腦部健康的五個秘訣(4)

五、用腦

最近研究顯示凡是習慣性地用腦從事複雜活動者較少罹患腦部退化及失智等疾病，目前已知人腦是非常活躍而充滿變化，用腦本身即可決定腦部迴路型態的維持及演變。有鑑於此，許多兜售腦部訓練計畫的公司應運而生，但研究顯示該等計畫只會使特定技能獲得改善而非整個腦部。為了腦部健康，我們應該用腦從事較有意義的、可激發神經元可塑性的活動，研究發現當腦部許多迴路被廣泛使用時，各種不同的神經元可塑性將會同時產生，這種腦部連結性的增強稱為神經元整合(neural integration)，茲舉二例如次:當我們先設想一下未來可能的一個跳高，則跳躍會改進35%，如果在想像過程中並輔以手勢動作(hand motion)，則成功率高達45%。再如孩童的數學教學實驗，兩組孩童中，老師輔以使用手勢(hand gesture)加以解釋者，教學效果要較好50%。這種學習力增加之所以發生，乃在於心智活動(mental activity)和實體面(physical aspect)相互結合，致使較廣的腦部迴路因神經元可塑性而被強化。更有甚者，商業化的技能訓練經常忽略意義對腦部健康的作用，有意義的活動不但影響腦部學習中心，也影響情緒，因此可以利用到一個更為廣泛的、神經元可塑性增加的腦部迴路。此外，免疫功能對腦部功能的影響也極為重要，許多腦部疾病都是受到身體發炎的影響，研究顯示從事義工以幫助團體或社區而產生的快樂對人體免疫系統具有深刻影響，它可以減少身體發炎和增長反病毒活動(antiviral activity)。反之，孤立(isolation)則是對免疫功能最具破壞性。至於輕微而適度的壓力雖然有助於學習，但壓力延續過久則必定傷害腦部。

茲將有益腦部健康的活動摘要性清單列述如下:

(一)、工作

任何帶有極高興趣及專注力的工作，尤其是可以幫助其他人的工作。

(二)、靜坐(Meditation)

我們如要有意識地運用腦部，首須對流言蜚語、來自週遭環境的隨機建議(例如看電視和上電腦是不可能同時進行的)，以及不良習慣等具有抵抗力。靜坐也許是訓練集中力和有意識運用腦部的最佳方法，對我們身體和心智具有廣泛的正面影響，包括減少身體發炎、增加免疫活動、減少病毒活動、較強壯的粒線體、較少的心臟疾病、較低的焦慮沮喪等。靜坐練習包括數息(observing the breath)、冥想(visualization)、聽音樂、瑜珈、武術(martial arts)等。

(三)、學習語言

在任何年紀學習一種新的語言，實為利用腦部的一種最重要方式，尤其是和其他人互動中學習。

(四)、音樂訓練

音樂訓練是運用腦部許多部份的一種獨特方法，尤以和其他人一起演奏或歌唱為然。

(五)、園藝

園藝涵蓋學習、計畫、藝術及體力工作。

(六)、手藝及針線

手藝(包括模型製作等工藝)涉及學習、計畫、藝術性及體力工作。

(七)、舞蹈及體育競技活動

(八)、遊戲

例如縱橫填字謎、下棋、數獨等，都利用到思考、計畫及書寫。

(九)、其它

任何密集性的智力活動。

六、接近大自然

研究顯示飼養寵物和接近大自然具有極大的心智效果，任何人都會從黃昏遠眺日落或者夜晚聆聽海浪濤聲、溪流水聲、蟋蟀鳴聲中受益，照顧動物更能夠增進憐憫及關懷心，研究顯示惝徉於大自然對腦部健康具有正面影響，例如透過心靈的淨化可以強化免疫功能，可以幫助專注力失調的孩童，醫院病人若能從病房窗戶看見一片森林則復原會較快，孩童房間內外若有植物則較無心理壓力，患有失智和躁鬱症的人經常坐在花園裡對病情會有助益等等。其他研究也顯示當我們接近大自然之後，會變得較能自我控制、對未來感到樂觀、侵略性減少、焦慮沮喪減輕等。一個有趣的研究利用新式可移動的腦波測量器，將之掛在受測者身上，並連結到背包裡的電腦，當受測者走進森林，腦波顯示出其內心的挫折感大幅下降，腦部的疲勞也減低，效果如同靜坐。

