運動促進學習與抗壓 洪聰敏博士 國立台灣師範大學體育學系

事求人之現況 創造力、國際觀、外語能力、專業能力、與他人合作能力：二十一世紀人才條件。 抗壓能力與挫折容忍力：當代年輕人欠缺的能力。

成功 專業知識 心理素質 舒壓、抗壓、堅韌性 腦力運作之 最佳狀態 人際能力 優異

Why 學習與抗壓 學習：適應、成功、自信 抗壓：成功與幸福人生必備

Why sports 知道是不夠的 體驗學習：完整的行為歷程（知道、決定、執行、回饋） 重複經驗與反應：形成習慣

學習與記憶的重要性 達爾文：學習是人類為了適應環境變化所採用的一種生存機制，在大腦裡則是神經間形成連結 能力的來源 信心的來源

基本神經運作原則

神經元                                                                                                 

突觸裂與神經傳遞物

神經連結發展與可塑性

越早開始，可塑性越高

環境刺激對神經結構的影響

典型發展兒童 1 運動/PA與大腦組織：腦部的背側紋狀體體積變大(Chaddock et al., 2010) 運動/PA與流體智力(Reed et al., 2010)和學業表現(Hillman et al., 2009) 運動/PA與認知執行功能(Chaddock et al., 2010) 體育課對於孩童的知覺技巧、學業準備/發展水準、智商、學業成就、數學測驗，以及口語測驗等認知測量有顯著的正向效果 (Sibley &Etnier ,2003)

典型發展兒童 2 運動能力越高，腦波的慢波越少，代表大腦神經發展較成熟 (Shi, 2002):而腦波成熟度越高，表示大腦發展的越成熟，大腦發展成熟度與思考、情緒等大腦功能運作有密切關係 運動能力越高，認知功能中的區辨功能指標ERP P3潛伏期較短、震幅較大，代表認知區辨功能較優(Chen, 2007) 經過運動課程訓練後，體適能改善幅度越大，認知區辨功能越好（Liao, 2009）

典型發展兒童3 內帕維中央高中之零時體育課計畫 19000名學生 學期結束後，閱讀理解力 17％ 學期結束後，閱讀理解力 17％ 體適能好的孩子在犯錯後的下一次測試，會放慢速度以確保自己答對下一題：大腦前額執行控制功能 賓州土泰斯維學區SAT > 17%， Math>18% 自2000開始，550初中生沒打過架（午夜籃球賽） 2007德國發現運動後學習字彙快20％

對過動兒之研究 ADHD兒童父母的調查發現，規律運動帶來減輕了整體症狀(54%), 注意力不足(63%), 過動(53%) (Gapin and Etnier, 2010b). ADHD兒童基本運動能力/體適能越好，抑制控制能力越好（Hung等人2010） 急性運動能提高ADHD血中多巴胺濃度 (Tantillo et al., 2002) 較高的身體活動量與較佳的執行控制功能有關(Gapin and Etnier, 2010) 30分鐘跑步提升持續性有/無用藥的ADHD注意力(Medina 等人,2010)

自閉症兒童-1 一種腦部功能受損而引起的發展障礙 主要的特徵:社交和溝通障礙、合併有受限制的興趣和重複性行為 動作計畫 (Pellicano, 2010)和執行控制問題)(Tsai, Pan, Wang, Tseng, & Hsieh, 2011) 運動學習環境的多元化，改善重複性行為(Petrus et al., 2008) 高功能自閉症兒童與亞斯伯格兒童，10週的游泳訓練，自閉症兒童提升游泳技巧與社交能力(Pan, 2010)

自閉症兒童-2 游泳運動課程，也能大大降低刻板行為(stereotypic behavior)和延宕性仿說(delayed echolalia)問題(Yilmaz et al., 2004) 機制涵蓋腦神經代謝活性和樹突棘密度(dendritic spine density)增加，BDNF濃度提升所致，進而減少不當的重複性行為表徵(Lewis et al., 2004)

發展協調障礙兒童-1 動作上有障礙，缺乏應付每日生活所需要的動作能力，但是卻無任何醫學上的疾病，也不是低智商的小孩(American Psychiatric Association, 1994) 視知覺或訊息處理缺陷(Tsai, Wilson, & Wu, 2008；Wilson & McKenzie, 1998)、大腦認知功能(注意力與執行控制能力)障礙(Tsai, Pan, Cherng, Hsu, & Chiu, 2009；Tsai, Pan, Chang, Wang, & Tseng, 2010)

發展協調障礙兒童-2 運動能有效改善視覺空間工作記憶力，進而提升學習力(Alloway & Warn, 2008)。 專項運動(例如：桌球、足球)可有效改善視覺空間注意力與執行控制能力(Tsai, 2009) 運動能強化大腦的神經網路連結，使得認知處理速度變快(Tsai, Wang, Tseng, 2011) 運動技能的重複練習，活化其神經細胞突觸，提高突觸外神經傳導物濃度，進而加快神經傳導速度(Barnhart, Davenport, Epps, & Nordquist, 2003)

