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引言不一樣的體育課

這根本不是體育課。不會被躲避球打到，不會因沒有沖淋浴而不及格，不會整日擔心成為后一名。這是一群特立獨行的體育教師進行的一系列教育實驗，不但讓內珀維爾市的1.9萬名學生成為全美國健康的學生，而且還讓他們中的一些人成為聰明的學生。

在芝加哥西面一片略高的空地上矗立著一座磚塊結構的樓房，那就是內珀維爾中央高中(NapervilleCentralHighSchool)。這幢樓房的地下室有一個低矮無窗的房間，里面擺滿了跑步機和健身自行車。這間陳舊的自助餐廳的容量和注冊學生的人數一比，顯得相形見絀，如今它卻已-成為學校的"心肺鍛煉室"。眼下是早晨7點10分，對一小群健身器材上鍛煉卻卻睡眼惺忪的新生而言，正是上體育課的時間。

身材勻稱的尼爾？鄧肯是一位年輕的體育教師。他正在布置早晨的任務："好啦，大家熱身后，我們就上跑道跑1600公里。"他邊說邊拿出一個小黑背包，里面裝滿胸帶和電子手表――這是一種心率監測儀，它是運動愛好者用來測試體能的工具。"每次開始繞圈跑的時候，按下紅色按鈕，儀器將會為你做分析。它會告訴你：圈、第二圈和第三圈分別跑了多少。如果跑得好，那么你很快就會跑完第四圈，也就是后一圈，到那時……"鄧肯停了一下，環視了一眼那群還沒睡醒的學生，接著說，"按下藍色按鈕，看見了嗎？手表就會停止計時。你的目標就是設法用快的速度跑完1600公里。后，同樣重要的是，你的平均心率應該在185次以上。"

這群高中新生排成一列從鄧肯先生面前走過，慢慢地挪上樓，穿過幾道厚重的金屬大門。在這個涼爽的十月清晨，天空飄著幾朵白云，學生們排著松散的隊伍來到跑道上。一場變革的佳條件已經具備了！

"零點體育課"

這并不是老式的標準體育課，而是零點體育課(ZeroHoursPE)，它是由一群特立獨行的體育教師進行的一系列教育實驗中大程度的一個項目。這群體育教師不但讓內珀維爾203學區(schooldistrict)的1.9萬名學生成了全美國健康的學生，而且還讓他們成了聰明的學生。零點體育課的目的是確定，上文化課之前進行大量的體育鍛煉是否能提高學生的閱讀能力以及其他學科的學習能力。

新的研究也許支持這種觀點。研究表明，身體的活動能引發生物學上的變化，而這些變化又可以促進大腦細胞彼此間的連接。如果大腦要學習，那么就必須建立這些連接；而且這些連接還反映了大腦應對各種困難的基本能力。越來越多的神經-學家發現了這個過程，因此對這個過程的了解也就越來越清楚：運動給身體提供了某種的刺激，而這種刺激為大腦創建了一種環境，這種環境使大腦能夠做好準備、愿意并且有能力去學習。有氧運動可產生明顯的調節作用：調整可能已-經-失衡的系統，同時優化那些還未失衡的系統――對任何想要發揮出自己全部潛能的人而言，這是一個不可或缺的工具。

當學生們跑步時，滿臉雀斑、戴副眼鏡的鄧肯也來到跑道上監督他們。

"我的手表沒有讀數了。"一個男孩經過鄧肯身邊時放慢速度說道。

"紅色按鈕，"鄧肯大聲叫道，"按紅色按鈕！結束的時候，按藍色按鈕。"

米歇爾和和克莉絲這兩個女孩經過鄧肯身旁，拖沓著腳步肩并肩地繼續向前。

一個男孩跑程時，跑鞋鞋帶已經松開。他交還了計時表，表上的讀數是8分30秒。隨后過來的是一個穿著寬松短褲的魁梧男孩。

"來吧，道格，"鄧肯說，"說說你的讀數是多少？"