七、結語

我們日常生活中許多基本活動對腦部保持主動性、效率性、反應性、持久性及無病痛等具有相當的重要性，因為該等活動會刺激腦內的神經元可塑性，進而產生新的腦細胞、新的神經元軸突及樹突，並形成和維護神經元突觸，以及刪修不需要的突觸。更有甚者，該等活動也會激發清理錯疊的蛋白質以避免失智，當然也會減少身體發炎和動脈血管阻塞以避免中風，俾保持腦部健康。上述五大因素有助於清理腦部，促進記憶、學習及個人福祉，因此，腦部健康之道全在於良好的睡眠、健康的飲食、適度且規律的運動、有意義且複雜的心智活動習慣，以及時常接近大自然。(全文完)

腦部健康的五個秘訣(3)

四、飲食

食物能夠提供高品質的物質以建構我們的細胞，但也可能含有毒素須予清除，而清除會消耗能量及新陳代謝效率。人的腦部雖僅重約三磅，但密佈的血管長達400英里，通常須用掉身體內全部能量的20%，此外，它也需要大量的高品質分子，或是被吸收，或是被合成，或是被微生物合成。食物可刺激腦部功能，增加或減少身體發炎，而一旦身體發炎，即會肇致許多疾病，甚至導致動脈血管阻塞，引發中風。

某些食物可輕易分解成可用物質，但也有一些食物會引起荷爾蒙反應而產生負面影響，主要是消化加工食物裡面某種分子過多或錯誤的化學成分之故。因此，有益腦部健康的飲食原則就是極力避免所有加工食物。加工食物必定含有化學成分和添加劑，不但會消耗腦部能量，更會引發荷爾蒙反應而傷害腦部。實務上，當我們看到加工食物的標示卻無法瞭解其成分，或者得知其含有化學成分或色素，則不宜食用。當強烈的荷爾蒙反應被引發時，人體的新陳代謝和腦部均將失衡。另一方面，許多水果、蔬菜、穀類和豆類則對協助清除腦部殘骸具有良好效果。我們務必了解肇致動脈血管阻塞的食物將引起小中風，進而導致血管性失智(vascular dementia)。

茲將有益腦部健康的食物摘要性清單列述如下:

(一)、水果及蔬菜

目前已有愈來愈多的證據顯示許多水果及蔬菜的成分具有消除諸如活性氧類(ROS)等毒性副產品的強力效果，事實上，我們有許多優良藥品是從植物的化學成分提煉而來。再者，由於許多新鮮或冷凍的水果及蔬菜含有抗氧化劑(antioxidants)、稀有維他命及礦物質，因此食用較多的水果及蔬菜可使年輕人較為冷靜、快樂、有活力。最近研究也顯示每天進食較多的水果及蔬菜，較不容易因罹患各種疾病而致死亡，並建議每天進食二份水果及三份蔬菜最為適度，每份果蔬將可使罹患心臟及血管疾病而死亡的情況降低4% 。

(二)、糖

人體所有器官中以腦部耗用最多的糖，孩童在接受訓練之前吃少量葡萄糖(glucose)即可提高學習力，惟以腦部只消耗葡萄糖，因此，糖對腦部具有絕對重要性。目前問題是我們吃精製糖(refined sugars)過多過快，以致身體無法處理，遂引發大量的荷爾蒙反應，終至傷害腦部。要知道喝一罐加糖汽水(soft drink)實等同於瞬間吃大量水果，通常我們是不會這樣做的。這類飲料中所含精製而屬化學等級的純糖分進入人體後，會產生大量胰島素及其他荷爾蒙，並扭曲胰島素機能，進而導致胰島素抗性、糖尿病及過胖(obesity)，這些都會對腦部產生負面影響。反之，進食水果只會產生少量高品質的糖分，其分解及吸收的過程非常緩慢，不致引發荷爾蒙反應。長鏈碳水化合物(Long chain carbohydrates)亦然，由於分子較大，分解較慢，也是以一種健康的速率提供糖分。血糖指數(glycemic index)提供有關食物釋放糖分快慢的資訊，可做參考。阿茲海默症和胰島素敏感性(insulin sensitivity)有某種關聯，因此，糖尿病患者極易罹患阿茲海默症，而且即使未發生胰島素敏感性，過多的糖分也會導致中風。

