1990年代中期，一群科學家決定觀察大腦的哪一部分受運動的影響最大。研究開始前，他們猜測大腦皮質和小腦（位於脊髓與大腦相交的位置），對於協調身體運動都很重要。
因此，運動對這些區域的影響自然也是最大的，就像跑步對心血管健康的影響，要大於對肌肉力量的作用一樣。
這個研究以觀察老鼠在籠子中奔跑時，大腦的哪一部分產生最多腦源性神經營養因子（BDNF）為起點。奇怪的是，檢查小鼠的大腦時，科學家發現產出最多BDNF的地方，居然既不是大腦皮質也不是小腦，而是大腦的記憶中心海馬回。這個發現，成為運動能強烈影響記憶的最重要線索之一。
過去十年裡的動物實驗和人類研究都顯示，我們的記憶力可以透過運動得到加強。而且實際上，運動身體對記憶的影響力，似乎是最重要的。
讓大腦停止萎縮，在整個生命過程中，大腦會持續萎縮。不幸的是，它開始得比多數人想得要早得多。
大腦約在25歲時長到最大，之後每年都會略微萎縮。當然，我們一生中都在持續產生新的腦細胞，只是細胞死亡的速度比新生速度更快。我們每天每秒會持續損失大約十萬個腦細胞，而且這是常年不停歇的。但是即便大腦中含有大約一千億個細胞，有這樣基數龐大的腦細胞可以彌補，這種損失也會因時間的推移而變得十分明顯。每過一年，大腦的體積將減少0.5％至1％。
大腦的記憶中心海馬回，是會隨年紀增長萎縮的一個部分。我們有兩個海馬回，兩個大腦半球一邊一個，位於兩邊的顳葉深處。其大小每年會減少1％。這樣緩慢卻穩定縮小的海馬回，正是讓記憶隨歲月流逝而變糟的主因。
很長一段時間以來，我們以為只有酒精和藥品等物品才會對大腦產生負面影響，而且是絕對負面的、沒有任何好處的，畢竟它們會加速大腦的老化和海馬回的萎縮。想要阻止或扭轉這種趨勢，也一度被認為不可能。但現在因為發現運動在「增加記憶力」乃至「提升整個大腦功能」上有著驚人的效果，從而提供了令人信服的證據，推翻原先的說法。
美國科學家以磁振造影掃描檢查120人的大腦，並在兩個不同時間點測量他們的海馬回，中間間隔一年。受試者被隨機分配到兩組，並進行兩種不同類型的活動。一組是耐力訓練，另一組則是伸展之類的輕度運動，運動時心率不會提高。
一年之後，耐力訓練組變得比輕度運動組更健康。到目前為止，實驗還沒有什麼令人驚奇的結果，但海馬回發生什麼變化呢？輕度運動組的成員，海馬回縮小了1.4％。不過這也不足為奇，因為它每年確實會縮小約1％。
非常有趣的是，耐力訓練組的海馬回完全沒有縮小，反而變大了2％。這些人的海馬回不僅恢復活力，而且從體積來講更是明顯年輕兩歲，而非老了一歲！這還不是全部的結果：測試對象身體變得越健康，其海馬回體積就越大。在那些健康狀況改善最多的人中，海馬回的增長率超過2％。
這一切是怎麼發生的？一個不那麼合理的假設是：隨著運動越多而增加的大腦肥料BDNF 發揮了作用。也許你還記得，BDNF 能真正加強腦細胞聯繫，因此影響了我們的記憶力。所以能合情合理地說：當科學家檢查受試者腦內BDNF 的濃度，他們注意到BDNF 增加得越多，海馬回就長得越大。
有什麼神奇的訓練計劃可以倒退大腦的衰老一年，並且使海馬回這樣一個重要的部分再生？受試者把自行車踩得如同搖滾音樂劇《地獄蝙蝠》（Bats Out of Hell）裡那樣，或嚴格進行劇烈的長跑嗎？
都不是。事實是，他們既不騎車也不跑步，唯一的運動是每周3次、每次40分鐘的散步。這說明了你可以透過每周散步或慢跑幾次，來停止甚至扭轉大腦的老化，增強記憶力！
但是，讀這類實驗結果時，應該小心謹慎地下結論—實驗是一回事，現實是另一回事。保護海馬回免於老化，甚至恢復其活力並讓體積變大，對我們的生活意味著什麼呢？我們真的能透過運動來改善記憶力嗎？簡短的回答是：是的，絕對能！
歷史上多個研究結果都非常明確地指向同一個答案：短期和長期記憶都能透過運動得到改善，海馬回的衰老也可以減緩甚至獲得逆轉。每周3次、每次40分鐘的散步就能停止甚至扭轉大腦的老化，增強記憶力，大腦基因的返老還童，運動不足以阻止海馬回隨著年齡增長而不再萎縮，卻也許能減緩遺傳物質的老化。
與大腦和身體內的其他細胞一樣，海馬回的組成細胞中也有遺傳物質。我們完整的DNA和所有基因，都存在每一個腦細胞之中。通常，基因不會隨著年齡而改變，但是它們發揮作用的方式會隨著年齡而有所變化，並導致包括大腦在內的身體器官進入衰老過程。
如果檢查不同年齡段的小鼠海馬回細胞，就會發現有一組基因隨著動物的衰老而變化。這些基因控制著腦細胞的生長，以及建立彼此聯結的能力。隨著小鼠的年齡增長，這類基因會變得不那麼活躍。這種逐步發展的基因變化，不僅使海馬回老化，更使得整個大腦衰老。然而，即使基因會老化，也不意味著整個細胞在凋亡的過程中一去不回頭。
研究人員曾將動物放到跑步機上進行訓練，並觀察到可以被稱為奇蹟的現象：許多基因在受到老化的負面影響時，也受到了運動的影響，而且是正面的。儘管細胞變年輕的機制還沒有被完全破解，但在動物完成實驗規定的跑步訓練後，能觀察到它們的海馬回細胞在基因上似乎變得更年輕了。
運動對基因的影響很大，但不會即時生效。參與測試的老鼠在8周內每天都跑步，這樣的強度相當於人類在幾年內每天都堅持跑步。這也說明了，那種「偶爾跑」的運動量是不足以影響基因的。值得注意的是，那些長期堅持運動的人，不僅長出了較大的海馬回，也使原有的海馬回細胞恢復活力。