四肢發達就一定「頭腦簡單」嗎？如果還抱持這種想法，可就大錯特錯囉！成功大學醫學院生理所特聘教授任卓穎、陳洵瑛帶領團隊實驗證實，透過游泳、慢跑、騎單車等持續性運動，不但有助於改善記憶，還可提昇腦功能，讓我們變得更加頭好壯壯。

研究團隊以小白鼠進行運動實驗

長期以來，我們大多認為藉由持之以恆的規律運動可以讓我們保持窈窕身材、活得更健康，殊不知原來運動也具有改善大腦功能的成效。為解開運動與腦功能之間的關係，任卓穎、陳洵瑛花了近三年的時間，以小白鼠進行運動實驗，結果發現適量運動可以讓受測老鼠的腦功能獲得明顯進步與改善，實驗結果不只讓團隊感到驚喜，更登上國際知名的生理學期刊(Journal of Physiology)，以「跑步機與滾輪運動對空間與避險學習記憶有不同的影響─腦杏仁核中兩種神經可塑性蛋白的角色」為題來發表研究成果，引起學界與運動界矚目。

為了解什麼樣的運動可以讓人變得更聰明？任卓穎表示，研究團隊利用小白鼠來進行兩種不同性質運動對學習與記憶能力的影響實驗。他們將小白鼠分成兩大組，第一組為「自主滾輪式運動」組，其中實驗組特別在籠子裡放置滾輪，讓小白鼠可以自由自在地隨性滾動；對照組則是將籠子內的輪子鎖住，讓小白鼠無法在滾輪上任意滾動。第二組為「跑步機運動」組，其中實驗組小白鼠主要是放在跑步機上，每天進行一小時、為期一個月的慢跑運動；而對照組則是將小白鼠放在沒有運轉的跑步機上。

為驗證「自主滾輪式運動」與「跑步機運動」對大腦功能有何不同影響，研究團隊特別透過兩種行為測試模式來衡量小白鼠大腦中的學習與記憶能力有何改變。第一種模式是「水迷宮實驗」，目的是在測試小白鼠的空間學習與記憶能力；第二種則是「被動避險行為實驗」，是用來測試小白鼠的恐懼學習與記憶能力。

何謂「水迷宮實驗」呢？任卓穎解釋水迷宮實驗是一種空間定位的學習，由大腦海馬迴的某個特定區塊來掌管，團隊為測試運動對小白鼠空間與記憶能力的影響，特別在水池底下放置一個平台，在水池中游泳的小白鼠若能順利找到水底下的平台，就能在平台上休息而不用一直游來游去。而實驗結果也發現透過重複操作，小白鼠也從中慢慢摸找到竅門，學習如何辨識平台位置的周遭環境。

而「被動避險行為測試」實驗，則是為了解運動對小白鼠恐懼學習與記憶的影響。任卓穎說，測試模式是藉助一個以隔板分成明、暗兩區的長型箱子。研究團隊在箱子的「暗區」設置觸電裝置，只要小白鼠進入暗區，就會受到無預警的小觸電。由於小白鼠屬於夜行動物，亮區在牠們看來是不安全的環境。因此，第一次被放置在亮區的小白鼠都會立即跑進暗區而觸電。然而，研究團隊隔天再把小白鼠放到亮區時，卻發現已有小白鼠因記得進入暗區會觸電而選擇停留在亮區。

研究團隊表示，透過「水迷宮實驗」模式的實驗發現，不論是自主滾輪運動還是跑步機運動訓練，小鼠的空間學習與記憶能力都會因此改善，研究結果也顯示兩種運動會使小白鼠腦內海馬迴中的某些決定神經可塑性的蛋白質增加，因而提升老鼠腦功能。

實驗證明運動可改善腦功能

而「被動避險行為測試」實驗結果則顯示受過跑步機運動訓練的小鼠對於恐懼的學習與記憶的能力較好，但自主滾輪運動則對這種學習沒有太大幫助。研究發現，跑步機運動會使大腦腦區中海馬迴與杏仁核的神經可塑性的蛋白質（TrkB及Syt I）增加。換句話說，不同形式的運動會影響特定腦區的神經可塑性，進而對不同類型的學習記憶產生不同程度的影響，證明運動的確可透過對促進神經可塑性蛋白質的增加而改善腦功能。