身體健康的神經科學
抑鬱、焦慮和慢性壓力等情緒障礙會嚴重影響日常生活,並對健康造成危險。你或你的家人或朋友中的其中一個可能會受到直接影響。
許多不同的方法可以幫助患者過上更快樂、更健康的生活——儘管這些疾病可能很嚴重,並且可能危及生命。認知行為療法和心理諮詢師加上藥物治療已經成為標準。不過,最近有一種新的治療方式,副作用少,效果很快,但也已取得了令人鼓舞的結果。
運動已被證明可以減少抑鬱和焦慮的影響,並防止認知能力下降。它甚至可以提高處理高壓力事件的能力,比如生活突然的轉變、身體傷害和工作壓力。
首先,當我們談論情緒和鍛鍊時,我們需要了解我們在處理什麼。身體健康的神經科學是一個發展迅速課題,它將改變我們治療情緒障礙的方式。
心理健康的情感和經濟代價是驚人的
當身體不健康時你會怎麼做?會吃藥?去理療?並嘗試任何和所有的療法來減輕疼痛?最終,你會感覺好些,停止治療,繼續生活直到下一次感覺不舒服,這是一個非常平常的故事。
但是當大腦“不健康”的時候呢?當我們情緒低落、焦慮或長期壓力過大時,尤其是藥物干預會帶來許多不必要的副作用時呢?
心理方面的專家很快就會開出諮詢服務、藥片或改變生活方式的處方,但這個問題並不像治療身體疾病那樣明確。根據目前的研究,醫生們會盡最大努力開出有效的治療方案,但改變心理健康狀況可能需要改變整個生活方式。
不管怎樣,這些問題都會對健康造成毀滅性的影響。根據2019年中國精神衛生調查研究報告顯示,我國僅抑鬱障礙的終身患病率就為6.8%,12個月患病率為3.6%,其中,抑鬱症的終身患病率為3.4%,12個月患病率為2.1%,隨之還會產生大量的醫療支出。
很明顯,為了情感和經濟利益,我們需要實質性的、持久的干預措施。
鍛鍊可能是改善情緒的關鍵
想象一下,在一次艱苦的鍛鍊後會有一種奇妙的感覺。這是一種很棒的感覺,讓你每天都能回到健身房。你的呼吸更輕鬆,身體也更輕盈,感覺自己的心情也有所改善。那些跟進健身房,或者在跑步時遇到的問題,現在看來已經是遙遠的記憶了。
即使從未認真訓練過,也可以從鍛鍊的情緒提升中獲益。這些感覺都是受大腦內啡肽的影響。(大腦中的這些化學物質在短期內會使人產生快感。)但改善情緒的長期好處來自大腦外層,即大腦皮層的生理變化。這是因為日常的鍛鍊導致的大腦正在經歷一個巨大的分子和結構的變化。
自本世紀初以來,神經科學家就開始研究運動對改善情緒的作用。然而,對於運動的長期有效性,尤其是對衰老的大腦的影響,還沒有定論。
近期臨床研究發現運動對我們的大腦有直接和持久的影響。今天,神經科學家正在設計一種運動的“處方”,與藥物配合使用,根據特定活動水平和年齡組進行調整。這就給我們留下了一些問題:
- 我鍛鍊的時候大腦發生了什麼?
- 這些情緒變化是即時的或是永久的嗎?
- 我在任何年齡段都能從鍛鍊中獲益嗎?
