短期效應看 ，體育運動能提高短時記憶能力和注意力，提高學習效率。
長期效應看，運動能提升大腦海馬結構體腦源性神經營養因子的水平，進而對學習和記憶產生重大影響！
中小學階段是神經系統生長發育的重要時期，孩子的大腦具有很強的可塑性。要想成績好嗎？課余時間，到操場上去吧！
采訪專家：江蘇省未成年人心理生理健康教育專家庫成員 主任醫師 李箕君
案例：美國芝加哥有一所中學，讓學生早七點到校，跑步、做運動，然后才上課。一開始家長都反對，怕孩子一進教室就打瞌睡，結果正好相反，學生反而更清醒，上課的氣氛更好，記憶力、專注力都增強了。
案例：研究人員還做了一個實驗，讓兩組學生早上都參加運動，然后讓一組學生上午第二節課上最不喜歡、最頭痛的課，如數學課；另一組下午第八節上數學課。結果發現，上午那一組的學習比較好，好到兩倍以上。
分析其原因，運動后學生心情愉快、上課專心，記得快、學得好，而運動完的神經傳導物質，在上午第二節課時還在大腦里，但到下午時就已經消耗殆盡了。
為何運動會讓學生心情愉快、上課專心，記得快呢？
原因是，我們在運動時會產生多巴胺、去甲腎上腺素和血清素，這三種神經傳導物質都和學習有關。
多巴胺是一種神經傳遞物質，主要負責傳遞“興奮與快樂”的信號，因此又被稱為“快樂荷爾蒙”。打完球的孩子精神都亢奮，脾氣都很好，其中就有多巴胺的作用。
研究發現，當大腦的前額葉皮層被合適的神經遞質、激素或其他體內產生的化學物質刺激時，集中注意力的行為就產生了。尤其是多巴胺這類“愉悅性化學物質”的水平提高，更能促使注意力的集中。
研究人員還發現，多巴胺能提高記憶力。
研究人員將受測對象分為兩組，一組服用可在大腦中轉化為多巴胺的L-多巴，一組服用安慰劑。數小時后讓受測對象參與記憶測試，結果顯示，服用L-多巴的人，在重新識別6小時前看過的照片時，更勝一籌。研究人員認為，這證實多巴胺有助提高記憶力。
在進化過程中，我們人產生了一種本能，即面對危險時，如，面對吃人的動物，如老虎時，會立刻釋放去甲腎上腺素，這種激素會讓人高度精神集中，并立刻做出逃跑或應戰的抉擇，這是我們人類進化出來的一種生存輔助手段，幫助人類應對危險境地。
也就是說，去甲腎上腺素的釋放，跟注意力有直接關系。
參加體育運動，人在緊張狀態下，交感神經興奮，去甲腎上腺素會產生一個小的釋放高潮，去甲腎上腺素分泌的增多，增強了孩子的專注力。
血清素有助于解除焦慮，鎮定情緒，保障人的良好情緒和良好的認知能力。而運動可以提高腦血清素的含量。
“左旋色氨酸”是一種較小類型的氨基酸，它在和較大的氨基酸競爭進入大腦時，往往處于弱勢地位。而當人處于運動狀態時，大型氨基酸會被用來補充肌肉力量所消耗的能量，因此在血液中的含量會減少，這樣就使得“左旋色氨酸”得以有效地進入大腦。
“左旋色氨酸”的作用，是在大腦中通過羥化形成腦血清素。運動讓“左旋色氨酸”有效地進入大腦了，這樣就提高了大腦腦血清素的含量，使大腦處于良好的狀態。
綜上，課間，到室外活動，打球、跳繩、跑步，做操，下一節課學習時，能夠更加集中注意力，增強記憶力，提高學習效果。
科學家還發現，體育活動，還是早期腦部發育的重要的決定性因素。
案例：蘇聯教育家蘇霍姆林斯基經過20多年的調查研究，發現學習落后，乃至留級的學生，85%是由于身體虛弱、健康不佳所致。
為何會如此？
原因是，大腦是由高度復雜的物質所組成的，它的生長發育需要充足的氧氣和營養物質，這必須由充足的血液來供應。
孩子在學習時，大腦還要消耗更多的氧氣和營養物質，對各種微量元素的需求也會較高。
大腦處于高于心臟的水平位置，大腦所需的血液，不僅要靠心臟“泵”上去，還要靠血管的彈性和骨骼肌的收縮作用來完成。
因此，運動會讓大腦的血流供應充沛。
新生兒腦重是成人腦重的25%，六歲時才達到成人腦重的90%，十二歲時才接近成人的腦重。也就是說，中小學生的大腦，正處于快速生長發育的關鍵時期。
若體質差，大腦營養不足，成績自然差。
案例：美國伊利諾斯大學的神經科學系和運動學的研究人員測試了孩子們進行的體育活動，如游泳等，并進行智力測試。結果發現，那些從小愛運動的，頭腦很積極。
案例：研究者對4~6歲愛運動的兒童，與不愛運動的兒童的執行功能進行比較時，發現，愛運動兒童的執行功能，要明顯強于不愛運動的兒童。
為何會如此？
原因是，科學家發現，大腦存在一系列的發展運動控制、視覺、語言和情感等的機會窗口。
如果孩子錯過了一個機會，其腦部在某個特定功能方面的鏈路，就不能發育到他的最大潛能水平。
科學家們相信，早期發育時期的、以運動和感官體驗為形式的刺激，對于腦部達到成熟時的精密程度，是必須的。
運動是通過加強和連接突觸，即腦細胞之間的鏈接，發揮著不可或缺的作用的。
研究發現，籃球、足球、乒乓球、體操，不同的運動，會刺激不同的腦細胞間的鏈接。
案例：澳大利亞的一項研究，讓一組學生從事更多的身體活動。兩年后，這些“參加額外活動”的學生的數學和閱讀成績，高于一般學生，且更顯得多才多藝。
案例：英國，對5000名學生進行調研，發現持續的有規律的體育鍛煉，有助于提高英語、數學和理科的成績，尤其對女生的理科考試有幫助。
案例：法國，一項研究，讓一組孩子只在上午上課，下午則參加體育活動，如體操、游泳等。結果發現，盡管這個小組課堂學習的時間減少了26%，但其成績并不差。而且更安靜、注意力更集中，還更喜歡各種各樣的活動。
運動是如何影響認知過程的？
這個過程開始于肌肉。肌肉在活動時，會釋放一種化學物質，這種化學物質隨血液通過血腦屏障進入大腦，能促進“腦源性神經營養因子”的產生。
“腦源性神經營養因子”是在腦內合成的一種蛋白質，能促進大腦細胞的生長和存活，還能促進這些細胞間的聯絡。
大腦“海馬狀突起”對學習和記憶的形成至關重要，體育活動提高了“海馬狀突起”中的“腦源性神經營養因子”的水平，刺激老的神經細胞形成密集連接網，使大腦的運行速度更快，更有效，更強，人就更聰明！
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