- 忍耐力: 關于大腦和身體極限的科學
- (加)亞力克斯·哈欽森
- 7828字
- 2023-08-21 17:02:08
Part I 第一部分 大腦和身體
第1章 耐力不僅僅是自我控制
耐力是“持續抵制不斷增強的停止意愿所做出的努力”。
如果你能用60秒的跑步去充實這稍縱即逝的一分鐘,那么你將擁有整個世界……[1]
——魯德亞德·吉卜林
1996年2月在魁北克省舍布魯克大學城一個寒冷的周六夜晚,我想起了人類耐力史上又一個偉大的未解之謎:約翰·蘭迪。這位強壯的澳大利亞人是人類運動史上意志最堅強的運動員之一,也是人類歷史上第二位在4分鐘內跑完1英里的運動員。然而,1954年春天,經歷了年復一年的不懈努力,在計時賽出現幾個世紀,以及在人類經歷了數千年的進化之后,羅杰·班尼斯特卻早于蘭迪46天取得了在4分鐘內跑完1英里的壯舉。而蘭迪那被無數海報和位于不列顛哥倫比亞省溫哥華的巨大銅像展示出來的不服輸的形象則拍攝于當年的夏季大英帝國運動會時期。在那次比賽中,世界上僅有的兩位在4分鐘內完成1英里比賽的運動員進行了第一次也是唯一一次的正面交鋒。一直領跑整個比賽的蘭迪在進入最后一個直道時扭頭瞥向左邊——而就在此時,班尼斯特在他右側完成了超越。這次差之毫厘的失敗讓蘭迪被一家英國報紙的頭條報道形容為真正意義上的“惜敗之人”。[2]
然而,蘭迪的失敗并不是因為他表現得不夠優異。恰恰相反,他其實表現得足夠優異。在打破紀錄的嘗試中,他曾6次在不同的比賽中跑出了4分02秒的成績,最后他宣布:“說實話,我認為4分鐘跑完1英里超出了我的能力范圍。2秒鐘看上去沒什么,但對我來說如同要推倒一堵磚墻。”[3]然而,就在班尼斯特跑進4分鐘不到兩個月后,蘭迪跑出了3分57秒9的成績(官方的記錄為3分58秒整,因為那時候成績被四舍五入至最近的1/5秒),這比他之前的最好成績整整快了4秒,且比在4分鐘內完成比賽所需要的配速領先了15碼[4],這是一次謎一樣迅速且苦樂參半的飛躍。
像很多跑者一樣,我也是班尼斯特的忠實擁躉,我床旁的桌子上一直放著一本皺巴巴且內容幾乎被我背過了的班尼斯特自傳。但是在1996年的那個冬天,我開始越來越崇拜蘭迪。從15歲起,我便開始努力爭取在4分鐘內跑完1 500米,當然這一距離的完賽時間比1英里跑要快大約17秒。我在高中時便跑出了4分02秒的成績,之后便像蘭迪那樣遇到了瓶頸,在接下來的4年中,我一次又一次地跑出了相似的成績。作為麥吉爾大學大三的學生,20歲的我有機會發揮自己的身體能力極限,把成績提高一秒算一秒。我記得在從蒙特利爾開往舍布魯克參加一場在全加拿大最慢賽道之一舉行的無關痛癢的賽季初期賽的長途大巴上,我凝視著車窗外紛落的雪花思索,我夢寐以求的屬于自己的蘭迪式突破能否實現?
