Tập thể dục 20 phút trước khi học bài mang lại lợi ích gì?

Nhiều học sinh, sinh viên và người làm việc trí óc thường có thói quen ngồi lì vào bàn học suốt nhiều giờ liền với hy vọng tiếp thu được nhiều kiến thức nhất có thể. Tuy nhiên, tình trạng uể oải, mất tập trung hoặc học trước quên sau lại rất dễ xảy ra khi não bộ không được kích hoạt đúng cách. Liệu việc dành ra khoảng 20 phút vận động trước khi học bài có thực sự giúp việc ghi nhớ bài vở trở nên dễ dàng hơn?

Câu trả lời từ các bằng chứng khoa học thực nghiệm là có. Dành một khoảng thời gian ngắn để tập thể dục nhịp điệu (aerobic) vừa sức giúp tăng cường lưu thông máu lên não, đồng thời kích thích cơ thể giải phóng các hợp chất sinh học quan trọng, đặc biệt là yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não bộ (BDNF). Những thay đổi sinh hóa tạm thời này đóng vai trò như bước "khởi động" cho các tế bào thần kinh, hỗ trợ tối ưu hóa khả năng chú ý và năng lực xử lý thông tin.

BDNF: Dưỡng chất tự nhiên kích thích tế bào thần kinh

Yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não (Brain-Derived Neurotrophic Factor - BDNF) là một loại protein đóng vai trò then chốt đối với sự tồn tại, tăng trưởng và mềm dẻo của các tế bào thần kinh. BDNF thường được các nhà khoa học ví von như một loại "phân bón" tự nhiên dành cho não bộ, chịu trách nhiệm hỗ trợ quá trình hình thành các khớp thần kinh mới (synapse) và bảo vệ các mạng lưới dẫn truyền hiện có.

Khi chúng ta vận động cơ bắp, cơ thể không chỉ đốt cháy calo mà còn gửi các tín hiệu sinh hóa kích thích sản sinh BDNF đi vào tuần hoàn ngoại vi và tác động đến não. Vận động aerobic cấp tính đã được xác nhận là giúp gia tăng nồng độ BDNF lưu hành trong máu của cơ thể ^[1]. BDNF trưởng thành (mBDNF) có thể tăng lên ngay sau khi hoàn thành một buổi tập thể lực ngắn ^[2]. Sự gia tăng này hỗ trợ tăng cường tính mềm dẻo của các vùng chức năng não bộ, đặc biệt là vùng hồi hải mã – trung tâm ghi nhớ then chốt – và vỏ não trước trán, nơi phụ trách tư duy logic và kiểm soát điều hành.

Cải thiện khả năng chú ý và chức năng điều hành của não

Bên cạnh việc kích thích BDNF, vận động nhịp điệu ngắn trước giờ học còn mang lại những thay đổi nhanh chóng ở các vùng não phụ trách nhận thức. Vận động aerobic cấp tính có khả năng cải thiện các khía cạnh của chức năng điều hành và khả năng nhận diện trí nhớ ^[1]. Một đợt tập luyện aerobic cường độ từ trung bình đến mạnh trong khoảng 30 phút đã được chứng minh là giúp nâng cao hiệu suất nhận thức ở nhiều nhóm đối tượng từ trẻ em đến người lớn tuổi ^[3].

Trong môi trường học tập, chức năng điều hành đóng vai trò tối quan trọng để giải quyết các bài toán phức tạp, đọc hiểu văn bản dài và duy trì sự kiềm chế trước các yếu tố gây xao nhãng như điện thoại hay mạng xã hội. Khi các mạng lưới thần kinh này được tiếp thêm năng lượng sau một buổi vận động ngắn, tốc độ phản xạ của não bộ được ghi nhận sẽ giảm đi, đồng nghĩa với việc người học xử lý các yêu cầu nhận thức nhanh nhạy hơn ^[4], ^[5].

