众所周知，如果你不锻炼，你的肌肉就会变得松弛。然而，大多数人没有意识到的是，当你锻炼时，你的大脑也会保持更好的状态。而且不仅仅是通过挑战你的大脑，例如，学习一门新语言，做困难的填字游戏或承担其他智力刺激的任务。正如研究人员发现的那样，体育锻炼对于保持旺盛的精神健康也至关重要。
感到惊讶吗？尽管通过进行脑力活动来锻炼认知能力的想法——俗称“用进废退”假说——更为人所知，但对数十项研究的回顾表明，保持思维敏锐不仅仅需要这些。你做的其他事情——包括参与让你思考的活动、定期锻炼、保持社交互动，甚至拥有积极的态度——对你晚年认知功能的有效性具有有意义的影响。
此外，老年人的大脑比通常认为的更具可塑性。曾几何时，人们普遍接受的刻板印象是“老狗学不会新把戏”。科学已经证明，这一格言必须被抛弃。虽然老年人学习新事物通常比年轻人慢，并且无法在特定领域达到他们在年轻时开始可能达到的专业高峰，但他们仍然可以通过努力提高他们的认知能力——从而延缓一些随着年龄增长而出现的认知衰退。正如美国国父之一、第二任美国总统约翰·亚当斯所说：“老人的头脑就像老马；如果你想让它们保持工作状态，就必须锻炼它们。”
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
这个消息来得正是时候。美国和其他工业化国家老年人的比例持续增长：1900年，美国公民中有4.1%的人年龄超过65岁，但到2000年，这一比例跃升至12.6%；到2030年，我们将有20%的人属于这个类别。从社会角度来看，延长独立功能本身就是一个理想的目标，也是推迟长期护理成本的一种方式。对于个人而言，保持最佳认知功能是有价值的，仅仅因为它有望提高晚年生活质量。
脑力训练
如何在一生中保持头脑敏锐是哲学家们自最早的文字记录以来一直在思考的问题。正如罗马演说家西塞罗所说：“只有锻炼才能振奋精神，保持头脑清醒。” 现代对该领域的研究始于 20 世纪 70 年代和 80 年代，研究表明，健康的成年老年人可以比以前认为的程度更大地提高表现。早期的研究并未完全解决某些问题，例如成年人可以通过训练保留新技能多长时间，这些专门培养的技能是否也会对日常生活中需要的其他认知领域产生积极影响，以及对少量受试者进行的研究是否具有广泛的适用性。
认知训练可以为老年人在受训任务上带来实质性的好处，其中一些好处可以长期保持，并可能转移到其他任务。在 20 世纪末，美国国家老龄问题研究所资助了一个研究人员联盟，对美国老年人样本进行了一项大规模的训练研究。2002 年，阿拉巴马大学伯明翰分校的心理学家卡琳·鲍尔及其同事发表了对 2,500 多名 65 岁以上接受过约 10 次认知训练的个体的初步结果。参与者被随机分配到认知过程训练组，学习如何在记忆力、推理或视觉搜索这三个领域之一中表现出色，或者分配到未接受训练的受试者对照组。在两年后的随访中，该团队随机选择了一组初始参与者进行强化训练，然后再进行评估。结果表明，与对照组相比，每个组的训练效果都很强。在五年后的复试中，仍然存在可衡量的训练益处。
然而，更令人印象深刻的是最近的训练研究，这些研究侧重于心理学家所称的工作记忆和执行功能——一个人如何计划完成任务的策略方法，控制注意力集中的内容，以及他或她如何在过程中管理思维。当时在伊利诺伊大学的心理学家钱德拉马利卡·巴萨克及其同事表明，在需要计划和执行控制的实时策略视频游戏中进行训练，不仅提高了游戏性能，还提高了其他衡量执行控制方面的任务的性能。
一些研究也增加了提供的练习量。例如，柏林马克斯·普朗克人类发展研究所的弗洛里安·施米德克和我（林登伯格）以及斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的马丁·洛夫登要求 101 名年轻人和 103 名老年人练习 12 项不同的任务 100 天。每项任务都属于三组不同的认知技能之一——工作记忆、情景记忆和感知速度。年轻人和老年人在工作记忆方面都表现出总体改善。年轻人还在记忆力和推理方面得到了广泛的提高，并在两年内保持了他们在推理方面的进步。