我們聽到這樣一則未知真假的消息,作為一個學生項目,設計舍布魯克室內賽道的工作被交給了舍布魯克大學工程系來完成。為了計算出200米賽道的最佳角度,他們根據世界級200米短跑運動員的向心加速度體驗進行了多次調整。但他們忽略了一個重要的事實,那就是一些人的比賽可能不止跑一圈。結果就是該賽道更像一個自行車比賽賽道而不是一條跑道,并且外道的坡度很陡,甚至大多數短跑選手在外道比賽時都免不了向內道摔倒。對于像我這樣的中距離選手,即便是在內道也讓我的腳踝感到極不舒服。超過1英里的比賽不得不在環繞跑道內側的熱身道上舉行。
為了在4分鐘內完成比賽,我需要對我的跑步活動進行完美的調整,即每圈的配速必須比我取得4分01秒7最好成績時的快0.2秒。由于舍布魯克比賽賽道較業余且比賽沒有強大的競爭對手,我決定耗費最小的力氣來完成比賽,以便為下周的比賽節省體力。然而在比賽之前,我看到我的隊友坦布拉·鄧恩在女子1 500米的比賽中全力以赴,一開始便取得了遙遙領先的優勢,接著一圈接一圈地保持領先的節奏,最后一騎絕塵地完成了比賽,創造了個人的最佳成績,并取得了參加全國大學生錦標賽的資格。突然,我覺得自己過于算計和謀求策略的做法顯得有些可笑和過分。我來這兒的目的就是比賽,為什么我不能全力以赴呢?
“耐力極限”這一概念看似老生常談,但是當真正要解釋它的時候,你會發現其實并沒有那么容易。如果你問我1996年是什么因素導致我無法在4分鐘內完成比賽的話,我會跟你談最大心率、肺活量、慢肌纖維、乳酸堆積和各種各樣我從跑步雜志上看到的時髦詞語。但是,如果仔細分析這些因素,你會發現其實它們都無法說明問題。即便你擁有低于最大值的心率,以及適度的乳酸值,且肌肉收縮功能符合要求,你也依然會遇到瓶頸。讓生理學家感到沮喪的是,耐力無法令人信服地與任何單一生理變量聯系起來。
問題在于耐力就像一把理想化的瑞士軍刀。要完成馬拉松比賽時,你離不開它;當你乘坐的長途航班的經濟艙里有一群哭鬧的幼兒時,你也需要它幫助你保持清醒。當然,耐力在后一種情形中的使用可以被看作一種比喻手法,但身體耐力和心理耐力的界限實際上沒有那么明顯。想想歐內斯特·沙克爾頓那次命途多舛的南極探險。[5]他和他的船員在探險船“持久號”于1915年撞冰擱淺后,歷盡兩年的磨難生存了下來。那么,是我們所說的心理耐力讓他們活了下來,還是身體耐力讓他們活了下來呢?你能想象二者缺一的情形嗎?
我所喜歡的一個恰如其分的定義是研究人員塞繆爾·馬卡拉提出的,即耐力是“持續抵制不斷增強的停止意愿所做出的努力”[6]。實際上,這是馬卡拉對“努力”而非耐力的描述(我會在本書第4章中進一步闡述二者的差別),這一描述反映出耐力與身體和心理兩方面都有關。忽略掉本能告訴你應該怎么做(慢一點兒、向后退和放棄)的強烈意愿,以及對時間流逝的察覺,是耐力至關重要的組成部分。面無懼色地承受重擊需要自我控制,而耐力則需要更為持久的屬性:把手指伸到火苗里的時間要足夠長,才能感受到熱度;用60秒的跑步去充實那稍縱即逝的1分鐘。
稍縱即逝的時間可能以秒計算,也可能以年計算。在2015年NBA(美國男子籃球職業聯賽)季后賽中,勒布朗·詹姆斯最大的對手是疲勞(我并沒有貶低金州勇士隊后衛安德烈·伊戈達拉的意思)。詹姆斯在之前的5個賽季共出場17 860分鐘,比聯盟的其他任何一名球員的出場時間都多超過2 000分鐘。在半決賽時,他在一場激烈的加時賽階段令人吃驚地要求被換下場,但后來又改變了主意。在比賽還剩下12.8秒的時候,他通過跑投命中一記三分球,絕殺了比賽,隨后在終場哨聲響起后便癱倒在球場上,他躺在地上的這一幕被做成了超級流行的表情包。在決賽的第四場比賽中,他在場上鮮有跑動。在第四節顆粒無收后他承認:“我太累了。”其實詹姆斯當時并不是真的累到氣喘吁吁,而是每天、每周和每月積攢起來的疲勞致使他的身體耐力達到極限。[7]
