轻度运动对记忆有帮助吗：轻松运动10分钟，海马立刻活跃起来的实验

只做10分钟强度很低的运动，分辨相似事物的记忆能力就立刻提高了，作为记忆中枢的海马与周围脑区的联系也增强了。这是2018年发表在《PNAS（美国国家科学院院刊）》上的一项研究，由日本筑波大学和美国加州大学尔湾分校的团队完成。

在大脑问答（Brain Mondo）的短视频里，我用40秒左右介绍了这项研究。这篇文章写的是视频里没放进去的实验步骤和数字，以及“稍微动一动身体就更容易记住”这个说法可以信到什么程度。

视频为日语。

实验是怎样做的

做这项研究的，是筑波大学的诹访部和也、征矢英昭等人，以及加州大学尔湾分校 Yassa 等人组成的团队。参加者是36名健康的年轻成年人，分在两个实验里。实验1有20人（平均20.6岁，其中女性8人），实验2是另外的16人（平均21.1岁，其中女性12人）。

两个实验里，同一个人都要经历“运动的一天”和“不运动的一天”。两天之间至少隔48小时，先做哪一天随机决定。实验前24小时，参加者不运动，也不喝酒、不摄入咖啡因。

运动的那天，参加者在带靠背的卧式功率自行车上蹬10分钟。负荷设定为每个人最大摄氧量的30%，按美国运动医学会的分类属于“非常轻”的强度。作者把它比作慢慢走路，或者瑜伽、太极拳的强度。不运动的那天，参加者在同一台机器上坐10分钟，不蹬踏板。

10分钟这个长度也有理由。这个团队以前的研究已经确认，运动10分钟就能提高认知成绩，所以沿用了同样的长度。

测的是什么：分辨相似记忆的能力

研究考察的是把相似的东西作为不同的记忆区分开来的能力。脑科学里叫“模式分离”，一般认为由海马里叫齿状回的部分负责。

实验1中，运动或休息后大约5分钟，参加者看196张日用品的照片，每张2秒，回答每样东西是室内用的还是室外用的。之后看45分钟没有声音的电影休息，再看256张照片，对每张回答“以前看过”“相似但不同”或“第一次看到”。256张里，64张是完全相同的照片，128张是相似但略有不同的照片，64张是新照片。

关键在中间那一类。比如之前看过一个马克杯，现在看到形状相同、颜色或细节稍有不同的马克杯，能不能答出“相似但不同”。分辨得越准，就说明记忆被分得越细地保存下来。相似的照片按相似程度分为高、中、低三级来分析。

结果：差别越细，提升越明显

运动的那天，相似程度高和中等的照片，分辨成绩比不运动的那天更好。相似程度低的照片则没有差别。

这个结果很合理。不太相似的照片本来就容易分辨，运动也没有提升的余地。出现差别的，是那些很像、容易搞混的难题。

实验2中，另外16人在运动后大约5分钟内进入MRI，做同类的课题。这一次也是运动那天成绩更好，相当于在另一组人身上重复确认了实验1的结果。

大脑里发生了什么

实验2使用的是分辨率很高的功能性MRI，能分清海马内部的小分区。研究团队比较了参加者把相似照片正确判断为“不同”时的大脑活动，看运动那天和不运动那天有什么不同。

运动的那天，海马的齿状回与CA3分区、CA1、下托，以及海马旁边的内嗅皮层和海马旁皮层，活动都更高。另一方面，同一扫描范围里的嗅周皮层、颞极和杏仁核没有变化。也就是说，运动并不是让整个大脑笼统地活跃起来，而是只有特定的部位发生了变化。

此外，齿状回与CA3分区和左侧角回、左侧梭状回、左侧海马旁回之间，活动的联动（功能连接）增强了。角回与回忆有关，梭状回与辨认物体的形状有关。

视频里说“联系增强得越多的人，记忆的提升也越大”，指的就是这一部分。连接增强的程度与成绩提升的相关系数，角回是0.64，梭状回是0.57，海马旁回是0.62。只有16个人，不必太纠结每个数字，但“连接增强越多的人，成绩提升也越多”这个关系是清楚的。

这是不会带来压力的强度

论文里还有几个视频没有提到的细节。

第一是压力指标。研究团队测量了唾液里的皮质醇，一种压力激素，运动那天和不运动那天没有差别。这确认了这是对身体没有负担、没有压力的运动。另一方面，唾液α淀粉酶，一个表示身体稍微进入活动状态的指标，在运动后升高了。

第二是情绪。运动后，参加者情绪上的“唤醒度”，也就是清醒、有精神的感觉提高了。唤醒度提高越多的人，分辨高度相似照片的成绩也提升越多。作者认为，轻度运动可能调动了大脑的唤醒系统，从而帮助了海马的工作。

“轻度运动更好”这个想法，来自这个团队的动物实验。在让大鼠在跑步机上跑的研究里，不带来压力的轻度运动提高了海马的神经活动，帮助齿状回生成新的神经细胞，改善了空间记忆；而强度过大的运动则抑制了这些效果。这项研究就是在人身上检验这个结果。

这项研究不能说明什么

结果很有意思，但也有需要注意的地方。

参加者是大学生年纪的健康年轻人。 老年人或有疾病的人是否会出现同样的情况，这项研究没有考察。作者写道，它也许对老年人更有意义，但那是今后的课题。
人数偏少。 实验1是20人，实验2是16人。两个实验出现同样的趋势令人放心，但各自都是小规模研究。
效果是在运动后大约1小时内测量的。 是否能持续好几天，并不清楚。
无法区分是在记的时候起作用，还是在记住之后起作用。 论文作者自己也把这一点列为局限。
最合适的强度并不清楚。 30%和50%都看到了效果，但哪种强度最好还没有定论。
测的是“分辨相似事物”的记忆。 并不是测能记住多少个英语单词这类记忆的量本身。

这不是“走10分钟就会变聪明”的故事，而是一项显示在非常轻的运动之后，分辨细微差别的记忆功能在一段时间里变好的研究。

如果用在生活中

即便如此，这项研究很容易放进日常生活。需要的只是10分钟，和一个能慢慢走的地方。可以这样用。

在需要记东西之前，慢慢走10分钟。 实验里的运动强度很低，大约相当于慢走。不需要出汗。在家附近绕一圈，或者多走一站路，强度大概就差不多了。
在记容易混淆的东西之前用。 这项研究里提高的，是分辨相似事物的能力。可以用在拼写相近的单词、名字相近的药、型号相近的零件这类容易弄错的东西上。
不要用力过猛。 动物实验里，强度过大的运动抑制了效果。人身上是否一样还不清楚，但至少没有理由认为“只有累人的运动才有意义”。

大脑问答每天用一支短视频，介绍以论文为依据的大脑知识。BrainDojo 是一款每天几分钟就能做计算、记忆、注意力等训练的应用，其中也有记住刚才看到的东西的记忆训练。散步回来马上做一次，就成了用自己的身体验证这项研究的小实验。

参考文献

Suwabe K, Byun K, Hyodo K, et al. Rapid stimulation of human dentate gyrus function with acute mild exercise. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018;115(41):10487-10492.
Suwabe K, Hyodo K, Byun K, et al. Acute moderate exercise improves mnemonic discrimination in young adults. Hippocampus. 2017;27(3):229-234.
Roig M, Nordbrandt S, Geertsen SS, Nielsen JB. The effects of cardiovascular exercise on human memory: a review with meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev. 2013;37(8):1645-1666.