某一動物研究顯示大量糖分會影響腦內的胰島素受體(insulin receptors)，導致空間學習力和記憶力的下降。另一老鼠實驗顯示喝含糖飲料的老鼠和喝白開水的老鼠相比較，牠們跟決策有關的腦部區域所產生的蛋白質，高達20%是相異的。過胖和糖尿病還會透過其它途徑傷害認知能力和腦部功能。

(三)、脂肪

腦部是人體器官中脂肪含量次高者，僅次於皮膚。腦部需要健康的脂肪，例如DHA、EPA、omega-3等重要的脂肪酸(fatty acid)，以建構和修補神經元突觸及其他細胞結構，該等脂肪酸主要存在於蛋類、亞麻、含油的魚類等食物之中。我們吃太少、太多或錯誤的脂肪對腦部都是不健康的。

魚油等健康脂肪是地中海飲食(Mediterranean diet)的重要成分，可減輕沮喪，堅果則含有omega-3及氨基酸，可以緩和緊張及壓力。高脂肪飲食則會對控制體內生理時鐘的分子機制造成影響，生理時鐘主要是管理肝臟的新陳代謝功能。再者，飲食中過多脂肪也將使NMDA受體變慢，這是腦部和學習有關極為重要的神經元。

(四)、蛋白質及氨基酸

高品質的蛋白質對各年齡層的腦部健康十分重要，尤其是年長者。穀類、豆類、魚類均有益於腦部健康，不過，根據最近研究發現，紅肉會透過極為間接的途徑引起動脈血管阻塞，進而傷害心臟和腦部。人體腸內的微生物會被紅肉吸引而去吃肉所含的肉鹼(carnitine)，經過新陳代謝作用轉化為三甲胺(trimethylamine,TMA)後，被吸收進入血液中，三甲胺在肝臟又經過新陳代謝作用轉化為氧化三甲胺(trimethylamine-N-oxide,TMAO)而影響膽固醇，進而造成動脈血管阻塞，至於素食者腸內被吸引的微生物與進食紅肉者是完全不同的。

(五)、綠茶、紅茶及迷迭香

實驗顯示飲過綠茶萃取物之後，大腦頂葉和額葉的連結會提高，此一強化的連結和工作記憶的增進具有正向的相關。此外，綠茶萃取物也會干擾阿茲海默症有關類澱粉蛋白塊(amyloid plaques)的形成。鼠尾草、迷迭香、綠茶和紅茶尚可防止有關認知所必需的乙醯膽鹼(acetylcholine)的分解。

(六)、維他命及礦物質

所有維他命和礦物質對腦細胞都是極端重要的，特別是鎂、離氨基酸、維他命B和鋅對神經元頗有助益。鋅存在於南瓜子、肝、堅果及豌豆，維他命B則存在於羽衣甘藍、唐萵苣、菠菜及深綠色葉菜類，維他命B6、B12及葉酸能夠降低血液中高半胱胺酸(homocysteine)的濃度，它是心血管疾病及中風的風險因子。

(待續)

腦部健康的五個秘訣(2)

三、運動

適度運動有益健康和避免生病雖早已廣為人知，近來則發現運動也對腦部有深刻影響。

人的腦部需要持續不斷的能量及活動，以便於神經元傳導(neuro-transmission)、細胞激素傳訊(cytokine signaling)、抑制細胞死亡、維持粒線體活動(mitochondrial activity)、基因蛋白合成(genetic protein synthesis)等，運動可將腦部和肌肉的活動加以連結，使之活躍。運動也可透過減輕壓力、降低血壓、避免過胖及糖尿病等途徑以增進學習和記憶，並且如同藥物一樣，可增加神經發生 (neurogenesis)，以及減少退化性腦病變、中風、身體發炎、情緒焦慮失調等。最近更發現運動後，神經元可塑性會增加並持續數小時之久。總之，運動會刺激特定的腦部因子以增加軸突(axons)、星狀細胞、突觸及新神經元。也有研究顯示運動後，腦部海馬迴(hippocampus)增大，指示細胞死亡的胱天蛋白酶(caspase)則受到抑制。

