در تحقیقی دیگر، سالمندانی که به تازگی بازنشسته شده بودند و زندگی کم تحرکی را آغاز کرده بودند، در طول ۴ سال توسط آزمون‌های شناختی گوناگون مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج بررسی‌ها، نشان داد که توانمندی‌های شناختی این سالمندان از زمان بازنشستگی تا ۴ سال بعد از آن به طور فزاینده‌ای کاهش می‌یابد. از سوی دیگر، سالمندانی که پس از بازنشستگی در تمرینات منظم از قبیل راهپیمایی، آهسته دویدن، دوچرخه‌سواری و حرکات موزون شرکت داشتند در نمرات آزمون‌های شناختی آن ها در طول ۴ سال کاهشی صورت نگرفته بود (لوریان، ۲۰۰۱).
پژوهشگران معتقدند که ممکن است فرآیندهای مشابهی در مغز انسان وجود داشته باشد. به عبارت دیگر، تمرینات ورزشی ممکن است موجب تقویت ساختار هیپوکامپ در انسان شوند. آی وی(۲۰۰۱) معتقد است که تمرینات ورزشی برای سلامت جسم و روان، به یک اندازه، ضرورت دارد. کشف هیجان انگیزی که صورت گرفته این است که تمرینات ورزشی علاوه بر افزایش جریان خون در مغز، میزان تولید مولکول BDNF را هم افزایش می‌دهند. این مولکول همچنین می‌تواند از تباهی سلول‌ها در اثر بیماری‌های آلزایمر و پارکینسون جلوگیری کند.
بر طبق نتایج آزمایش‌هایی که اخیراًً در رابطه با تاثیر ورزش بر حافظه انجام شده، افزایش میزان تولید BDNFمی‌تواند بر یادگیری و حافظه تاثیر مثبت داشته باشد. بنابرین در نتیجه تمرینات ورزشی، میزان جریان خون در مغز، تعداد سلول‌های مغز در ناحیه هیپوکامپ و ترشح مولکول‌های حفاظتی مانند BDNF افزایش می‌یابد. مجموعه این فرآیندها می‌تواند موجب بهبود حافظه و به تعویق انداختن بیماری آلزایمر شوند. همچنین انجام تمرینات ورزشی می‌تواند کاهش توانمندی‌های شناختی را که در اثر سالمندی حادث می‌شود به تأخیر اندازد. تمرینات ورزشی با افزایش رشد سلول‌های عصبی و گسترده شدن ارتباطات بین سلولی که برای یادگیری و حافظه ضرورت دارد می‌تواند مغز را جوان و فعال نگهدارند(فی زینگ، ۲۰۱۲).
تاثیرات تمرین بر سلول‌های عصبی ناشی از افزایش جریان خون در مغز است که منجر به آزاد شدن فاکتورهای رشد می‌شود و می‌تواند از سکته مغزی پیشگیری نماید. از سوی دیگر تمرینات ورزشی می‌تواند مانند برخی ترکیبات دارویی، موجب آزادسازی سروتونین، نوراپی نفرین و دوپامین شود.
بر طبق یافته های انجمن علم عصب‌نگر آمریکا که بر اساس آزمایش بر روی موش‌ها به دست آمده‌اند، تمرینات ورزشی می‌تواند در بهبود طیف وسیعی از بیماری‌ها مؤثر باشد. ظاهراًً بهبود بسیاری از بیماری‌های دستگاه عصبی بر اثر تکثیر مجدد سلول‌های مغز صورت می‌گیرد. قبلاً تصور می‌شد که مغز، ساخت سلول‌های جدید را خیلی زود در جریان رشد متوقف می‌کند، اما در سال‌های اخیر پژوهشگران شواهد روشنی یافته‌اند که نشان می‌دهد مغز به تولید سلول‌های جدید در طول حیات خود ادامه می‌دهد البته حتی بدون رشد نرونهای جدید هم ممکن است ساختار مغز به دو طریق تغییر کند، زیرا سلول‌های گلیا که در تغذیه نرون‌ها و دفع مواد زاید و سمی نقش دارند می‌توانند تکثیر شوند و انشعابات دندریتی نرون‌ها هم می‌تواند رشد کرده و افزایش یابد. (کالات، ۱۳۷۵).