Các nghiên cứu khoa học thực tế nói lên điều gì?

Để làm rõ bức tranh tác động của vận động lên não bộ, các nhà khoa học đã tiến hành nhiều thử nghiệm lâm sàng và đối chứng ngẫu nhiên trên các nhóm người khác nhau:

Tại một nghiên cứu năm 2016 trên 58 người trưởng thành trẻ tuổi khỏe mạnh, các tình nguyện viên được chia ngẫu nhiên vào nhóm tập thể dục cường độ cao hoặc nhóm nghỉ ngơi đối chứng ^[6]. Kết quả cho thấy nhóm vận động có sự cải thiện rõ rệt về khả năng kiểm soát ức chế qua bài kiểm tra Stroop và tăng tính linh hoạt nhận thức qua bài kiểm tra nối điểm Trail Making Test phần B, đồng thời nồng độ BDNF huyết thanh tăng ngay sau tập ^[6]. Sự gia tăng BDNF này có mối tương quan đáng kể với mức độ cải thiện tính linh hoạt nhận thức ^[6].

Một nghiên cứu khác vào năm 2011 khảo sát nam giới trẻ tuổi cho thấy chỉ một đợt đạp xe cường độ cao trong thời gian ngắn đã giúp nâng cao hiệu suất thực hiện bài kiểm tra liên tưởng khuôn mặt và tên – một bài kiểm tra đòi hỏi sự tham gia của vùng hồi hải mã và thùy thái dương giữa ^[7]. Sự thay đổi nhận thức tích cực này diễn ra song hành cùng mức tăng nồng độ BDNF trong huyết thanh ^[7]. Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng việc duy trì tập luyện 5 tuần giúp tăng cường thể lực, chức năng nhận thức và phản ứng BDNF sau các buổi tập ngắn ^[7].

Năm 2020, một thử nghiệm can thiệp trên 20 nam giới béo phì (độ tuổi trung bình 30,0) chia thành nhóm tập ngắt quãng cường độ cao (HIIT) và nhóm tập liên tục cường độ trung bình (MICT) ^[2]. Dù ở cường độ trung bình hay cường độ cao, nồng độ BDNF trưởng thành (mBDNF) đều tăng lên ngay sau buổi tập ^[2]. Đồng thời, khả năng thực hiện bài kiểm tra chữ - màu Stroop và bài kiểm tra mã hóa đều được nâng cao rõ rệt ở cả hai nhóm ^[2].

Về hình thức vận động, nghiên cứu năm 2018 so sánh 20 nam thanh niên tham gia bài tập kỹ năng đóng (chạy bộ) và kỹ năng mở (đánh cầu lông) trong 30 phút ở cường độ 60% mức dự trữ nhịp tim ^[3]. Kết quả chỉ ra rằng chơi cầu lông mang lại mức nồng độ BDNF huyết thanh cao hơn đáng kể và có xu hướng giảm chi phí chuyển đổi tác vụ tốt hơn so với chạy bộ đơn thuần ^[3]. Điều này gợi ý rằng những môn thể thao đòi hỏi sự phản xạ và phán đoán không gian có thể mang lại thêm lợi ích nhận thức.

Nghiên cứu năm 2023 trên 22 nam thanh niên khỏe mạnh thực hiện 30 phút đạp xe ở mức 60% lượng oxy hấp thụ tối đa ^[1]. Các phân tích khẳng định tập thể dục aerobic cấp tính giúp cải thiện chức năng nhận thức và tăng BDNF lưu hành ^[1]. Đáng chú ý, việc bổ sung các axit amin thiết yếu trước buổi tập giúp cải thiện thêm chức năng điều hành sau tập, dù không làm thay đổi thêm nồng độ BDNF lưu hành ^[1].

Mối liên hệ phức tạp: BDNF tăng có luôn đồng nghĩa với học giỏi hơn?

