บทความเรื่อง Why Your Brain Needs Exercise ลงพิมพ์ในนิตยสาร Scientific American ฉบับเดือนมกราคม ๒๕๖๓ คำตอบคือ เพราะมนุษย์เราวิวัฒนาการมาจากสภาพที่ต้องออกกำลังเพื่อดำรงชีวิต
มีหลักฐานแน่นอนแล้วว่า การออกกำลังกาย มีผลดีต่อสมอง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ต่อผู้สูงอายุ แต่เหตุผลหรือกลไกยังไม่ชัดเจนนัก และรูปแบบการออกกำลังกายที่มีความท้าทายต่อความคิด ดีต่อสมองมากกว่า
จุดเริ่มต้นเมื่อสามสิบปีมาแล้ว คือการค้นพบว่า สมองสร้างเซลล์ประสาทใหม่ได้ ไม่ว่าผู้นั้นจะอายุเท่าใด เป็นการลบล้างความเชื่อเดิม ที่ยึดถือกันมานานว่า สมองแก่แล้วแก่เลย ฟื้นตัวไม่ได้ มีการทดลองในหนู พิสูจน์ว่าให้หนูวิ่งออกกำลังถีบจักร ทำให้เซลล์ประสาทใน hippocampus งอก hippocampus เป็นส่วนของสมองที่ทำหน้าที่ด้านความจำ
ความเชื่อเดิมอีกอย่างหนึ่ง ที่ถูกลบล้าง คือ คิดว่าการออกกำลังกายและการเล่นกีฬา เป็นการฝึกให้ร่างกายทำกิจกรรมเหล่านั้นได้โดยอัตโนมัติ ผลงานวิจัยบอกว่า การออกกำลังกายเป็นกิจกรรมที่มีวงจรผ่านสมองด้วย คือการออกกำลัง เป็นทั้งการฝึกร่างกาย และฝึกสมอง
การออกกำลัง (แบบ แอโรบิก) กระตุ้นร่างกายมากกว่าที่เราคิด คือกระตุ้นสารเคมีในร่างกาย ทำให้มีการสร้างโปรตีนที่เรียกว่า BDNF (brain-derived neurotrophic factor) โดยสร้างจากทั่วร่างกาย รวมทั้งสมอง โปรตีนนี้ทำหน้าที่กระตุ้นการเจริญเติบโต และการรอดชีวิต ของเซลล์ประสาทตัวอ่อน
เซลล์ประสาทเพิ่มขึ้นทั่วสมอง (และผมเดาว่าในส่วนอื่นๆ ของร่างกายนอกสมองด้วย) ทั้งในส่วน hippocampus ที่ทำหน้าที่ด้านความจำ และในส่วน pre-frontal cortex ที่ทำหน้าที่ด้านความคิด แต่เขาสงสัยว่า ตัวกลไกที่สำคัญกว่าคือ การเชื่อมต่อใยสมองหนาแน่นขึ้น แต่ยังไม่มีผลการวิจัยพิสูจน์แน่ชัด
ความเข้าใจส่วนหนึ่งมาจากศาสตร์ที่เรียกว่า evolutionary neuroscience ที่อธิบายกลไกวิวัฒนาการสู่สภาพความเป็นมนุษย์ในปัจจุบันว่ามี ๒ กลไกสำคัญ คือการเปลี่ยนมาเดินสองขา กับการใช้ชีวิตแบบอยู่ในป่าล่าสัตว์อยู่ ๖ ล้านปี ทำให้เกิดระบบที่การออกกำลังกายกระตุ้นระบบประสาท มีรายละเอียดมากมายในบทความนะครับ
แล้วมนุษย์ก็มีพัฒนาการด้านวิถีชีวิต กลายเป็นนั่งๆ นอนๆ ขาดการออกกำลังกาย ยามชราสมองจึงฝ่อ วิธีป้องกันคือ ให้ออกกำลังกายแบบแอโรบิกสม่ำเสมอ และออกแบบใช้ความคิดไปพร้อมๆ กันด้วย เหมือนบรรพบุรุษของเราสมัยหลายล้านปีก่อนถึงแสนปีก่อน ใช้ความคิดในการล่าสัตว์ และหนีสัตว์ร้าย
การวิจัยที่กำลังทำอยู่คือ หาทางพิสูจน์ว่า การออกกำลังแบบแอโรบิก พร้อมกันกับการใช้สมองไปด้วย มีผลดีทั้งต่อสุขภาพกายและสุขภาพสมอง ดีกว่าการออกกำลังกายแบบไม่ใช้สมอง
ในขั้นนี้ กระทรวงสาธารณสุขอเมริกัน แนะนำให้ออกกำลังกายแบบแอโรบิกสม่ำเสมอ ขนาดปานกลางสัปดาห์ละ ๑๕๐ นาที หรือขนาดรุนแรง สัปดาห์ละ ๗๕ นาที
วิจารณ์ พานิช
๕ ม.ค. ๖๓