讀寫障礙兒童-1 指對語言文字學習、閱讀或拼字時會產生困難，可能是神經心理功能障礙所致。通常也會發生注意力、短期記憶力、動作協調性的問題(Reynold & Nicolson, 2007) 6個月的運動訓練(包括平衡、投接東西、兩腳前後相靠走路、拍球、協調能力)改善動作技巧與提升口語與語意表達的流暢性、音韻技巧和工作記憶力

讀寫障礙兒童-2 運動對該類兒童的效益可能是小腦功能、或認知上的學習力和注意力提升所致(Reynolds, Nicolson, & Hambly, 2003) 運動訓練停止後經過18個月，仍能看到這些維持的效果(Reynold & Nicolson, 2007)

腦性麻痺兒童 一種非進行性損傷的腦部神經病變，除了運動功能障礙，也常伴隨有智能、學習、語言及情緒障礙 8個月、每週兩次的45分鐘有氧與無氧運動，改善其心肺耐力與肌力與認知功能。，停止運動訓練4個月後，身體適能掉回基準線，但認知功能維持(Verschuren, 2007)

為什麼運動有效

運動促進大腦型態 大腦會長大：刺激帶來突觸新生、髓鞘變厚、海馬回神經新生（運動組老鼠海馬回新生幹細胞數為兩倍）、活動依賴學習 六個月有氧運動促進老人灰質與白質的容量(Colcombe等人2006)

運動促進大腦血流 「對心血管有益的，對大腦也有益」增進大腦血流 循環，增加大腦氧氣、葡萄醣之供應，微血管增生與血管彈性之保持 大腦耗血量→成人25﹪小孩→50﹪ ＊身體活動→最大攝氧量↑心肺功能↑ 微血管密度↑ 抗氧化物質GSH ↑ 突觸數目↑ 皮質厚度↑ 認知功能↑

運動促進大腦神經滋養因子 1 促進大腦神經生長因子BDNF的分泌 ，增強神經修補能力及促進神經細胞成長分枝(Neeper et al., 1995,1996; Gomez-Pinilla, 1997,1998, Vaynman, Ying, & Gomez-Pinilla, 2004) 運動型態較複雜， BDNF的分泌 越多（Gomez-Pinilla, 1998) 運動除可減重外，也逆轉了高脂飲食所產生之大腦神經營養因子分泌失調、神經突觸、以及認知功能表現之損傷（Moltein,2004) 。

運動促進大腦神經滋養因子 2 IGF-I(第一型類胰島素生長因子)與HGH：與胰島素合作，活動、能量、學習，刺激神經生長與預防衰敗(Cotman & Berchtold, 2002) VEGF(血管內皮生長因子)、FGF-2(纖維母細胞生長因子)：神經新生、血管新生(Lopez-Lopez, LeRoith, & Torres-Aleman, 2004) 人類生長賀爾蒙（青春之泉，中年時為童年10％）

運動提升神經傳遞分子之效益 1 大腦老化的現象之一是，腦中的神經傳遞物質如正腎上腺素（norepinephrine）、乙醯膽鹼、多巴胺、和血清素的合成能力會降低，此種狀況容易引發老人常見的巴金森氏症、阿茲海默失智症 (Alzheimer’s disease)、或憂鬱症等大腦相關疾病（Spirduso et al., 2005）。 運動能調節、促進大腦神經內分泌、神經傳遞物質的合成。

認知儲備的概念 環境因子如童年和中年時期的智商高低、教育程度、休閒時的文化知性活動參與、與身體活動多寡、生活形態、職業工作之複雜度差異，會影響大腦發生老化病變的機會與速率（Scarmeas & Stern, 2003 ) 研究顯示老化初始36歲時的運動狀況，確實能有效預測中年後期43到56歲時的記憶力衰退情形。

運動所產生的身心健康對大腦功能的效益 運動所提升的正面心理情緒、放鬆效果、壓力調解、自信心、較佳的社交人際關係、與較好的睡眠狀態，對維持心智健康、大腦功能之正常運作非常重要。經常運動也會因提昇個人的健康意識，促使個人投入更多時間規律運動，形成良性發展。

怎麼運動比較有效

輕度運動之效果 55-65％HRmax，60min 燃燒脂肪，預防胰島素阻抗 促進血清激素、正腎上腺素、多巴胺、色胺酸與產生改變大腦結構之元素

中度運動的效果 1 65-75％HRmax 燃燒脂肪與醣類，身體與大腦處於受損與修復狀態，需較長時間恢復 肌肉釋放血管內皮生長因子與纖維母細胞生長因子-血管新生 腦細胞釋放蛋白質與酵素-清除自由基、DNA碎屑、發炎因子，運動帶來修復反應強化神經元