粒線體在運動對腦部的影響扮演重要角色，粒線體雖可產生能量，但也產生毒性副產品，例如活性氧類(reactive oxidative species ,ROS)而須清除，因活性氧類能夠導致身體發炎、老化及精神疾病，而運動則可促進利用粒線體和酵素清除上述副產品。此外，運動尚可增進人體新陳代謝及蛋白質生產的效率，更會刺激許多重要的腦部因子，包括腦源性神經營養因子(brain-derived neurotrophic factor，簡稱BDNF)、血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，簡稱VEGF)、神經傳導物質多巴胺(neurotransmitters dopamine)、正腎上腺素(norepinephrine)及血清素(serotonin)等。

2013年有一主要發現，運動可刺激一種分子，名為愛瑞欣(Irisin)，其可增加BDNF，而後者為腦部生產更多細胞及提供更佳學習的訊號器之一。運動也可刺激嗎啡因及大麻素等神經傳導物質，進而轉化為跑者快感(runners high)或一般運動快感，有助於減緩焦慮。有氧健身和體能訓練均可提升認知能力，並減輕焦慮和沮喪，瑜珈及舒展肢體亦然，惟似乎和靜坐(meditation)效果較有關。孩童於考試前輕鬆散步20分鐘要比考試前仍然安靜讀書，會有較好的成績表現。癌症病患只須略微運動，身體就會顯出較好的功能狀態及較輕的病痛症狀，而阿茲海默症病患如做有氧運動，更可克服認知下降問題，包括記憶、速度及視覺空間技術(visual spatial skills)等。總之，有氧運動增進記憶及暢通血管的效果可發生在任何年齡層，當然包括孩童和年長者。

(待續)

腦部健康的五個秘訣(1)

     

本文譯自 “心靈的探索”(Searching for the Mind)部落格，Jon Lieff博士所撰寫的The Five Secrets of Brain Health，August 3, 2014，現將譯文分四次登載於”老周的菜園”部落格，以和有興趣的同好分享。

一、前言

人的腦部重約三磅，如同其它器官，它可能健康或不健康，腦部獨特之處在於和心智、情緒、行為，以及其它器官的功能息息相關。所幸我們日常生活中的許多簡單活動就具有強化腦部健康及減少腦部病變的明顯效果，目前已知有許多方法可以維持正面且活躍的腦部迴路(brain circuits)、減輕過度的心理壓力、清除腦細胞間的殘骸、減少身體發炎和動脈血管阻塞等，本文即在彙整剖析影響腦部正常運作的五大因素，包括睡眠、運動、飲食、用腦、接近大自然等。事實上，有關腦部健康的各種最新研究結果，並未脫年長者常對年輕一代的勸勉:保持輕鬆的生活方式，有益腦部健康，現就該五大因素分析如下。

二、睡眠

睡眠對腦部非常重要，但直到最近，方才瞭解原因。睡眠時程通常劃分為階段1-4(non REM或NREM)及做夢，後者又稱眼球快速移動(rapid eye movement或 REM)。上述睡眠循環，人類約為90分鐘到2 小時，一天總共約7~8小時的睡眠時間是最健康的。近來研究發現在所有睡眠階段，尤其是深睡階段，人的記憶和學習都會增進。此外，深睡階段也是極度的放鬆，可徹底消除疲勞。再者，近來研究也發現於深睡階段，腦部具有一種複雜而精密的機制，用以清除細胞間的殘骸。

(一)、睡眠有助於學習和記憶

許多研究顯示睡眠可增進學習和記憶，反之，睡眠剝奪(sleep deprivation)則會降低學習能力，但是處在我們一週七天、一天二十四小時的社會，睡眠剝奪現象已成常態，尤其是就學孩童。事實上，由於生理時鐘荷爾蒙循環(Circadian hormone cycle)之故，學校上學時間失之過早，當時腦部尚未正常發揮功能，惟若延後上學時間，則會造成極大不便，因此，孩童在學習之後，打盹或小睡頗為重要，成人亦然。研究顯示10到30分鐘的小睡可以增進靈敏度，惟以10 分鐘的打盹最適當，因為不至於發生全面清醒前的睡眠惰性。其他有關睡眠和學習的最新研究結果如次:

