跑一跑，讓你越來越聰明？

文|黃永明

隨著中國馬拉松賽事的普及，在朋友圈「曬」參賽照和跑步距離，已經成為一種新的時尚。與原始人類相比，現在的人不需要再為了吃到肉而去奔跑幾個小時，跑步對於人類的意義遠比表面上看來的要深遠得多。

「知道」（nz_zhidao）跟你談談跑步是否能讓你越來越聰明。

2015年12月6日，廣州，一名拿著小琴的馬拉松選手經過獵德大橋。（視覺中國/圖）

近日，敦煌馬拉松、嘉峪關長城馬拉松正式啟動報名。全民跑步熱潮，捧紅了馬拉松這項在全球有118年歷史、在中國也有34年歷史的古老賽事。

據中國馬拉松年會公布統計，2015年在中國田徑協會註冊備案的馬拉松及相關賽事有134場，較2014年增加83場，增幅超過160%。從2010年的13場到134場，全國馬拉松賽事在5年內增長了近10倍，這還不包括未經田協審批的眾多短距離賽事。不僅北京、上海這樣的一線城市，全國34個省、直轄市、自治區，只有10個地區還沒有馬拉松，其中，貴州、山東、河北、江蘇等省有多達3個以上的城市辦賽。

2014年北京馬拉松的報名3萬名額一天之內被搶光，半程報名甚至要抽籤兩次，中籤率14%。上海馬拉松的網站一開放就有每小時近70萬的訪問量，排隊搶3.5萬個名額，一票難求，堪比春運。隨著中國馬拉松賽事的普及，在朋友圈「曬」參賽照和跑步距離，已經成為一種新的時尚。

要知道，在幾百萬年前，非洲環境的變化讓人類必須靠奔跑來獲取獵物。但在今天，提起跑步，你首先想到的可能是鍛煉身體的手段，或是電視上奧運會的競技場面。也許在世界的某些偏遠地區，還會有人用跑步的方式來追趕獵物，但這早已不是當今世界人類跑步的主要目的。然而，跑步對於人類的意義遠比表面上看來的要深遠得多。跑步的真正意義在哪裡？

人類生來就要奔跑

對於神經科學家來說，人類大腦的進化過程是一個有趣的問題。正如美國加州大學洛杉磯分校的吉納維芙·科諾普卡（Genevieve Konopka）及同事在《神經元》雜誌的一篇論文開篇所說：「想要理解人類的獨特性，就需要以深入研究人類大腦的特性為開端。」

科學家有幾種不同的途徑來做到這一點，包括神經解剖學的對比，行為學的對比，以及對已經滅絕的物種的化石進行研究。近年來，新的研究途徑加入到了這一行列，即通過基因測序對基因組進行比較。比如已經有研究對照了人和老鼠的基因組，以及人和黑猩猩的基因組。後者發現人與黑猩猩在基因上的不同之處比之前認為的要多四倍。

幾百萬年前，人類的祖先的身體結構更適合生活在樹上。那個時候，非洲大陸也正是森林覆蓋的環境。而在隨後的時間裡，非洲的環境出現了巨大的變化，樹變得越來越稀少，開闊的草原越來越多。自然的力量迫使人類祖先從樹上下來，開始在平地上活動。

南非開普敦大學專門研究運動科學的教授提姆·諾克斯（Timothy Noakes）與法國藥理學家邁克爾·斯佩丁（Michael Spedding）最近在《自然》雜誌上發表了一篇文章，指出這樣的環境變化讓人類必須靠奔跑來獲取獵物，或者可以說，人類生來就是要奔跑的。

在2004年發表在《自然》雜誌的一項研究中，科學家發現人類適於長跑的骨骼結構早在兩百萬年前就開始形成了。這些早期人類發展出了更長的腿，更短的腳趾，更長的腳後跟肌腱，更寬的肩膀，還有更強壯的臀大肌。與四腿動物相比，人類並不善於短跑，但是耐力很好，適合長跑。

諾克斯等人特別指出了一件有趣的事情。四腿動物是要靠喘氣散熱的，而它們無法在奔跑的同時通過喘氣散熱。人類就不同了。散熱的效率要比那些四腿動物高得多，不僅可以通過喘氣，還可以通過排汗，最多時一小時可以排出3升的汗水。長跑三個小時的人可以失掉10%的體重還不出問題。正是由於這種差異，原始人類可以通過長跑追逐獵物，直至獵物中暑，進而將其捕獲。

在捕獵的過程中，原始人類個體之間，包括不同家族之間都需要發展他們的社交技巧，以便聯合起來孤立和捕獲獵物。「在一個相對短的時間裡，我們的祖先的骨骼、大腦、空間跟蹤能力、溝通能力和散熱能力發生了巨大的改變，讓他們能夠佔據一個非常不同的生態位。」諾克斯等人寫道。