而與長跑運動員的特點恰恰相反的短跑運動員也經歷著相同的問題。即便是世界上最優秀的短跑運動員,也在與被100米世界紀錄前保持者莫里斯·格林的教練約翰·史密斯委婉地稱為“負加速期”的問題做斗爭。[8]盡管100米比賽可能在不到10秒鐘的時間內就結束了,但是大多數運動員會在前50米或60米時達到最快速度,這一速度在短暫維持后便開始衰減。為什么尤塞恩·博爾特在比賽最后能將他的對手遠遠地甩在身后呢?因為相比于其他運動員,博爾特的最快速度衰減程度較低(或者說衰減時間出現較晚)。2009年博爾特在柏林田徑世錦賽上創造了9.58秒的100米世界紀錄,比賽中他最后20米的用時比前20米的用時慢1/500秒,但是他仍然在比賽中保持了大幅度的領先。[9]
還是在那次世錦賽中,博爾特在200米的比賽中創造了19.19秒的世界紀錄。而其中一個重要的細節是:他用了9.92秒完成了前100米的比賽——盡管比他在打破紀錄的100米比賽中花費的時間要多,但考慮到200米比賽的前半程為彎道,這一成績已經相當驚人了。而讓人難以察覺的一點是,他在比賽中控制了自己的配速,有意識地分配自己的體力,以便在比賽全程保證個人的最好發揮。這也是耐力在心理和生理上密不可分的原因:無論是有意識的還是無意識的,任何時間超過大約12秒的比賽都要求我們在如何發力及什么時候發力的問題上做出決定。即便是在不斷重復的全力舉重訓練中,你可能會認為短暫的5秒鐘舉重完全是肌肉力量的展現,但研究發現,我們也在控制節奏:你的“最大”力量取決于你認為你舉過了多少次這種重量。[10]
配速的這種無法被忽視的重要性解釋了為什么長跑運動員非常執著于他們的分段時間。小約翰·L.帕克在他備受跑步人士熱愛的《雨中的3分58秒》一書中寫道:“跑者是對其體力耗費非常吝嗇的守財奴,他每時每刻都要弄清楚他已經耗費了多少體力,以及他剩下的體力還可以支撐他跑多遠。他必須在比賽結束的那一刻才可以耗費完所有的體力。”在舍布魯克的那次比賽中,我明白我必須以低于32秒的時長跑完長度為200米的每一圈才可以在4分鐘內完成整個比賽。我花費了無數次的訓練,掌握了這一準確的配速。所以,當我完成第一圈后聽到計時員喊出“27秒”時,我身體一顫,著實大吃一驚。
如何掌握配速的學問其實非常復雜(我會在本書后面的章節中解釋)。你不僅要依靠你的感受,還要將那種感受與你對比賽那一刻所期待的感受進行比較,才能判斷出你的配速是否具有可持續性。當開始跑第二圈時,我不得不處理好兩種互相沖突的因素:對配速過快的理性認知和對實際配速驚喜若狂的主觀感受。我打消了讓自己慢下來的顧慮,用57秒完成了兩圈的比賽——并且依然感覺良好。這時我確定我跑步生涯不尋常的時刻就要到來了。
隨著比賽的進行,我不再關注分段時間。我知道我的分段時間要遠遠少于4分鐘完成比賽所需要的時間,因此它們對我來說沒有參考價值了。我只是專注于向前跑,希望在我這超常發揮的狀態消失之前能夠完成比賽。我最終沖過終點的時間是3分52.7秒,比之前的個人最好成績快了足足9秒鐘。而那場比賽給我帶來的進步超過了我5年前剛開始跑步以來取得的所有進步。比賽結束的那天晚上,我像以往及從那之后很多次那樣仔細地研究了我的訓練數據,但是我并沒有發現任何能夠預示我將取得突破的線索。我所能發現的是訓練讓我逐漸取得了進步。
比賽結束之后,我和幫我進行每圈計時的隊友進行了交流。他的計時器測出的時間與我比賽的成績有出入。根據他的計時,我第一圈的成績為30秒,而不是27秒;我完成前兩圈的時間為60秒,而不是57秒。或許在終點線負責每圈計時的裁判開始計時的時間晚了3秒;又或許這位法語裁判為了照顧我,在匆忙使用英語播報時導致了計時的幾秒鐘延誤。不管怎么說,他讓我誤認為我比賽時的速度比我平時的速度要快,讓我感覺極好。所以,我打破了自己賽前的預期,取得了沒人能預測到的成績。