1. 睡眠中，神經元突觸的樹突棘(dendritic spines in synapses)會增加。

2. 對睡眠中的音樂家演唱有助於其學習聲樂。

3. 於做夢階段，程序記憶(procedural memory)會增進，例如騎自行車等無意識習慣。

4. 於其它睡眠階段，外顯記憶(explicit memory)會增進，例如事實和知識，打盹也有相同效果。

5. 睡眠對神經元可塑性(neuroplasticity) 非常重要。神經元可塑性係一極端複雜的過程，於過程中，新的神經元和突觸不斷產生以增進學習和記憶。此外，腦內的微神經膠細胞(microglia cell)每晚則會吃掉許多表現欠佳的突觸，這種在睡眠中進行的刪修效果對避免腦部雜亂(cluttered brain)具關鍵性。

6. 缺乏睡眠會增加錯誤記憶的風險。

人的腦內和日間學習有關的神經元迴路，其上密切連結的突觸於學習時會消耗許多能量(energy)，近來研究顯示，於睡眠中所有突觸都會弱化，並伴同突觸棘(synaptic spines)和AMPA受體(receptor)的減少，以便節省能量。同時，腦內和日間學習有關的迴路在睡眠中尚會不斷受到刺激，於此過程中，腦部會判定學習內容的重要性，凡是不重要的突觸將被刪修，以便清醒後有更多的能量可供保存下來的、較強大的突觸加以利用。研究也顯示，上述過程可能和夜間睡眠進行時腦波逐漸弱化有關，尤以做夢階段最明顯。

(二)、睡眠可以清理腦部

2013年最具戲劇性的發現是睡眠對清理腦部的重要性，這一論說已被臆測良久，但一直無法尋出證據或機制，前年終於發現清理腦部的一個流量系統(system of flow)，由於十分類似淋巴系統(lymphatic system)，因而被命名為膠質淋巴系統(glia-lymphatic or glymphatic system)，其運作如下:腦細胞之間的空間(extra cellular space)充滿來自於動脈血管的鹽液 (salty fluid)，以及從腦部組織進入靜脈血管的腦脊液 (cerebral spinal fluid)，這些液體佔到20%腦細胞之間的空間，其中並含有腦細胞分泌出的各種微小分子(molecules)。在正常情況下，某些分子組合成一母體或基礎(matrix)，以促使神經元和星狀細胞(astrocyte)系統就定位，惟以神經元毒素(neurotoxins)及錯疊的蛋白質(misfolded proteins)也可能被分泌出來並結成一團，在發生神經元退化性病變(例如阿茲海默型及巴金森行失智症)的腦部殺死正常細胞。上述來自動脈的膠質淋巴液和流向靜脈的腦脊液則會清除這些沒有附著住的微小分子，否則，它們將會變成導致失智的斑塊(dementia plaques)。

2013年的研究則發現該等液體流量會被睡眠中的腦波引動，更令人吃驚的，研究發現睡眠中神經元會收縮，促致腦細胞之間的空間擴張60%，此一在睡眠中形成的較大空間可更為強而有力的清除各種危險分子，以避免它們殺死神經元並導致失智。事實上，研究特別顯示出造成阿茲海默症的一種關鍵因子，名為beta 類澱粉蛋白(beta-amyloid)會被移除。綜言之，腦部的神經元於日間因活動而變大，而於睡眠中會縮小以利進行清除工作。

(三)、睡眠和生理時鐘(Circadian Clock)

人體內各種新陳代謝的正常運作都需要睡眠加以配合，不過每一個人理想的睡眠時間長度並不確定，當前主流醫學界認為每天的睡眠時間應有7~8小時，但在班傑明富蘭克林(Benjamin Franklin)的時代，一次睡足8 小時並非當時的習慣。事實上，完成整個睡眠循環(通常延續90分鐘到2 小時)才是最重要的，此一 2小時左右的睡眠時段可以發生在每天的任何時點，就像年長者在白天不斷的間歇性打盹一樣。

總之，每天適量的睡眠對腦部健康的重要性是無庸置疑的。

(待續)