中度運動的效果 2 釋放腎上腺素至血液、啟動HPA軸、製造BDNF、提高壓力閾值與免疫功能 心肌強烈跳動分泌心房利鈉生太，調節壓力反應與減少大腦內噪音，抒解情緒與焦慮感

激烈運動的效果 75-90％HRmax 無氧代謝，腦下垂體釋放HGH HGH：燃燒腹部脂肪、增加肌肉與擴充腦容量、刺激IGF-1 腦內啡、ANP、內生性大麻素-欣快感 30秒衝刺可以增加HGH x 6 for 2HR 間歇訓練有提升更多的正腎上腺素、BDNF

運動建議1 以型態而言，對於認知功能的提升，有氧＋阻力＋伸展性訓練>有氧運動(Colcombe & Kramer, 2002) 阻力型運動於孩童認知功能上有著最佳的效果(Colcombe & Kramer, 2003; Etnier et al., 1997; Sibley & Etnier,2003)， 中等強度對認知的效果量為最大(Etnier et al.,1997) 31 至41 分的持續時間與大於6 個月時期對老人效果較佳(Colcombe & Kramer, 2003)

運動建議2 有一點動物實驗在複雜、需學習的運動像是開放性運動 身心皆遵循『用盡廢退』原則 只要身體活動就可以有效果 盡量每天都安排一些時間 間歇性運動可能值的採用 找有興趣的、有同伴 競技運動遊戲可能可以幫助持之以恆

最重要的建議 把運動跟學習搭配成一套日常活動 學習一段時間穿插輕度運動 每日固定安排較長時間之中強度與激烈運動

抒壓與抗壓

嚴重性 壓力、焦慮、憂鬱等問題者，約佔人口四分之一 在乎的事與能力間的不平衡 分配越不平均，壓力越大：自尊威脅

容易有慢性壓力問題的人 感覺負擔大於負荷能力 覺得時間不夠用 對於有嚴重後果的事覺得有不確定感以及個人無法控制 長期壓力使大腦落入充滿悲觀、恐懼與退縮的固定模式 慎選居住之社區

現代人如何抒壓

常用的方法 聽音樂、看電視、電影 打電動 閱讀 吃東西 聊天 瑜珈、靜坐 逛街 睡覺 喝酒 運動 其他

為何要有壓力反應 動物生存之生理原則：節約能量 省力（不會亂耗能，無望之事不會有動機，不斷發明自動化裝置） 因此平常會以節約資源方式維持身心運轉 壓力反應：注意危險、補充應變所需能量、登錄經驗於腦中，做為未來參考。

壓力的生理與心理反應 生理反應：心跳加速、血壓升高、血流重分配、出汗、肌肉緊繃 心理反應：警戒、注意力窄化 這些的作用？？？

壓力反應是快速動員身心資源應付威脅的機制-心跳太慢無爆發力 因此，人在感受壓力後之最自然行為反應是？？？

大肌肉、激烈的身體活動

運動有何特別 1 急性效果部分： 運動為人工的戰鬥或逃避反應行為：將壓力所引發動員資源消耗掉，動員系統﹝交感神經﹞退出，修養生機系統﹝副交感神經﹞介入，身心放鬆愉快-慶祝戰鬥或逃跑成功

運動有何特別 2 現今壓力大部分屬於像威脅自尊等心理性壓力，需要清楚的頭腦去面對 壓力下專注也代表抑制，運動後應付壓力的緊繃狀態解除，抑制也就跟著解除，大腦連結較容易，因此較能找出壓力根源與解決之道 運動後的情緒改善也會改變觀點與思考

運動有何特別 3 慢性效果部分： 交叉適應假設：壓力免疫反應，運動本身就是一種壓力，促使身體過度補償，為未來更大的壓力做準備。 提高生理與神經元的壓力閾值

運動有何特別 4 韌性（Hardiness）:不容易因壓力而生病 控制、挑戰、承諾是有韌性者的特徵 運動可以強化生理韌性：從HPA轉換至SAM壓力反應系統

甚麼樣的運動比較可以抒壓 可以帶來有節奏的腹式呼吸的運動：太極、健步走、慢跑、游泳、踩低負荷腳踏車 較無人際競爭的運動 閉鎖可預測性運動 有節奏與可反覆的動作 規律、二十分鐘以上、中等強度 樂趣化

坐式生活的生命型態

運動提升全民生命品質 　　終身活動的生命型態

幾個有用的心態

進入社會之策略與心態 柯林頓的五字真言

面對困難的心態 專業VS常識 設下進入障礙 幫你淘汰競爭者 讓你變成稀有動物 物以稀為貴 擁抱它

奮鬥實例 鄧亞萍的故事

製造良性循環 定下目標 努力達成 成就感 增加動力 自信