15分钟的锻炼能创造出掌握新运动技能的最佳大脑状态

如果你想学走钢丝,最好在每次练习后跑一段时间,这是因为最近在《神经影像》(NeuroImage)上的一项研究表明:在练习一项新运动技能后立即进行的锻炼可以提高长期记忆力。更具体地说,这项研究首次表明,仅仅15分钟的心血管运动就能提高大脑的连通性和效率。这一发现在理论上可以加速中风患者或受伤后出现运动障碍的患者的运动技能恢复。该项研究的资深作者Marc Roig已经证明了锻炼有助于巩固肌肉或运动记忆,而这次想要发现的是为什么会是这样。当大脑和肌肉相互作用时,大脑发生了什么?是什么帮助身体保持运动技能?

一个肌肉发达的电子游戏

为了找到答案,研究小组要求研究参与者完成两项不同的任务。第一个被称为“夹紧任务”有点像肌肉视频游戏。它包括抓住一个类似游戏者的操纵杆(也被称为测力计)的物体,用不同程度的力量上下移动光标,尽可能快地连接电脑屏幕上的红色矩形。这项任务之所以被选中,是因为它涉及了参与运动学习的参与者,他们试图调节握着测功器的力度,使光标在屏幕上移动,接下来是15分钟的锻炼或休息。

图片:CC0 Public Domain

然后研究人员要求参与者在运动或休息后,每隔30分钟、60分钟、90分钟重复一项被称为手柄任务的简化版本,同时研究人员评估他们的大脑活动水平。这项任务要求参与者在几秒钟内反复握紧测力计,其力度与“按压任务”中用来触及目标矩形的力度相当。在这项研究的最后一步中,两组的参与者都要重复“按压任务”八小时,然后在第一次执行后的二十四小时内,让研究人员在巩固运动记忆的过程中捕捉并比较大脑活动和连接。

更高效的大脑活动

研究人员发现,与那些不运动的人相比,那些经常运动的人能够更有效地重复“按压任务”,同时大脑活动也更少。更重要的是,锻炼组大脑活动的减少与运动后24小时更好地保持运动技能有关。这表明,即使是短时间的剧烈运动也能在巩固运动记忆的过程中创造出最佳的大脑状态,从而提高运动技能的保留。

当他们更具体地观察正在发生的事情时,研究人员发现锻炼之后,大脑活动减少,很可能是因为大脑半球之间和内部的神经连接变得更有效率。论文的第一作者Fabien Dal Maso解释说:因为那些锻炼过的人大脑中的神经活动要低得多,所以神经资源可以被用于其他任务,锻炼可以帮助释放大脑的一部分来做其他的事情。

睡眠的重要性

研究人员发现特别有趣的是,当他们在8小时的测试中测试参与者时,在技能保留的组间几乎没有差别。事实上与24岁时两组之间的差异再次明显时相比,这两组都不能保持他们刚获得的技能。这篇论文的高级作者Marc Roig说:这对我们来说意味着,也是下一步研究的方向,那就是睡眠可以与锻炼互动,从而优化运动记忆的巩固。现在能在这一领域工作非常令人兴奋,因为还有很多东西需要学习,这项研究为健康干预打开了大门,可能会对人们的生活产生重大影响。


博科园-科学科普|参考期刊:NeuroImage|来自:麦吉尔大学

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