Mặc dù việc vận động làm tăng nồng độ BDNF là hiện tượng sinh học đã được ghi nhận nhất quán, mối quan hệ giữa BDNF ngoại vi và năng lực nhận thức tức thì vẫn còn nhiều điểm phức tạp cần nhìn nhận khách quan.

Một nghiên cứu năm 2014 trên 60 người trẻ tuổi được phân loại theo mức độ thể lực hô hấp tim mạch đã tiến hành 30 phút tập aerobic cường độ trung bình ^[5]. Mặc dù cả hai nhóm thể lực cao và thấp đều ghi nhận nồng độ BDNF tăng cao và thời gian phản xạ nhanh hơn sau tập, sự gia tăng BDNF này lại không có tương quan trực tiếp với các cải thiện điện sinh lý thần kinh và hành vi ^[5]. Hiệu quả phân bổ tài nguyên chú ý vượt trội sau tập chỉ xuất hiện rõ ở những người có nền tảng thể lực tốt ^[5].

Tương tự, nghiên cứu năm 2016 trên 60 thanh niên thực hiện bài kiểm tra chuyển đổi tác vụ cũng phát hiện rằng mặc dù tập aerobic cấp tính làm tăng BDNF huyết thanh ở các nhóm tập, chỉ những người có mức độ thể lực tim mạch cao mới đạt được lợi ích về khả năng chuyển đổi tác vụ và điện sinh lý thần kinh ^[4]. Các nhà nghiên cứu nhận định rằng sự thay đổi BDNF ngoại vi có thể không phải là nhân tố duy nhất hay trực tiếp tạo nên lợi ích nhận thức ngắn hạn ^[4].

Ở nhóm người cao tuổi bị suy giảm nhận thức nhẹ (MCI) trong một nghiên cứu năm 2019 gồm 64 người tham gia, một buổi tập aerobic cường độ cao làm tăng nồng độ BDNF huyết thanh từ mức trung vị 4564,61 pg/mL lên 5173,27 pg/mL ^[8]. Tuy nhiên, bài tập ngắn này lại chưa tạo ra cải thiện ngay lập tức về hiệu suất nhận thức, thậm chí nhóm nghỉ ngơi đối chứng còn mắc ít lỗi hơn ở bài kiểm tra duy trì sự chú ý ^[8]. Các chỉ số học tập thị giác không gian hay chức năng điều hành cũng chưa thấy sự khác biệt giữa hai nhóm ^[8].

Những dữ liệu trên nhắc nhở rằng BDNF là một chỉ dấu sinh học tiềm năng cho thấy não bộ đang được chuẩn bị để tiếp nhận thông tin, nhưng việc chuyển hóa trạng thái sinh học đó thành điểm số hay khả năng ghi nhớ thực tế còn tùy thuộc vào thể lực nền tảng, cường độ vận động và cách thức học tập sau đó.

Những hiểu lầm phổ biến khi vận động trước giờ học

Nhiều người thường lầm tưởng rằng tập thể dục càng mệt, càng kiệt sức thì não bộ càng được kích thích mạnh mẽ. Đây là một quan niệm sai lầm. Khi tập luyện quá sức đến mức cạn kiệt năng lượng, cơ thể sẽ tích tụ nhiều chất chuyển hóa gây mỏi cơ và hệ thần kinh trung ương bị ức chế tạm thời. Tình trạng này khiến người học cảm thấy buồn ngủ, uể oải và giảm khả năng tập trung ngay khi ngồi vào bàn học.

Một hiểu lầm khác là cho rằng chỉ cần tập thể dục trước khi học thì không cần chú trọng đến các yếu tố khác. Vận động chỉ đóng vai trò hỗ trợ kích hoạt não bộ tạm thời, không thể thay thế cho giấc ngủ đủ giấc, dinh dưỡng cân bằng và phương pháp ghi nhớ khoa học. Sự phối hợp giữa thể lực và thói quen sinh hoạt mới là chìa khóa duy trì năng lực tư duy bền vững.