我們經常聽到人們說羅杰·班尼斯特開創了一個先河。吉米·布勞特和凱文·希曼在二人合著的2006年出版的關于自我激勵的名為《制勝的心態》一書中,把班尼斯特4分鐘內完成1英里的比賽作為自信重要性的一個重要參數。他們寫道:“在一年內,37名運動員做到了這一點。一年之后,超過300名運動員在4分鐘內完成了1英里的比賽。”同樣夸張的(其實完全是虛構的)描述充斥在勵志講座和網絡中:在班尼斯特的帶領下,其他人突然突破了他們的心理障礙,釋放了他們真正的潛能。
隨著大家對馬拉松“破2”的期待熱情高漲,這一論調經常被提及,以作為驗證新的挑戰主要來自心理層面的依據。[11]然而,對此論調持懷疑態度的人士則堅信信念與成績無關——人類目前的身體構造是無法進行長距離快速奔跑的。雙方的爭論如同60年前的爭論一樣,引發了一次萬眾矚目的實際測試,用來驗證科學家們如今所推崇的關于人類耐力和極限的理論。但要想獲得有意義的結論,關鍵在于獲得可靠的數據。首先,蘭迪是班尼斯特改寫歷史之后一年時間內唯一一名加入“破4俱樂部”的運動員,而第二年又有4名運動員加入了“破4俱樂部”。直到20多年后的1979年,西班牙巨星何塞·路易斯·岡薩雷斯才成為第300名在4分鐘之內跑完1英里的運動員。
而對于蘭迪在多次比賽中遭遇瓶頸之后突然取得突破,僅僅依靠心理比身體重要的解釋是遠遠不夠的。他6次功虧一簣的嘗試全是在澳大利亞舉辦的不知名的比賽中完成的,這些比賽的對抗性很低,且天氣情況也不盡如人意。最后,他長途跋涉移師歐洲,因為那里有讓他跑起來更快的賽道,且高手如云。1954年春天,在抵達歐洲三天后,蘭迪發現班尼斯特率先跑進了4分鐘。在赫爾辛基舉辦的比賽中,蘭迪第一次有了領跑者,這位當地的領跑者用較快的速度為蘭迪的前一圈半進行領跑。更重要的是,他遇到了真正的對手,即班尼斯特改寫歷史的那次比賽的領跑者克里斯·查特威。查特威在比賽中緊緊咬住蘭迪,直到最后一圈跑完一半時才被甩開。所以,我們不難相信,如果世界上沒有羅杰·班尼斯特,改寫歷史的那個人將會是蘭迪。
當然,我不能完全否定心理的作用——在我取得個人突破后所發生的事情極大地鞏固了我的這一看法。在舍布魯克的那次比賽之后的一次長跑比賽中,我跑出了3分49秒的成績。而在隨后的一次比賽中,我取得了令我自己既感到疑惑又感到欣喜的3分44秒的成績,并取得了參加當年夏季奧運會選拔賽的資格。這三次比賽讓我實現了個人的飛躍。1996年夏季奧運會選拔賽的電視轉播至今仍可以在優兔(YouTube)上找到。當時攝像師在1 500米比賽的起點處對運動員進行拍攝,我旁邊站的是當時加拿大紀錄的保持者格雷厄姆·胡德。你可以看出我當時一臉不安。我茫然地望向四周,仿佛仍然在做夢。
在接下來的十年里,我花費了無數時間尋求進一步的突破,然而成績不出意料地喜憂參半。明白(或者相信)你最終的耐力極限只存在于你的頭腦之中并不會在激烈的比賽中讓這些極限消失。這也并不意味著你能簡單地決定對這些極限做出改變。事實上,令我沮喪和疑惑的是,這些年來,我的大腦在幫助和阻礙我進步上發揮著近乎相同的作用。美國奧運會長跑運動員伊恩·多布森在試圖努力理解他自己起起伏伏的成績時說:“這應該像數學那樣有規律可循,然而事實并非如此。”[12]我本人也在嘗試找出那條公式,以讓我一勞永逸地計算出我的耐力極限所在。我想如果我知道我的身體到底能夠允許我跑多快,我就可以毫無遺憾地離開體育界了。
28歲那年,在離2004年奧運會選拔賽還有三個月時,我的骶骨不幸出現了應力性骨折。在徹底恢復后,我決定繼續前進。我選擇上學攻讀新聞學學位,畢業后我在渥太華的一家報社做了一名普通的記者。但是我發現自己仍然對那個尚未解決的問題感到癡迷。為什么那個問題不像數學問題那樣呢?究竟是什么讓我在“破4”的突破上如此困難呢?在我取得“破4”的成績后又出現了哪些變化呢?帶著這些疑問,我離開了報社,開始成為耐力運動專項自由撰稿人——我不關心誰贏誰輸,我關心背后的原因是什么。我查閱了大量的科學文獻,發現關于這些問題的討論其實一直在進行,而且十分激烈(有時充滿了惡意)。
