文/林摄影/黄
编按：从慢跑、健走、瑜珈、重量训练、羽毛球到太极拳，面对琳琅满目的运动项目，你知道自己适合哪一种吗？运动可以预防失智吗？如果想建议老年人从事运动，要注意哪些地方？运动既耗时又费力，我们该怎么避免误入「无效运动」的陷阱？
“运动，做就是了！”是这样吗？
科学证据表明，运动不仅能强身健体，还能激活认知功能，延缓大脑退化。但是，就像胃痛和感冒药一样，“如何运动”也是一门专业，并不像电视广告说的那么轻松。
“运动就像药方一样，分类型，分效果，强度和频率都有讲究。国立成功大学运动健康与休闲研究所特聘教授蔡家良提醒我们：“没有对症下药，恐怕最后只会徒劳无功！」
从慢跑、散步、瑜伽、负重训练、羽毛球到太极拳，你知道自己适合做哪些运动吗？运动可以预防痴呆症吗？如果想劝老年人从事体育运动，需要注意什么？运动费时费力。怎样才能避免陷入“无效锻炼”的陷阱？获得2017年科技部优秀研究奖的蔡家良，从运动医学和认知神经科学相结合的跨领域角度进行了分析。
防老后健忘、失智 长期规律做有氧运动
根据中华民国国家发展委员会的估计，台湾省将于2025年进入超高龄化社会。如何预防痴呆等神经退行性疾病已成为公众关注的焦点，并吸引了跨领域学者的探索。蔡家良的研究轴心之一，正是通过“长期规律运动”作为干预方案，提前预防神经退行性疾病(包括阿尔茨海默病和帕金森病)，或者至少延缓认知退化的趋势。
根据最新研究，认知退化和痴呆的病理原因之一是海马体中过量的-淀粉样蛋白和Tau蛋白的积累，干扰了脑神经系统的运行。“那么，我们如何代谢这些坏蛋白质呢？蔡家良指出，有氧运动很可能是答案。
连续有氧运动20到30分钟，会促进BDNF(脑源性生长因子)、IGF-1(胰岛素样生长因子)等激素的分泌。当这些激素随着运动引起的心跳加快、加重而流遍全身时，它们进入大脑就能代谢掉坏的-淀粉样蛋白和tau蛋白——这种生理机制已经在动物研究中得到证实。虽然很难使用对人类大脑或脊髓的侵入性研究方法，但仍然可以通过脑电波、血液生化指标、认知表现等交叉验证有氧运动对预防痴呆确实有效。
蔡家良发现，有氧运动可以给上述指标带来多方面的好处。与肌肉力量锻炼相比，定期进行4至6个月的有氧运动，可以全面有效地改善轻度认知障碍患者的病情恶化，甚至使其在某些指标上表现得与常人无异。所以，如果想避免步入老年后的健忘、痴呆等认知退化，可以优先考虑有氧运动(例如，散步、跑步、骑自行车、游泳等。).但如果因为心肺或其他身体问题不能从事有氧运动，也可以将肌肉力量锻炼纳入预防痴呆症的考虑范围。
“这当然不是说其他运动就没用了。蔡家良强调，“大脑的结构和功能非常复杂，运动绝对没有那么神奇。不要试图通过一个动作就改变整个大脑。」
运动的世界如此广阔，有氧运动只是其中之一；人类的认知功能也涵盖很广，当然不是只有有氧才能兼顾一切。比如想训练一个人的“注意力”和“认知控制力”，打羽毛球、乒乓球等球类运动可能是更好的选择。
玩小聪明有助于提高注意力和认知控制能力。
与慢跑不同，羽毛球是一项“开放式运动”。简单来说，就是对手互相竞争的运动类型。大多数球类运动都属于这一类。至于那些可以在没有竞争对手的情况下按照自己的节奏进行的“封闭运动”，则包括被广泛讨论的有氧运动和肌肉力量锻炼。
蔡家良论述了不同运动类型对改善认知退化的作用，采用的运动分类框架如图。他发现，开放式运动在改善脑电波信号、血液生化、认知能力等指标方面也有其独特的好处。剧本/林美术设计/林柏希