تمرینات ورزشی موجب تکثیر سلول‌های مغز بویژه در ناحیه هیپوکامپ می‌شود. این ساختار در انتقال اطلاعات از حافظه کوتاه مدت به بلند مدت دخالت دارد. در آزمایش‌هایش که بر روی موش‌ها انجام گرفت معلوم گردید که موش‌هایی که بر روی چرخ‌گردان، مسافتی معادل ۴ تا ۶ مایل در روز می‌دویدند، تعداد نرونهای هیپوکامپ در مغزشان شدیداًً افزایش می‌یافت. اما موش‌هایی که از دویدن محروم بودند در مغزشان تغییری مشاهده نشد. موش‌های دونده همچنین، در یادگیری ماز (مسیر پر پیچ و خم)، مهارت بیشتری از خود نشان می‌دادند. جالب این است که حتی موش‌های دونده، از تیره‌ای از موش‌ها انتخاب می‌شدند که به طور ارثی در یادگیری ضعیف بودند ولی باز هم دویدن توان یادگیری آن ها را افزایش می‌داد. همچنین مشاهده گردید که دویدن از افت عملکرد ناشی از سالمندی در یادگیری پیشگیری می‌کند. (یافه،۲۰۰۱).
ظاهراًً مطلوب یا نامطلوب بودن تمرینات، برای آزمودنی می‌تواند در میزان تاثیر آن ها بر مغز نقش عمده‌ای داشته باشد. وقتی گروهی از موش‌ها به جای دویدن، به شنا کردن پرداختند هیچ گونه تغییری در توانایی یادگیری و حافظه آن ها مشاهده نگردید. شاید از آنجایی که جوندگان به شنا کردن علاقه‌ای ندارند، فشار روانی ناشی از شنای اجباری مانع از هر گونه تغییر مفیدی در مغز موش‌ها و توانایی یادگیری و حافظه آنان شده بود.(یافه، ۲۰۰۱).
فرضیاتی در تبیین تأثیرات ورزش
فرضیه کته‌کولامین‌ها: کته کولامین‌ها گروهی از مواد شیمیایی مانند نوراپی‌نفرین، اپی‌نفرین و دوپامین هستند که به عنوان انتقال دهنده شیمیایی عمل می‌کنند. نوراپی نفرین و دوپامین بر یادگیری و حافظه تاثیر می‌گذارند. تمرینات منظم، ترشح این ترکیبات را افزایش داده و مقدار آن ها را در پلاسمای خون زیاد می‌کند (کتی و براون، ۱۹۶۶،۱۹۷۳) . بنابرین انجام تمرینات ورزشی به طور منظم می‌تواند از طریق افزایش ترشح انتقال دهنده‌های شیمیایی، موجب تقویت حافظه و تغییرات خلقی شود.
فرضیه اندورفینها: اندورفینها دسته‌ای از مواد شیمیایی هستند که از نرونهای مغز ترشح می‌شوند و آثار شبه افیونی دارند (ضد درد و آرام‌بخش). تمرینات ورزشی و بویژه دویدن می‌توانند موجب افزایش اندورفینها شوند. همچنین مصرف الکل یا برخی از غذاها، موجب تحریک ترشح این مواد می‌شوند. تزریق ماده نالوکس که در پیوند با گیرنده‌های اندورفینی مانع اثربخشی اندورفین می‌شود، می‌تواند تاثیرات مثبت ورزش بر خلق را کاهش دهد. بنابرین می‌توان گفت تاثیرات خلقی ناشی از ورزش عمدتاًً ناشی از ترشح اندورفینها است. به طور کلی پژوهشگران دریافتند که محیط‌های چالش برانگیز که شامل سه عامل موقعیت‌های یادگیری فشرده، تعامل‌های اجتماعی و فعالیت‌های فیزیکی هستند نقش مهمی در افزایش تعداد سلول‌های مغز در جانداران مختلف و حتی در انسان دارند.
تعداد زیادی از پژوهش ها به تاثیر ورزش و فعالیت جسمی بر حالات خلقی، در عین تأکید ویژه بر اضطراب و افسردگی ،پرداخته است. شواهد حاکی از آن است که در برخی افراد ، ورزش در کاهش اضطراب مؤثر است( هکفورت و اسپیلبرگر ، ۱۹۸۹؛ لندرز و پتروزلو، ۱۹۹۴؛ لندرز و آرنت، ۲۰۰۱؛ مک آلی ، میهالکو، و بین، ۱۹۹۶؛ راگلین و مورگان ، ۱۹۸۷؛ سالمون، ۲۰۰۰ ). در مقایسه با صفت[۲۷] اضطراب، ورزش مخصوصاً بر حالت[۲۸] اضطراب تاثیر دارد . فرایند ایجاد اثر اضطراب زدایی فعالیت جسمی ، به وضوح مشخص نیست. مورگان، کسی که سالها به بررسی اثر ورزش بر حالات خلقی پرداخته است، فرض می‌کند که ورزش موجب انحراف توجه یا ” وقفه[۲۹] ” در فشارها و اضطرابهای زندگی روزمره می شود ( بهرک و مورگان، ۱۹۷۸ ).
