provide new insights into the behavioral and neural mechanisms that mediate the effects of physical exercise on memory and mental health in humans.