當前運研究表明體育鍛煉不僅能使肌肉充滿活力,還能永久性地改變大腦化學成分。鍛鍊對情緒、注意力和記憶力有很好的效果,體力消耗會對神經解剖學產生巨大的影響。
大腦是一堆神經元、化學物質的集合體
我們的大腦是強大的超級計算機,由神經元、突觸和神經遞質控制,光是我們的大腦就有超過1000億個神經元。神經元是由三部分組成的細胞:細胞體、軸突和樹突;軸突發出訊號,樹突接收訊號。
神經元透過電化學訊號相互交流。我們的神經元發出電,允許化學物質(稱為神經遞質)在一個神經元的軸突和另一個神經元的樹突之間轉移,溝通樹突和軸突之間的空間被稱為突觸。
整個大腦和行為都是由神經元相互交流的效率控制的,對這個脆弱的框架的破壞是許多心理健康紊亂的根本原因。這種損傷可能是身體創傷或神經遞質傳遞錯誤造成的,太多或太少的神經遞質都會給大腦帶來災難。
受運動影響最大的神經遞質:
- 多巴胺-快樂化學物質,與學習和快感有關。
- 血清素-與幸福感和記憶有關的化學物質。
- 穀氨酸鹽-在學習、記憶和可塑性方面扮演著重要角色(稍後將詳細介紹)。
- 氨基丁酸-在情緒處理中起作用。
運動改變最大的大腦區域:
- 額葉皮質-大腦的最前端,與個性、決策和思想有關。
- 海馬體-長期記憶;存在於大腦兩側,看起來像海馬。
- 杏仁核-情緒記憶系統和杏仁核受損與焦慮和恐懼的加劇相關。
情緒障礙是嚴重的生物學問題
你能告訴癌症病人“忘掉它”嗎?這可能不會。抑鬱、焦慮和長期壓力大的人也是這樣,這種鬥爭既是一種心理疾病,也是一種嚴重的生理疾病,它和其他疾病一樣值得關注。
重性抑鬱障礙(MDD)是指一個人持續的低落情緒,這種情緒不典型,持續至少兩週。悲傷和低落的情緒是不同的,如果你感到極度疲勞,對自己的愛好失去興趣,對壓力敏感,長期注意力不集中,你可能正在經歷抑鬱的發作,自殺念頭與嚴重抑鬱發作相一致。
世界衛生組織(WHO)稱,抑鬱症後自殺是15至29歲人群可預防死亡的主要原因。加州大學歐文分校學習記憶神經生物學中心的研究人員發現抑鬱者在關於工作記憶的測試中表現得更差,這突出了抑鬱症對思維多方面的影響。
焦慮症是指一組具有臨床意義的症狀,引起長期的恐慌、恐懼或恐懼感。焦慮被認為是人類面臨的最常見的精神疾病。根據《中國居民營養與慢性病狀況報告(2020年)》報告,19年資料顯示,我國焦慮障礙的患病率更是達到4.98%
慢性壓力的定義有點困難,區分我們用來解決問題的必要壓力和妨礙我們在世界上發揮作用的慢性和衰弱性壓力是很重要的。如果長時間處於壓力之下,記憶力、注意力和情緒都會急劇下降。
通常認為只有心理疾病,抑鬱,焦慮和慢性壓力是神經系統疾病。它們改變了患者的大腦,還記得我們之前介紹的那些神經遞質嗎?它們在每一種疾病中都起作用。
當這些重要的化學物質功能不正常時,它們會以顯著的方式改變我們的行為——多巴胺和血清素的減少意味著快樂感的減少;突觸中GABA的減少會導致焦慮和情緒低落。
身體的認知是生活方式、神經解剖學和神經遞質之間的一個平衡行為。不過,值得慶幸的是,讓大腦變得更糟的法則也是讓大腦變得更好的關鍵。
大腦是可塑的
抑鬱、焦慮和壓力大的人的大腦看起來與一般人的大腦有些許不同。研究表明,有情緒障礙的人的白質看起來有很大的不同。白質是神經元的“連線電纜”,使訊號能夠有效地傳遞到腦細胞。
畸形的白質削弱了我們大腦區域相互交流的效率,這會導致虛弱的症狀。
它類似於計算機系統的工作原理,當線路出現故障、磨損或撕裂時,整個系統都會受到影響。白質束就像這些電纜一樣,即使是輕微的畸形也會影響正常工作的能力。
基本上,情緒障礙是大腦生物變化的結果,但是我們的大腦是可以改變的。從功能上講,大腦有能力以實質性的方式適應和改變——不僅僅是消極方面的。我們的大腦可以變得更好,這種適應性使我們這個物種在逆境中茁壯成長,這叫做“可塑性”
可塑性是我們神經系統的一種獨特品質,它在學習和行為中的作用仍在研究中。它的特別之處在於,所有的大腦,不管年齡大小,都有“可塑性”的能力。
每次我們學習新的東西,我們神經元之間的聯絡就會改變。這就是我們學習任何東西的方法,當重複一項所學的技能時,這些神經元群之間的聯絡越來越緊密。
當觀察大腦中分佈的白質時,可以看到這些聯絡有多強。正是我們大腦天生的適應能力使得運動鍛鍊成為一種有效的治療方法。
運動改變了我們可塑的大腦
根據有關文獻記載,少量的運動可以立即改善情緒。研究顯示,雖然運動的長期影響尚不清楚,但短暫的適度有氧運動可以提高決策能力。這是由於流向額葉皮質的血流量增加所致,所以短時間的鍛鍊也能減少抑鬱、憤怒和困惑。
運動會加速海馬體新細胞的生成,這對記憶儲存至關重要。日常體育鍛煉也可以增加額葉皮質的體積,無論年齡多大,這些變化都是強勁而持久的。對運動和神經生物學的研究發現,任何年齡的成年人都可以從體育鍛煉中獲得認知益處。
