春天来了，气温慢慢回升，是时候带着孩子们出去运动啦！
我们都知道，运动对于保持孩子的身体健康是非常重要的，但是爸妈们知道吗，运动锻炼还能够帮助促进孩子的大脑发育，增强孩子的注意力、记忆能力！
不相信的爸妈可以往下看，历史上已经有很多科学家做了这方面的相关研究…… 最早，科学家是以动物为试验对象来研究运动对大脑功能的影响。
1999年，亨利埃特·范·普拉格（Henriette van Pragg）用小鼠做了一组对照试验，来研究有氧运动对大脑的影响。
一组小鼠被安排在有跑轮的笼子里面，它们可以在里面自由的奔跑；然后另外一组小鼠被安排在了没有跑轮的笼子里面，它们可以在笼子里面走来走去，和同伴玩耍，但是得不到充分的体育锻炼。
研究人员发现，那些可以接近跑轮的小鼠，海马体（大脑里负责学习和记忆的部分）发生了巨大的变化，在它们的海马体结构中记忆形成并且增强了。并且，在大概第4周的时候，这些接近跑轮、具有体育活动能力的小鼠，它们的新大脑细胞数量是那些没有跑轮小鼠的2倍。
在后续的研究中，研究人员也发现接近跑轮、有运动锻炼过的小鼠在空间学习任务方面有着更好的表现。
之后，也有很多科学家通过各种方式研究了运动对儿童大脑的影响。
在一项研究中，研究人员通过测量孩子锻炼过程中最大氧气量评估他们的身体健康状况，并使用功能磁共振成像扫描了他们的大脑。研究人员发现，孩子的身体健康状况越好，他们的海马体体积会更大，并且在空间学习任务上的表现也会更好。（(Herting and Nagel 2012)
在另一项研究中，研究人员对9岁、10岁的孩子进行了跑步机测试，来评估这些孩子的身体素质，并同时要求孩子记住地图上的新地点。
在刚开始的时候，不管孩子的身体健康状况如何，他们都能够很好的记忆，但是到了第二天对他们进行重复测试的时候，那些运动水平高的孩子记忆的表现要远远超过运动水平低的孩子。(Raine et al 2013)
为什么运动会对孩子的大脑产生积极的影响？
经过科学家们多年的研究，发现可能有下面这几点原因：
运动能够提高脑源性神经营养因子（BDNF）的水平，而BDNF是脑细胞生长所必需的物质； 运动可以刺激新神经元的生长； 运动能够增强大脑的“可塑性”——也就是大脑内部的突触、神经元之间能够形成新的连接的能力。
另外，也有科学家认为这可能是因为运动能够增强我们大脑的执行功能（Executive Functions）——也就是可以增强注意力，工作记忆表现和计划能力。
我们可以看一下下面这两组图，你能迅速的指出中间的这条鱼是往什么方向吗？
这个实验被称之为flanker task（侧翼任务），研究人员会要求被试者看很多张这种类似的图像，来判断大脑执行功能的水平。
毫不意外，研究人员发现身体健康的孩子在这个实验中表现的更好，出错的次数更少，因为他们在判断的过程中，会将更多的大脑资源分配给注意力和工作记忆。(Raine et al 2018) 这些在flanker task中表现出色的孩子，往往也会在数学和语言技能上获得更高的成绩。(Visier-Alfanso et al 2020)
还有一个研究对40位8到10岁孩子做了flanker task的对照实验，一组孩子在跑步机上锻炼20分钟后来做测试，另外一组孩子在坐着阅读20分钟之后来做测试。研究发现，在运动之后马上参加测试的孩子出错率更低，他们的注意力和工作记忆能力也有所增强。
另外一项针对220多名学龄儿童（7至9岁）的随机研究中，被分配参加每天60分钟的课后有氧运动的孩子在侧翼任务方面的表现也会更好，大脑的认知灵活性也明显更高。（Hillman et al 2014）
运动会对孩子的学习成绩有影响吗？
看到这里，爸妈们应该都能够比较相信运动能够帮助孩子的大脑发育，增强孩子的大脑的注意力、记忆能力等等。有的爸妈可能还会关心，运动的时间长短、水平高低是不是也会影响孩子的学习成绩呢？
这个问题相对来说就更加复杂了。有研究发现身体健康确实和更好的学习成绩有一定联系，身体健康的孩子往往在数学、语言方面能够获得更高的分数。(Visier-Alfonso et al 2020)
还有研究发现增加运动也能够帮助改善孩子的学习成绩，有实验发现进行20分钟的体育锻炼可以提高孩子的阅读，拼写和算术测试成绩(Hillman, Pontifex et al 2009)；还有实验发现对于体重超重的孩子，经过一段时间的大量运动之后，他们的数学成绩能够有所改善(Davis et al 2011)。
但是，目前的这些研究并不足以完全证明“运动时间越长、运动量越大，孩子的学习成绩就会更好”这个结论。有一些研究得出了相反的结论，认为运动对于孩子学习成绩的提升并没有什么直接的作用，还有一些研究发现运动只能改善孩子的数学成绩，对阅读成绩没有什么帮助。
孩子每天需要运动多久？
根据美国CDC的建议，孩子每天所需要的运动时间，取决于孩子的年龄：
3到5岁的学龄前儿童：最好是全天都能保持一定的活动，尤其是在玩耍的时候，爸妈们也要鼓励孩子尽可能动起来。
6到17岁的儿童和青少年：每天应进行1小时或更长时间的中度至剧烈强度的体育锻炼，有氧运动（跑步、跳跃等）和肌肉锻炼运动（攀爬、俯卧撑等）的时间可以一半一半，比如每周3天做有氧，3天做锻炼肌肉的运动，或者也可以交替进行。
当然，运动形式不拘泥于某一种，也不需要刻意去健身房，只要能够让孩子动起来就可以啦！
参考资料： https://www.parentingscience.com/exercise-for-children.html https://www.cdc.gov/physicalactivity/basics/children/index.htm
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