"9分鐘。"

"整9分鐘嗎？"

"是的。"

"太棒了。"

當米歇爾和克莉絲終于漫步程后，鄧肯尋問她們所用的時間，米歇爾的計時表還在走。顯然，她沒有按藍色按鈕，不過克莉絲按了，而且她們兩個人所用的時間是相同的?？死蚪z朝鄧肯舉起手腕："10分12秒。"

鄧肯邊說邊把這個時間記錄在他的夾紙板上。他并沒有說："看起來你們兩個人真像是在信步！"

事實是，她們并沒有悠閑地散步。要是鄧肯從米歇爾的監測儀上下載數據后，他就會發現，米歇爾在10分12秒的時間里的平均心跳為191次，即使是對訓練有素的運動員來說，這都是一個嚴峻的考驗。那天，米歇爾得到了一個A。

參加零點體育課的學生都是新生中的積極志愿者。按學校規定，為了幫助新生的閱讀理解能力達到標準，新生要上一門讀寫能力課。而零點體育課上學生們的運動強度要高于本校其他上體育課的學生。按要求，這些學生的心率要保持在其大程度心率的80%到90%之間。鄧肯說："實際上我們所做的，是嘗試通過嚴格的體育鍛煉來讓學生做好學習的準備。實質上就是增強他們的意識狀態后，再把他們送入課堂。"

成為鄧肯先生的實驗對象，學生們的感受如何呢？"我覺得挺好！"米歇爾說："除了要早起床、滿身大汗和狼狽不雅之外，我覺得一整天都更清醒了。我的意思是，去年我從早到晚都迷迷糊糊的。"

除了改善情緒之外，事實還將證明，米歇爾的閱讀能力也有了提高，而零點體育課的其他同學們也是如此：到上半學期結束時，他們的閱讀和理解能力提高17%；與之相比，喜歡睡覺以及參加標準體育課的學生們，他們的閱讀和理解能力提高了10.7%。 對于此事，學校管理層受到了極大的震撼，于是他們把零點體育課更名為"學習準備型體育課"(ReadinessPE)，并作為全校新生每天的節課，并還在繼續，所有上讀寫能力課的學生被分成兩個班：一個班的讀寫能力課安排在第二節課上，那時學生們還能感受到運動帶來的效果；而另一個班則被安排在第八節課上。正如人們所料，第二節一讀寫能力課的學生學習效果佳。這項實驗不僅適用于那些需要提高閱讀分數的新生們，還向老師提出建議，將所有學生把難的學科安排在體育課之后，以便大程度程度地發揮體育鍛煉的有效影響。這是真正具有變革性的觀念，我們從中可以學到很多東西。

01學習――越動越多的腦細胞

體育課為大腦提供學習所需的佳工具，而課堂上的學習刺激又促使那些新生的神經細胞連接到神經網絡中。

無論在泰特斯維爾還是內珀維爾，學生們在體育課上跑1600公里，實際上是在為學習其他課程做更充分的準備：運動提高了理解力；增強了注意力和興致；減少了幾分緊張不安；讓人更富有激情和活力。這對置身在人生課堂里的成年人也同樣適用。我們之所以有機會吸收信息，正是這個突破性的進步科學在其中發揮了作用。運動除了讓我們的大腦做好準備，還提高了大腦記錄和處理新信息的潛能。

達爾文告訴我們，學習是我們適應瞬息萬變的環境的生存手段。而在大腦的微環境中，這意味著在大腦細胞之間會建立新連接以傳遞信息。當我們學習某個知識時，無論是英語單詞還是薩爾薩舞步，細胞會以多樣化的形態來編碼信息，讓記憶自然而然成為大腦的一部分。盡管這種觀點作為一種理論已-經-存在一個多世紀，但直到近代才在實驗室中得到驗證?，F在我們知道大腦很靈活，用神經-學家的術語則稱為稱具有可塑性(Plastic)。它更像是培樂多(PlayDoh)彩色橡皮泥而不是瓷器。大腦是一種有適應能力的器官，就像可以通過舉杠鈴來鍛煉肌肉一樣，輸入大量信息也可以塑造我們的大腦。越是頻繁使用大腦，它的適應力就越強。