2016年4月24日，上海，跑步愛好者在2016海灣半程馬拉松賽上比賽。（視覺中國/圖）

走路改善大腦

與原始人類相比，現在的人不需要再為了吃到肉而去奔跑幾個小時。一個人身體的強壯程度在社會中也已經不顯出突出的重要性，而聰明程度似乎更加影響一個人的生活質量和前程。許多人因而也開始十分重視鍛煉他們的大腦。

五花八門增進智商或是鍛煉大腦的方法也就應運而生。1993年《自然》雜誌發表了一篇聽莫扎特的音樂可以提高智商的文章，這篇文章經媒體報道和渲染之後讓這一說法廣為傳播，提高智商的音樂CD成了熱賣產品。另一種無從考證淵源的說法是人類只利用了10%的大腦，還有90%的潛力沒有被開發出來。各種用來訓練大腦的遊戲和謎題被開發和販賣，目的或者是為了增進兒童的智力，或者是對抗正在衰老的大腦。然而，這其中除了電子遊戲被證明似乎有一定作用之外，其他充其量只是讓人對某項特定技巧更加熟練，而無助於其他不相干的腦力活動。

所有這些努力，或是想以一種坐在家裡不用動的方式來改善大腦，或是直接用大腦活動來鍛煉大腦。到頭來科學家卻發現，真正有助於改善大腦的方式並不是直接的腦力鍛煉，而是進行身體活動，比如走路和跑步。

美國伊利諾伊大學的阿特·克雷默（Art Kramer）在研究中發現，每周三次，每次走路45分鐘，能顯著提高人的事件記憶能力和執行控制能力。他的這項研究發表在《自然》雜誌上，是目前身體鍛煉能夠提高認知水平的最著名實驗之一。他將127名受試人員隨機分成兩組，在六個月的時間裡，其中一組每周做幾個小時的走路運動，另一組做相應時長的伸展鍛煉。不出所料的是，所有人員的身體狀況都變好了；出人意料的是，做走路鍛煉的人在某些認知任務的表現上——比如做計劃和多任務，出現明顯提高，而只做伸展的就沒有該變化。

克雷默實驗中的受試者都是老年人，他們大腦中的灰質正在減少，而科學家普遍的猜測是大腦灰質減少與認知功能下降有關。克雷默還用核磁共振掃描了所有受試者的大腦，發現經過走路鍛煉的人灰質流失較少。

哈佛大學的神經科學家克里斯托弗·查布利斯（Christopher Chabris）和伊利諾伊大學的神經科學家丹尼爾·西蒙斯（Daniel Simons）在《看不見的大猩猩》一書中解釋這一現象時說：「儘管兩種運動對你的身體都有好處，會讓你整體上達到更好的健康狀況，但有氧運動對增進你的心臟健康和增加大腦血流更為有效。」

缺乏跑步與現代疾病

在根本上，走路和跑步等有氧運動對大腦的改善作用可能與「腦源性神經營養因子」（BDNF）有關。BDNF是一種蛋白質，主要作用於中樞神經系統中某些特定的神經元，能夠幫助神經元存活，促進神經元生長，促進新神經元和突觸的分化。BDNF儘管在名稱上有「腦源性」三個字，但實際上在一些組織和細胞中也有分布。

諾克斯等人就認為，有氧運動能夠促進BDNF在人體中的循環。相反，假如人缺乏有氧運動，一些疾病可能就會出現。現代社會困擾人們的糖尿病、肥胖症、精神疾病和神經元退行性病變可能就與此相關。

已經有研究發現，缺乏BDNF的小鼠會變得肥胖，BDNF和二型糖尿病之間也有強烈的關聯。

「在人類需要使用更多腦力追蹤獵物的時候，BDNF的增加可能為海馬區和前額皮質的建立提供了幫助。」諾克斯和斯佩丁寫道。大腦的這兩個區域在人的記憶、決定、恐懼和情緒方面都起到關鍵的作用。前額皮質也有精神紊亂有強烈的關聯。「不出所料的是，在壓力和精神紊亂，以及老年痴呆症的情況下，海馬區和皮質區的BDNF出現了減少。綜合而言，我們認為鍛煉增加了大腦關鍵區域的BDNF，這反過來幫助人們遠離精神疾病，包括暴力行為。」

諾克斯和斯佩丁2010年在英國的一個體育會議上相識，諾克斯跑過70場馬拉松和超馬拉松，斯佩丁累計跑過10萬公里。他們由此開始通信，最終形成了以上理論，並在倫敦奧運會開幕前夕發表在《自然》雜誌上。

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