然而，您不必接受专门的训练即可获得认知收益或防止认知能力下降。诸如阅读之类的日常活动可以提供帮助。我们回顾了十几项研究中与活动相关的认知丰富化的证据。2003 年，我们中的一位（威尔逊）和他在芝加哥拉什大学医学中心的同事招募了来自地理上界定的社区的 4,000 多名老年人，并评估了他们参与七项认知活动的频率（例如，阅读杂志）。在平均近六年的时间里，每隔三年，参与者都会完成一次家庭访谈，其中包括简短的认知功能测试。最初更频繁的认知活动与随着时间的推移认知能力下降速度减慢有关。但并非所有关于保持认知活跃的研究都发现了这种益处。
开始运动
在过去的几十年里，几项研究强调了体育活动与认知之间的联系。例如，在 2001 年发表的一项研究中，加利福尼亚大学旧金山分校的神经精神病学家克里斯汀·亚菲及其同事在美国四个不同医疗中心招募了 5,925 名 65 岁以上的女性。参与者均未患有任何会限制她们行走或进行其他体育活动的身体残疾。志愿者还接受了筛查，以确保她们没有认知障碍。然后，研究人员通过询问女性每天步行多少个街区和爬多少层楼梯来评估她们的体育活动，并给她们一份关于她们参与 33 种不同体育活动的程度的问卷。
六到八年后，研究人员评估了女性的认知功能水平。最活跃的女性认知能力下降的风险降低了 30%。有趣的是，步行距离与认知有关，但步行速度无关。看来即使是适度的体育活动也可以限制认知能力的下降。
适度的运动是好的，但用有氧运动来增强你的循环系统可能是大脑健康的关键。在 1995 年对 1,192 名健康的 70 至 79 岁老年人进行的一项研究中，约翰·霍普金斯大学的认知神经科学家玛丽莲·艾伯特及其同事使用一系列任务测量了认知能力，这些任务大约需要 30 分钟才能完成，包括语言、言语记忆、非言语记忆、概念化和视觉空间能力测试。他们发现，两年内认知变化的最佳预测指标包括剧烈运动和峰值肺呼气流量。
在 2004 年发表的一项调查中，当时在哈佛大学的流行病学家詹妮弗·韦夫及其同事也检查了 16,466 名 70 岁以上的护士在两年期间体育活动与认知变化之间的关系。参与者记录了过去一年每周在各种体育活动（跑步、慢跑、步行、远足、球拍运动、游泳、骑自行车、有氧舞蹈）中花费的时间，并提供了每英里步行速度的自我报告。韦夫小组观察到，在大量认知测量中，体育活动中消耗的能量与认知之间存在显着关系。
我们迄今为止描述的研究考察了相对较短时期（仅几年）内的心理表现。一些研究已经开始关注在更长的时间尺度上会发生什么。2005 年，现在在芬兰图尔库大学的苏维·罗维奥及其同事检查了中年时期的体育活动与平均 21 年后（当该队列年龄在 65 岁至 79 岁之间时）患痴呆症风险之间的关系。受试者表明他们多久参加一次持续至少 20 至 30 分钟并导致气喘和出汗的休闲体育活动。中年时每周至少进行两次此类活动与晚年患痴呆症的风险降低有关。事实上，更活跃组的参与者患痴呆症的几率比更久坐不动组低 52%。
2010 年，匹兹堡大学的柯克·埃里克森及其同事扩展了先前检查体育活动、认知和痴呆症之间关系的研究，通过评估自我报告的体育活动以及区域脑容量的测量结果。他们报告说，步行与脑容量的保留之间存在关联，而脑容量反过来又预测了 299 名老年人在 13 年期间患痴呆症的风险降低。有趣的是，不仅仅是有氧运动（如步行、慢跑、游泳和骑自行车）与认知能力的提高有关。不列颠哥伦比亚大学物理治疗学教授特蕾莎·刘-安布罗斯在 2010 年报告称，为期一年的阻力运动改善了老年女性执行控制的各个方面。
身心连接
智力刺激活动的训练或参与有助于认知是有道理的，但为什么体育活动会产生这样的效果可能不太明显。考虑一下体育活动与疾病之间日益充分证明的联系。大量研究检查了锻炼和非久坐生活方式对预防疾病的健康益处。例如，我们现在知道体育活动可以降低心血管相关死亡、2 型糖尿病、结肠癌和乳腺癌以及骨质疏松症的风险。另一方面，心血管疾病、糖尿病和癌症与认知功能受损有关。因此，你可能会期望增加体育活动和锻炼将通过降低与认知能力下降相关的疾病的风险来维持认知能力。