开放运动和封闭运动是体育研究领域常见的分类框架。热爱羽毛球运动的蔡家良发现，国际上大多数运动生理学研究要么侧重于有氧，要么侧重于肌肉力量，很少有人探讨开放式运动的认知效应。
蔡家良认为，从“认知负荷”的角度来看，开放式运动其实是值得研究的。“开放式运动的认知负荷明显远高于封闭式运动。”他分析道，“当你不得不在球场上面对另一个对手时，目前的身体动作必然无法完全跟随自己的节奏，你不得不考虑对方的速度、技巧和策略，并立即做出后续调整。」
就像我们在球场上经常听到的要“用脑子打球”一样，观察对手，假动作，瞬间的临场反应，都可以看作是一种认知训练。蔡家良认为，开放式运动是一种结合认知训练的运动。果然，研究发现，虽然有氧运动确实对记忆的认知表现更有帮助，但如果同样长时间有规律地进行开放式运动，对注意力和认知控制的指标有很大帮助！
一张图看懂大脑与运动的关联 你想提升哪一种功能？
除了开放式/封闭式、肌肉力量/有氧，其他运动类型对大脑功能有什么影响？
“我的研究其实是整个运动医学领域的一小块。”蔡家良谦虚地说，一边拿出一张图片，一看就是在玩连连看游戏，转动不同的脑区，手脚
管的功能、以及适用的运动项目一一对应。这是他博览文献，统整全球运动医学与运动认知神经科学研究证据的心血结晶。
透过日常各项运动，对不同脑区所掌管的认知情绪功能进行训练，更能全面改善大脑运作。企划脚本／林义宏 美术设计／林柏希
不同运动项目所训练到的认知功能、诱发的荷尔蒙都不尽相同，对大脑起作用的区域也不一样。如果想要增进「情绪调控」，涉及大脑的杏仁核，此时最适合的运动项目是伸展、瑜珈，长期下来可以平静身心；如果想改善「平衡感」，涉及到小脑，可以透过直排轮来进行训练，近期蔡佳良也试着探究太极拳对平衡感、身体控制的助益。
「常有人说运动就是药方（exercise is medicine），但我更希望把运动摆在『预防』的角色。」蔡佳良表示，虽然自己的研究对象大多为轻微认知障碍患者、或有失智症家族史的个案，但运动对大脑的生心理功效适用于任何人。考量自己的需求，选择适合的运动项目，才是聪明运动的不二法门。
运动须达一定强度 不然只是耗损身体与时间
谈到预防失智，可能会有人想建议家中长辈多多运动，却碰到这样的回应：「我每天做很多家事、有去公园走走啊。」只是，严格来说，这些可能都不算是「运动」。
蔡佳良指出，所谓运动，必须要「能增进任一项体适能指标」，否则充其量只能称为「身体活动」，甚至是徒然磨损身体、虚耗时间的「劳动」。
蔡佳良提醒，运动必须达一定强度，不然只算是自我心理安慰的「身体活动」。
体适能指标包含心肺功能、肌力、肌耐力、柔软度等项目。
以心肺功能而言，最简易的测量方式是「安静心率」，次数越低表示心肺功能越好，心脏能够较有效率地传输血液至全身上下。蔡佳良举例，环法自行车赛的冠军车手，每分钟的心跳甚至仅需三十几下。
另外，「肌力指标」通常是肌肉单次反覆动作，所能负担的最大重量（重量训练常说的1RM）或最多重複次数（肌耐力)；「柔软度指标」则是肢体关节的最大伸展长度。
「在运动科学界，运动的定义，就是要能让至少一项体适能指标得到进步。」台湾教育部在体育教学上参酌学理观点，相当重视「体适能」的观念，这也是为什么从国小到高中，学校体育课的期末考往往会纳入相关项目的缘故。