生理學家在20世紀幾乎把所有時間都用在一個史詩級的問題上,即我們的身體是如何疲憊的。他們切斷青蛙的后腿,并將被切斷的肌肉通電直到肌肉不再抽搐;他們攜帶沉重的實驗設備到偏僻的安第斯山脈探險;征召數千名志愿者在跑步機上、加熱室內進行疲勞測試,以及服用你能想象到的藥品進行相關實驗。他們最后嘗試用耐力機械論的(幾乎算是有規律可循的)觀點來描繪人類的極限:如同油門上放了一塊磚的汽車,除非燃油耗光或者散熱器失靈,否則它會一直前進。
然而這并不是問題的全部答案。隨著大腦測試和控制的復雜技術取得突破,研究人員最終能夠了解,當我們的身體接近極限時,我們的神經元和突觸到底發生了什么。他們發現,無論我們是感到酷熱還是寒冷,饑餓還是口渴,或者是肌肉因為乳酸堆積而感到酸痛,在很多情況下起關鍵作用的是大腦如何去處理這些求救信號。隨著對大腦作用不斷取得新的認知,人們也開始了新的,有時也令人擔憂的嘗試。紅牛公司在位于加利福尼亞州圣莫尼卡的總部進行了經顱直流電刺激實驗,即通過電極用電流刺激優秀的鐵人三項和自行車運動員的大腦以提高其成績。英國軍方資助了基于電腦的大腦訓練實驗計劃,用以提高軍人的耐力,獲得了令人驚訝的成果。即便是潛意識的信息也會增加或損害你的耐力:與一張以16毫秒呈現的愁苦臉相比,一張以同一時長呈現的笑臉會讓自行車運動員的成績提高12%。
過去十年間,我拜訪了位于歐洲、南非、澳大利亞和整個北美的許多實驗室,同數百名與我一樣癡迷于揭開人類耐力奧秘的科學家、教練和運動員進行交談。我從一開始就感覺大腦在這方面的作用比我們平時的認知要大得多。研究證明了這一點,但遠非那些勵志書中大腦決定一切的論述所形容的那樣。相反,從根本上說,大腦和身體的關系密不可分,要了解在某一特殊情況下什么決定了你身體的耐力極限,你就必須同時考慮大腦和身體的因素。在后文中我會講述科學家們正在從事的相關研究,在我看來,他們所取得的令人驚訝的研究成果只是我們對人類身體耐力極限研究的開端而已。
[1]出自魯德亞德·吉卜林《報答與仙女們》(Rewards and Fairies)作品集里的詩《如果》(“If—”)(倫敦:麥克米倫出版社,1910)。
[2]詳見2004年1月26日塞巴斯蒂安·科(Sebastian Coe)在《每日電訊報》發表的《蘭迪:真正的惜敗之人》(“Landy the Nearly Man”)一文。
[3]在尼爾·巴斯科姆(Neal Bascomb)的《完美一英里》(The Perfect Mile)(倫敦:柯林斯維羅出版社,2004)一書中被引用。這一權威的解釋也說明了蘭迪隨后比賽中的一些細節問題。
[4]1碼約為0.91米。——編者注
[5]詳見阿爾弗雷德·蘭辛(Alfred Lansing)的《耐力》(Endurance)(紐約:基礎讀物出版社,1959)一書。
[6]馬卡拉根據羅伊·鮑邁斯特(Roy Baumeister)等人于2007年在《心理科學研究的現狀》第6期第16卷上發表的《自我控制的優點模式》(“The Strength Model of Self-Control”)一文中提出的體力定義的基礎上提出了“吃力的認知過程”這一定義。