在 2006 年发表的一项研究中，当时在伊利诺伊大学的心理学家斯坦利·J·科尔科姆及其同事检查了健身训练对大脑结构潜在变化的影响。为期六个月的试验包括 59 名健康但久坐不动的社区居民志愿者，年龄在 60 至 79 岁之间。健身训练后的脑部扫描显示，即使是相对较短的运动干预也可以开始恢复一些与正常衰老相关的脑容量损失。2011 年，埃里克森及其同事报告了在伊利诺伊大学完成的工作，该工作表明，老年人每天步行一小时，每周三天，持续一年，可以增加海马体的体积。海马体支持记忆的重要方面，例如将个人的面孔与她的名字以及你可能与她进行的讨论联系起来。
支持这些发现的是，大量的非人类动物研究表明，动物暴露于丰富的或复杂的环境后，大脑结构和功能发生了一些变化。丰富的环境通常包括跑步轮、大量玩具和经常更换的攀爬物以及动物伙伴。暴露于此类环境会产生多种生理益处。首先，它增加了新的树突分支和突触的形成——神经细胞接收和发送通信信号的区域。它还增加了神经胶质细胞的数量，这些细胞支持神经元的健康，并扩大了大脑的供氧毛细血管网络。丰富的环境促进了新神经元的发育，并产生了一系列分子和神经化学变化，例如神经营养因子的增加——这些分子可以保护和生长大脑。最后，动物的体育活动可以改善学习和记忆。
做谜题和俯卧撑对某些人有帮助——但其他因素也有助于提高心理健康。例如，参与社交团体既可以普遍提高认知能力，似乎也有助于阻止痴呆症的到来。这项研究的传统重点一直放在相对客观的社交孤立与联系的衡量标准上，包括一个人参与突出涉及社交互动的活动的程度（例如，做志愿者工作）、个人定期联系的朋友和亲戚的数量（换句话说，一个人的社交网络的大小）以及婚姻状况。关于态度和信念对成人认知的积极方面的发现是零星的。在很大程度上，积极的信念和态度可能对认知丰富化产生重要的间接影响，因为它们影响了已知与认知丰富化相关的行为类型（例如，锻炼和智力刺激活动）。
更一般而言，乐观、随和、乐于接受新体验、认真负责、积极主动和目标明确的个人更有可能成功衰老，利用机会，有效应对生活环境，有效调节对事件的情绪反应，并在面对挑战时保持幸福感和生活满意度。
正如在老年时保持某些活动模式可以降低认知能力下降的风险一样，其他行为模式的持续存在可能会增加风险。慢性的心理困扰——由抑郁、焦虑和愤怒和羞耻等负面情绪引起——与成年期的各种负面结果有关，包括认知能力下降。体验心理困扰的倾向通常被称为神经质。研究一致发现，较高的神经质水平与老年时阿尔茨海默病和轻度认知障碍的发生率增加有关。
丰富认知
显然，没有神奇的药丸可以使个人免受老年时的认知能力下降的影响。因此，公共政策应遵循健康预防模式。政策领导者可能会提倡对老年人具有内在意义的智力活动，可能将其嵌入到更大的社会背景中（例如，长者学苑运动或成人继续教育）。未来研究的一个关键问题将是了解如何在工作的中年时期，在工作年限内促进和实施参与式生活方式。考虑到工作需求与可用于其他角色（例如，育儿）和活动的时间之间不可避免的冲突，了解与工作相关的活动计划（例如，工作场所或附近健身设施的可用性和使用情况）是否可以帮助培养丰富的生活方式将很有用。
与此同时，公众必须意识到，关于老年人的认知健康仍然有很多未知之处，并且关于脑力锻炼结果的程度和持久性也存在一些争议。人们正在推销电脑游戏和其他锻炼思维的方式，通常对未经实际科学研究支持的昂贵产品的有效性提出强烈主张。消费者应寻找证据来证明此类产品的好处——特别是关于驾驶、日常活动记忆和更好的财务决策等日常活动的好处。
未来几十年为扩展我们关于衰老和认知的知识提供了广阔的前景。我们可能很快就会发现，曾经被认为是不可逾越的老年人成功认知功能的限制最终可以被视为悲观的假设，这些假设侧重于可观察到的与年龄相关的衰退，而不是通过认知丰富化最大限度地发挥人类潜能的可能性。正如医学科学的进步可能通过治疗痴呆症的有效方法等途径来延长寿命一样，心理科学的进步可以通过实证证明态度和行为可以促进老年人的认知功能，以及更普遍地，通过展示行为干预如何帮助我们所有人成功衰老，从而为提高长寿老年人的生活质量做出重要贡献。
请参阅公共利益心理科学文章“成人认知发展的丰富化效应：老年人的功能能力可以被保留和增强吗？”，这篇文章最初是为大众科学撰写的，网址为心理科学协会网站：www.psychologicalscience.org