大量研究发现，运动可以改善情绪，降低压力水平，甚至可以改善注意力，记忆力和解决问题的认知功能。 根据2017年3月发表在《 大脑可塑性 》杂志上的一项研究综述，这些益处可能部分地归因于锻炼能够增加大脑多巴胺和5-羟色胺的产量。
多巴胺是一种神经递质，对调节动机，记忆力，奖励和注意力至关重要，而5-羟色胺会影响情绪，情绪，睡眠和食欲。
定期的锻炼者可能熟悉良好锻炼的良好感觉。 这些影响不仅限于健康的人：运动可以帮助减轻许多精神疾病患者的症状。 例如，2019年1月对《 抑郁症和焦虑症》 发表的11项试验的荟萃分析得出的结论是，定期进行有氧运动是对诊断为重度抑郁症的成年人有效的抗抑郁干预措施。
美国精神病学协会科学计划委员会主席，哥伦比亚大学欧文医学中心精神病学教授菲利普·R·穆斯金说：“有许多研究表明运动有助于焦虑和抑郁。” 但是，他补充说，重要的是要认识到运动对严重的抑郁症可能没有帮助。
运动如何影响多巴胺和5-羟色胺
尚不清楚运动对如何改善心理健康有确切的了解，但一些研究指出了运动对多巴胺和5-羟色胺功能的影响。
由于很难直接测量人脑中神经递质的变化，因此有关运动和多巴胺以及运动和血清素的许多研究都来自动物研究。
根据2017年3月的 大脑可塑性 研究综述，在啮齿动物研究中，研究人员发现在运动期间以及运动后约两个小时，包括海马，前额叶皮层，纹状体，中脑和桥髓在内的多个大脑区域中的多巴胺水平升高。 同时，当谈到5-羟色胺时，在啮齿类动物中，发现运动会增加额叶皮质，海马，纹状体和中脑的5-羟色胺。 但是，一些研究没有发现这种增加，可能表明增加血清素需要一定的运动强度或持续时间。
在人体研究中，运动显示增加血液中的多巴胺和血清素。 一些研究将这些变化与精神利益联系起来。 例如，在2016年10月发表于《 欧洲应用生理学杂志》上的 一项研究中，健康的年轻人在运动约30分钟前后都抽了血并进行了注意力测试。 锻炼后，血液中的血清素水平升高，参与者在测试中表现更好。 此外，在测试中进步最大的参与者血清素的增加也最大。
然而，尚不清楚血液中神经递质水平的这些变化如何转化为大脑的变化。 测量人脑神经化学变化的几种方法之一是正电子发射断层扫描（PET）。 在2000年8月发表在 《核医学杂志》上的 一项小规模但具有里程碑意义的研究中，研究人员使用PET扫描评估了跑步机跑步30分钟对12名健康的常规运动者多巴胺浓度的影响。 出乎意料的是，他们没有发现增加多巴胺水平的跑步方法，但是一些研究人员认为，这项研究中的运动规程还不够激烈。
此外，根据 大脑可塑性 分析，许多研究人员怀疑相对血清素和多巴胺水平的变化可能与长时间运动后出现的疲劳感有关。 从理论上讲，虽然两种神经递质的水平最初都会增加，但多巴胺水平最终会开始下降，而血清素水平仍会升高，从而导致疲劳发作。
超越5-羟色胺和多巴胺：解释“跑步者的高度”
运动的心理益处不可能仅根植于它如何影响5-羟色胺和多巴胺。 运动对许多其他神经化学物质也具有有效作用。
研究人员怀疑，锻炼能够增强情绪，这是由于其对内源性阿片样物质系统中涉及的内啡肽和其他神经调节剂的影响。 阿片类药物系统在疼痛调节，奖赏，对压力的反应和自主控制方面很重要。 在人类和动物中，运动后血液中此类天然阿片类药物的含量都会增加。
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在2008年11月发表于 大脑皮质的 一项开创性研究中，研究人员使用PET探索了10位训练有素的男运动员的大脑中正在发生的事情：他们发现，跑步30分钟后，许多大脑区域的情绪得到改善，阿片类药物的浓度明显增加。
传统上，内啡肽因产生所谓的“跑步者高”而获得大多数赞誉，但最近的研究发现内啡肽具有重要作用。 根据“ 大脑可塑性”中 的分析，该脂质家族（与大麻中的THC激活相同的受体）在运动后血液中也会增加。
适应压力并刺激新的神经元
当涉及长期利益时，锻炼对身体压力反应系统的影响也可能很重要。 运动会激活下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴并刺激皮质醇的释放。 一种假设是，这可以使人们适应压力，从而保护他们免受未来压力源的负面生理影响。
例如，在2015年1月发表于 Psychoneuroendocrinology的 一项研究中，进行了30分钟有氧运动的年轻男性的皮质醇峰值不那么明显，并且当他们后来接受旨在对他们进行心理压力测试的测试时，其压力生理指标也更少。
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锻炼还会增加各种神经营养因子的血液水平，从而促进新神经元的产生。 在两项啮齿动物研究中-研究人员于2018年2月在 《神经科学前沿》 上发表了一篇论文，并于2016年9月在 PLoS One中 进行了荟萃分析-研究人员将运动诱发的脑源性神经营养因子（BDNF）的增加与海马神经元的生长联系起来，对记忆和学习至关重要的大脑区域。
尽管在人体中研究这一过程要困难得多，但许多研究人员认为，这种促进新神经元的能力可能有助于运动的抗抑郁作用。 2017年5月在《 当前神经药理学》 （ Current Neuropharmacology）上进行的 一项研究显示，这也可能解释了为什么定期运动似乎有助于抵抗由于衰老或阿尔茨海默氏病等神经退行性疾病引起的认知下降。
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尽管我们对运动改变大脑的确切机制的理解仍然存在很大差距，但毫无疑问，它可以带来益处。 这就是为什么Muskin博士建议所有患者进行有氧运动的前提，只要这个人足够健康，就越自信。 “散步对您有好处-跑步可以产生抗焦虑和抗抑郁的作用。”
正如2018年2月 在《神经科学前沿 》上发表的评论文章的作者所总结的那样，``适度地进行锻炼不仅是改善身体健康的有效方法，而且还可以预防和预防许多神经和精神疾病。”