说到这里，你还记得教育部当年力推的「运动333」吗？
「运动333」原则该更新了 每週5次、可分段累计、强度适性
除了选择运动项目，做到充足强度之外，「频率」更是运动能否真正改变大脑的关键。台湾社会曾经盛行「运动333」的观念，如今可能还有许多人默默奉为圭臬，但蔡佳良坦言，依照国际标準，「运动333」实在过于宽松，其中也有些为宣传而简化的部分，值得进一步细究。
・每週至少运动3次？
根据世界卫生组织，每週至少要运动5次，才称得上「规律运动」。当然，最好还是一週7天都有运动！
・每次至少30分钟？
同样参考世界卫生组织，每次运动时间至少要达到60分钟才足够。当然，这未免也太严格。蔡佳良参考运动医学学会的研究报告，指出60分钟可以拆成「6个10分钟」，善用忙碌生活里的小空档从事运动，一点一滴的累积，健康效果等同一次动满一小时。
・心跳130下？
实际上，重点是运动强度至少要达到「中等」，也就是最大心跳率的65%以上。最大心跳率的算法是「220－年龄」，若以国民教育阶段或大学生的年纪来计算，心跳130下的标準尚属合理，但如果年纪稍长，便要稍加考量。以50岁为例，心跳只要达到110下，就属于中等强度的运动。蔡佳良提醒：「如果太久没运动，务必量力而为、循序渐进，不要被单一标準给绑架了！」
单次运动效果是暂时的 改善健康要把运动融入生活
蔡佳良的研究旨在探讨长期、规律运动对身心健康的效益，但到底要维持多长时间的运动习惯，才能真正改善健康？
近年运动科学提倡「单次健身运动」，主张只要强度与时间充足，即使只做一次运动，也能马上提升脑波讯号与认知功能的表现。然而蔡佳良认为，脑波讯号的改善，充其量代表运动可以暂时提升「觉醒程度」，把人从原本昏昏欲睡的状态中唤醒，认知功能自然也会随之进步。
「但这跟长期的健康改善，依然是两回事。」他再一次以药物比喻，「就像吃了几颗药，短期内出现药效，但几小时后效果又消失了。」
根据蔡佳良的研究经验，所谓长期运动，至少要达到4个月以上，安静状态下的脑波讯号与血液生化指标才会获得实质改善。不过，这并非否定单次运动的价值。蔡佳良说，他也曾经做过实验，发现单次运动确实能造成健康指标的波动，「对我来说，这不能说是『健康改善』，但至少能让我知道，运动还可以对你的身体产生效果，代表有改善的空间跟潜能存在。」
单次运动，可以「暂时」提升身心状态；长期、规律运动，才能全盘改善身心健康。对于「单次健身运动」这个新潮的学界议题，蔡佳良的看法似乎相对保守，其实是在避免过度夸大，公允看待不同研究取向所提供的证据。
「如果你需要的是帮大脑短暂开机，可以选择单次健身运动。」蔡佳良说，「但如果想要改善整体身心健康，就要长期规律运动，让运动融入你的生命，成为一种生活方式！」
研究来源
蔡佳良（2013）不同运动型态中老年人执行不同认知作业之横向与纵向研究：从大脑相关事件电位与功能性磁振造影来探讨。科技部专题研究计画（优秀年轻学者研究计画）。
蔡佳良（2016）长期运动介入对失智症家族与轻微认知障碍老人的认知神经生理与生化表现效果。专题研究计画（一般研究计画）。
（本文转载自人文・岛屿，原文标题为〈想靠运动变聪明、抗老化? 成大蔡佳良从脑科学找「撇步」〉，编辑／林俊孝〉）
2022/01/10
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