[7]詳見科克·蓋恩斯(Cork Gaines)2015年6月4日在商業內幕(Business Insider)網上發表的《自2010年以來勒布朗·詹姆斯的出場時間要比其他任何一位美職籃球運動員都多,而且要多得多》(“LeBron James Has Played More Minutes Than Anyone in the NBA Since 2010, and It Isn’t Even Close”)一文;美聯社2015年5月25日刊登的湯姆·威瑟斯(Tom Withers)的《勒布朗·詹姆斯在戰勝老鷹隊的比賽中累到筋疲力盡》(“LeBron James Pushes Himself to Total Exhaustion in Win Over Hawks”)一文;以及《體育畫報》2015年6月12日刊登的克里斯·曼尼克斯(Chris Mannix)的《詹姆斯率領的騎士隊還有體能儲備來備戰決賽嗎?》(“Do LeBron, Cavaliers Have Enough Left in the Tank to Survive NBA Finals?”)一文。
[8]www.SpeedEndurance.com網站于2009年8月21日和2010年3月17日分別刊登的文章,即吉姆森·李(Jimson Lee)的《尤塞恩·博爾特200米比賽的分段時間、速度儲備和速度耐力》(“Usain Bolt 200 Meter Splits, Speed Reserve and Speed Endurance”)及《有記載以來的最高速度和最快衰減》(“From the Archives:Maximal Speed and Deceleration”);羅爾夫·格拉博納(Rolf Graubner)和埃伯哈德·尼克斯德福(Eberhard Nixdorf)于2011年在《田徑新研究》第2期第1卷上發表的《2009年世界田徑錦標賽中短跑和跨欄項目的生物力學分析》(“Biomechanical Analysis of the Sprint and Hurdles Events at the 2009 IAAF World Championships in Athletics”)一文。
[9]博爾特比賽后程的加速可以理解為他的最高速度比別人更快,這樣即便是在最后20米與其他選手同樣降速,他也可以一騎絕塵。但是專家得出的一致結論為,他尤其擅長在后程進行“速度保持”。
[10]詳見伊斯雷爾·霍爾珀林(I.Halperin)等人于2014年在《歐洲應用生理學雜志》第7期第114卷上發表的《在重復最大自主肌肉收縮中的配速策略》(“Pacing Strategies During Repeated Maximal Voluntary Contractions”)一文。
[11]關于與1英里“破4”挑戰的對比,詳見2017年5月5日www.Psych?Central.com網站上刊登的克萊爾·德羅迪克—娜娜(Claire Dorotik-Nana)的《4分鐘1英里賽、2小時馬拉松賽,以及成績認可障礙的危險》(“The Four Minute Mile, the Two Hour Marathon, and the Danger of Glass Ceilings”)一文。關于懷疑的觀點,詳見2013年5月6日www.LetsRun.com網站上刊登的羅伯特·約翰遜(Robert Johnson)的《馬拉松“破2”的秘密》(“The Myth of the Sub-2-Hour Marathon”)一文,以及羅斯·塔克在體育科學(Science of Sport)網站上發表的《馬拉松“破2”和1英里賽“破4”》(“The 2-Hour Marathon and the 4-Min Mile”)一文。
[12]詳見邁克爾·希爾德(Michael Heald)于2012年夏天在《螺旋槳》(Pro?peller)雜志上發表的《應該像數學那樣有規律可循》(“It Should Be Mathematical”)一文。