要理解大腦如何工作以及運動如何通過提高大腦功能來優化大腦，可塑性的概念必不可少。

我們所做、所想及所感知的每件事，都是通過大腦細胞或神經-元的相互連接來控制的。被大多數人視為心理狀態的東西，實際上源于這些相互連接的生物學基石。同理，我們的思想、行為和環境也反作用于我們的神經-細胞，影響著這些細胞的連接方式。它絕非像科學家曾經-想象的是一個固定連接系統，大腦會不斷形成新的神經-線路。我在這里要告訴你的是，如何成為自己大腦的電工。

運動平衡大腦

所有一切都與交流有關。大腦由1000億個類型各異的神經-元組成，而神經元間通過數百種不同類型的化學物質傳遞信息，以此控制我們的思想和行為。每個神經-元從其他10萬個神經-元那里接收信息輸入后，才會傳遞出自身的信號。神經-元分支間的連接點是突觸(synapse)，好比是輪胎接觸到公路的地面。突觸并不是真正地觸碰在一起，這里的概念會讓人有點混淆。因為當神經-學家描述突觸"連接在一起"時，指的是建立一種聯系。神經-元的工作機制是：一種電信號沿著一個神經-元向外伸展的分支――軸突(axon)，一直傳導到達突觸。在那里，一種神經-遞質攜帶化學信號穿過突觸間隙。另一端，在下一個神經-元的樹突(dendrite)或接收分支上，神經-遞質與那里的特異性受體相結合，就像一把鑰匙插進一把鎖，由此打開了這個神經-元細胞膜上的通道，并將這種信號轉化為電流。如果這個神經-元接收的電流負荷累計超過一定的閾值，那么它會發射出一束神經沖動信號，并沿著自己的軸突傳導出去，重復上述整個過程。

大腦中約80%的信號是由兩種神經-遞質傳送出去的，兩者相互平衡彼此間的效應：谷氨酸鹽(glutamate)刺激神經-沖動，開始一連串的信號傳導；γ-氨基丁酸(GABA)則抑制沖動。當谷氨酸鹽在兩個之前沒有建立過聯系的神經-元之間傳遞信號時，這個過程叫激活啟動泵(primesthepump)。當神經-學家談到綁定機制(binding)時，意思就是神經-元間的聯系越是活躍，相互間的吸引力就變得越強烈。正如常說的那樣神經-元同步觸發，同步連接？1。這使谷氨酸鹽成為學習過程中一個至關重要的因素。

多巴胺被視為是影響學習能力、獎勵系統(滿足感)、注意力和運動的神經-遞質，有時候它在大腦的不同部位會起到截然相反的作用。哌甲酯(Methylphenidate)(又叫利他林[Ritalin])通過增加有鎮靜作用的多巴胺，來減輕注意力缺陷多動障礙(ADHD)。

我們使用的大多數改善精神狀態的藥物通常以這三種神經-遞質中的一個或多個為目標。但我想充分表明，僅僅增加或降低神經-遞質的水平并不能直接得出一對一的結果，因為大腦系統復雜。在不同的大腦中，即使影響的只是一個神經-遞質，也會產生不同效果的連鎖反應。

我告訴大家，長跑1600公里與服用極小劑量的百憂解和極小劑量的利他林一樣，因為與這些藥物一樣，運動提高了神經-遞質的水平。這個比喻言簡意賅，通俗易懂；而更深層的解釋是，運動使大腦中的神經-遞質和其他化學物質之間達到平衡。你將會發現，保持大腦功能的平衡可以改變你的生活。