體育活動不僅有助於海馬體,而且也有助於大腦中負責調節恐懼的中樞(杏仁核),杏仁核紊亂伴隨著痛苦和焦慮感的增加。在齧齒類動物中,有氧運動可以緩衝杏仁核的這種功能失調,最近的研究表明,單純的積極活動有助於減少壓力源對情緒的影響。
運動也會改變大腦產生和使用神經遞質的方式。大腦功能區的這些可塑性變化影響多巴胺和血清素通路,當我們的大腦產生更多這些重要的化學物質時,我們的幸福感和滿足感就會增加,大腦會經歷快速、永久的變化,身體應對急性壓力的能力也會增強。不管做什麼運動,都能從中受益——鍛鍊能保護大腦的健康。
一項研究顯示,73歲至85歲經常鍛鍊的老年人,他們的海馬體看起來與20至59歲的年輕健康大腦相似。這種對海馬體的影響可以合理地擴充套件到大腦組織的儲存,控制情緒。
鍛鍊的處方可能就在眼前
運動對大腦健康有多種好處,包括改善情緒和記憶力。這種關係如此緊密,以至於科學家們正在試圖瞭解如何最好地設計一種運動的“處方”,以保持個人的身體和認知健康。
想把鍛鍊作為早期治療的選擇而不是藥物有多種原因:
- 醫生不願意開精神活性藥物:尤其是青少年,這是有問題的,因為青少年極有可能患上嚴重的抑鬱症,適度的日常鍛鍊已經證明可以緩解壓力和情緒低落。
- 運動已經被證明可以對抗慢性疼痛對情緒的負面影響:運動甚至可以加速關節疼痛和炎症的恢復,不運動會導致肌肉無力和萎縮。定期的輕度有氧運動,如散步和騎腳踏車,可以改善慢性疼痛患者的預後。慢性疼痛和抑鬱之間有明顯的相關性,慢性疼痛患者通常主訴情緒低落,這可能是抑鬱症的徵兆,當患者繼續鍛鍊時,他們的情緒會上升,反過來,他們的疼痛也會隨著時間的推移而減輕。
- 適度的有氧運動對情緒的影響立竿見影:而普通的抗抑鬱藥(如SSRIs和SNRIs)平均需要6周。
人體研究表明,中等強度的有氧運動可以帶來可觀的認知益處,把自己鍛鍊到筋疲力盡只會增加痛苦和壓力的主觀感受,而運動太少則毫無益處。
一致性也是關鍵。錯過一兩天的日常鍛鍊會讓你感覺有點“不舒服”,日常鍛鍊的確切時間或強度是靈活的,但一個一致和可持續的時間表是至關重要的。
無論年齡或基本活動水平如何,堅持鍛鍊都能讓身體受益匪淺。運動是為數不多的自然療法之一,它可以提供巨大的回報和最小的風險。
我們的神經元、白質和重要的大腦區域是這個奇妙的複雜結構的一部分,運動會對其產生積極的影響。
運動也許不是一種神奇的萬能藥,但可以將其引入可靠的治療計劃中,體育鍛煉的效果應該透過行為療法和生活方式的改變來達到最大化。鍛鍊不是唯一的解決辦法,而是其中的一個關鍵部分。
引用
1、Sears S, Woodrow L, Cutitta K, Ford J, Shea J and Cahill J (2013) A Patient’s Guide to Living Confidently With Chronic Heart Failure, Circulation, 127:13, (e525-e528), Online publication date: 2-Apr-2013.
2、Effects of Physical Exercise on Cognitive Functioning and wellbeing: Biological and Psychological Benefits Front Psychol.2018;9:509.
Neuroscience of Exercise: Neuroplasticity and lts Behavioral Consequences Neural Plast.2016;2016:3643879.
3、current Diagnosis and Treatment of Anxiety Disorders PT.2013Jan; 38(1):30-38,41-44, 57.
4、Leal SL, Tighe SK, Yassa MA. Asymmetric effects of emotion on mnemonic interference. Neurobiol Learn Mem. 2014 May;111:41-8. doi: 10.1016/j.nlm.2014.02.013. Epub 2014 Mar 4. PMID: 24607286; PMCID: PMC4194069.
5、Benjamin N. Greenwood ,Paul V. Strong,Alice B. Loughridge,Heidi E. W. Day,Peter J. Clark,Agnieszka Mika,Justin E. Hellwinkel,Katie G. Spence,Monika Fleshner Published: September 25, 2012
6、Physical activity and brain plasticity in late adulthoodDialogues Clin Neurosci.2013 Mar; 15(1):99-108.