Nhóm đối tượng nào cần cẩn trọng khi áp dụng?

Mặc dù việc vận động ngắn mang lại nhiều tác động tích cực, không phải ai cũng nên bắt đầu ngay với những bài tập thể lực đòi hỏi gắng sức:

• Người có bệnh lý tim mạch, tăng huyết áp chưa kiểm soát hoặc rối loạn nhịp tim cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi áp dụng các bài tập cường độ trung bình hoặc cao để đảm bảo ngưỡng nhịp tim an toàn.
• Những người có vấn đề về cơ xương khớp, thoái hóa khớp gối hoặc cột sống nên chọn các bài tập không chịu tải trọng lớn như đạp xe tại chỗ nhẹ nhàng hoặc đi bộ chậm thay vì chạy bộ hay nhảy dây.
• Người mới ốm dậy, cơ thể đang mệt mỏi suy nhược hoặc thiếu ngủ trầm trọng không nên gắng sức vận động, vì điều này có thể làm tăng gánh nặng lên hệ thần kinh thay vì tạo ra sự tỉnh táo.
• Bất kỳ ai đang trong quá trình điều trị y tế hoặc dùng thuốc theo toa cần tuân thủ hướng dẫn của chuyên gia y tế trước khi thay đổi chế độ vận động hàng ngày.

Hướng dẫn thực hành: 20 phút vận động tối ưu trước khi ngồi vào bàn

Để tận dụng tối đa lợi ích sinh học từ vận động mà không làm cơ thể bị kiệt sức, người học có thể thiết lập quy trình 20 phút vận động đơn giản như sau:

• Thời điểm thực hiện: Tiến hành vận động trước khi bắt đầu phiên học bài chính khoảng 15 đến 30 phút. Khoảng nghỉ ngắn sau tập giúp nhịp tim, nhịp thở và thân nhiệt dần ổn định trở lại, đưa não bộ về trạng thái tỉnh táo lý tưởng nhất.
• Cường độ phù hợp: Ưu tiên cường độ nhẹ đến trung bình, tương đương khoảng 60% mức dự trữ nhịp tim ^[3]. Bạn có thể tự kiểm tra bằng "bài kiểm tra nói chuyện": trong lúc tập, bạn vẫn có thể nói được từng câu ngắn nhưng không thể hát trọn vẹn một bài hát.
• Lựa chọn bài tập: Các bài tập kỹ năng mở đòi hỏi phản xạ như cầu lông, bóng bàn hoặc các trò chơi vận động phối hợp tay mắt rất được khuyến khích nhằm tối ưu nồng độ BDNF và sự linh hoạt của não bộ ^[3]. Nếu không có không gian, việc đạp xe tại chỗ ^[1], ^[7], đi bộ nhanh hoặc các bài tập aerobic nhịp điệu tại nhà là những lựa chọn vô cùng tiện lợi.
• Phân bổ thời gian: Dành khoảng 3 - 5 phút đầu để khởi động làm nóng các khớp ^[3], 12 - 15 phút duy trì vận động nhịp điệu liên tục, và 2 - 3 phút cuối để thả lỏng, hít thở sâu. Sau khi tập, hãy uống một ly nước lọc để bù nước cho cơ thể trước khi bước vào bàn học.

Dành 20 phút vận động nhẹ nhàng trước giờ học không phải là một phép màu biến việc học trở nên dễ dàng ngay tức khắc, nhưng đây là một chiến lược khoa học giúp đánh thức các vùng chức năng não bộ và gia tăng nồng độ BDNF. Khi được kết hợp hài hòa với kế hoạch học tập hợp lý và nghỉ ngơi điều độ, thói quen vận động nhỏ này sẽ trở thành trợ thủ đắc lực giúp bạn nâng cao năng suất tư duy mỗi ngày.