การออกกำลังกายมีผลมากต่อโครงสร้าง หน้าที่การทำงาน และการรู้คิดของสมองใช่หรือไม่?
ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
การออกกำลังกายมีผลมากต่อโครงสร้าง หน้าที่การทำงาน และการรู้คิดของสมอง[1][2][3][4] งานวิจัยในมนุษย์จำนวนมากแสดงว่า การออกกำลังกายแบบแอโรบิก (จากเบาถึงหนักที่ใช้กระบวนการสร้างพลังงานโดยออกซิเจน) โดยอย่างน้อย 30 นาทีทุกวันปรับปรุงการทำงานของสมอง โดยปรับหน้าที่การรู้คิด (cognitive function) การแสดงออกของยีน และสภาพพลาสติกทางประสาท (neuroplasticity) และพฤติกรรมที่มีผลดี ผลที่ได้ในระยะยาวรวมทั้งการเกิดเซลล์ประสาท (neurogenesis) ที่เพิ่มขึ้น, การทำงานทางประสาทที่ดีขึ้น (เช่นในการส่งสัญญาณแบบ c-Fos และ BDNF), การรับมือกับความเครียดที่ดีขึ้น, การควบคุมพฤติกรรมที่ดีขึ้น, ความจำชัดแจ้ง (declarative) ความจำปริภูมิ (spatial) ความจำใช้งาน (working) ที่ดีขึ้น, และการปรับปรุงทางโครงสร้างและหน้าที่ของโครงสร้างสมองและวิถีประสาทที่สัมพันธ์กับการควบคุมการรู้คิดและความจำ[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10] ผลการออกกำลังกายต่อความรู้คิดอาจช่วยการเรียนหนังสือในนักเรียนนักศึกษา เพิ่มผลิตผลการทำงาน ช่วยรักษาการทำงานของสมองในคนแก่ ป้องกันหรือบำบัดความผิดปกติทางประสาทแบบต่าง ๆ และปรับปรุงคุณภาพชีวิตโดยทั่วไป[1][11][12]
การออกกำลังกาย
การออกกำลังกายที่ใช้ออกซิเจนอย่างต่อเนื่องสามารถทำให้ครึ้มใจอย่างชั่วคราวเพราะการสังเคราะห์สารเคมีประสาทอย่างน้อย 3 อย่างคือ anandamide (เป็น endocannabinoid ชนิดหนึ่ง),
เอ็นดอร์ฟินบีตา (β-endorphin เป็นสารโอปิออยด์ธรรมชาติ)
และ phenethylamine (เป็น trace amine และแอนะล็อกของแอมเฟตามีน ) การออกกำลังกาย
ความแตกต่างทางสังคมและวัฒนธรรมเยี่ยงนี้แสดงว่า ผู้คนในเขตภูมิภาคต่าง ๆ ที่มีสถานการณ์ทางสังคมต่าง ๆ มีแรงจูงใจและวิธีการออกกำลังกายที่ต่างกัน
ดังนั้น การออกกำลังกายสามารถปรับปรุงสุขภาพและความเป็นอยู่ที่ดี ช่วยเพิ่มความผูกพันของชุมชน และการเห็นคุณค่าของธรรมชาติ ประสาทวิทยาศาสตร์
การศึกษาทางชีววิทยาของสมองของมนุษย์มีเนื้อหาเกี่ยวโยงกันของสาขาวิชาต่าง ๆ ในหลายระดับ มีตั้งแต่ระดับโมเลกุลไปจนถึงระดับเซลล์ (นิวรอน) ซึ่งมีทั้งระดับการทำงานของกลุ่มของนิวรอนจำนวนน้อย เช่น ในคอลัมน์ของสมองส่วนคอร์เทกซ์ (cortical columns) ไปจนถึงระดับการทำงานของระบบต่าง ๆ ในสมองที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับระบบประสาทการมองเห็น และไปจนถึงระดับการทำงานของระบบขนาดใหญ่ เช่น การทำงานของสมองส่วนซีรีบรัลคอร์เทกซ์ หรือ ซีรีเบลลัม และการทำงานของสมองทั้งหมด โรควิตกกังวล
งานศึกษาทางคลินิกและกับสัตว์แสดงว่า โรควิตกกังวลมีสหสัมพันธ์กับความลำบากในการทรงร่างกาย[54][55][56][57] โดยกลไกที่อาจทำงานผิดพลาดก็คือเขต parabrachial area ซึ่งเป็นโครงสร้างทางสมองที่หน้าที่อย่างหนึ่งก็คือประสานข้อมูลจากอะมิกดะลากับข้อมูลเกี่ยวกับความสมดุลของร่างกาย[58] สมองมนุษย์
แม้สมองมนุษย์ได้รับการป้องกันจากกระดูกที่หนาของกะโหลก แขวนในน้ำหล่อสมองไขสันหลัง และแยกจากกระแสเลือดด้วยเยื่อกั้นเลือด–สมอง กระนั้น ยังไวต่อความเสียหายและโรค ความเสียหายทางกายภาพแบบที่พบมากที่สุด คือ การบาดเจ็บที่ศีรษะแบบปิด (closed head injury) เช่น การทุบศีรษะ โรคหลอดเลือดสมอง หรือภาวะเป็นพิษจากสารเคมีหลายชนิดที่เป็นพิษต่อประสาท การติดเชื้อของสมอง แม้รุนแรง แต่พบน้อยเนื่องจากมีเยื่อกั้นชีวภาพป้องกันอยู่ สมองมนุษย์ยังไวต่อโรคการเสื่อม เช่น โรคพาร์กินสัน โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็งและโรคอัลไซเมอร์ มีภาวะจิตเวชจำนวนหนึ่ง เช่น โรคจิตเภทและภาวะซึมเศร้า คาดว่าสัมพันธ์กับการทำหน้าที่ผิดปรกติของสมอง แม้ธรรมชาติของวิกลภาพของสมองดังกล่าวยังไม่เข้าใจกันดีมาก Executive functions
แม้ว่า น้ำหนักของแบบจำลองว่า EF มีส่วนในการทำให้เกิดความเอนเอียงในประสาทสัมผัส จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ
หลักฐานโดยตรงที่แสดงการเชื่อมต่อกันโดยกิจระหว่าง PFC และเขตประสาทสัมผัสต่าง ๆ เมื่อมีการทำงานของ EF ก็ยังมีน้อยอยู่ตราบเท่าทุกวันนี้
คือจริง ๆ แล้ว มีหลักฐานเดียวที่มาจากการศึกษาที่คนไข้มีความเสียหายในส่วนหนึ่งของสมองกลีบหน้า
และเกิดผลในส่วนสมองที่ไกลจากรอยโรคที่สืบเนื่องกับการตอบสนองของเซลล์ประสาทรับความรู้สึก
แต่ว่า มีงานวิจัยน้อยงานที่ได้ตรวจสอบว่า ปรากฏการณ์เช่นนี้เกิดในเฉพาะสถานการณ์ที่เกิดการทำงานของ EF หรือไม่
ส่วนวิธีอื่น ๆ ที่วัดความเชื่อมต่อกันระหว่างเขตสมองที่อยู่ห่างกัน เช่นโดยสหสัมพันธ์ของการตอบสนองที่เห็นใน fMRI ได้แสดงหลักฐานโดยอ้อมว่า
สมองกลีบหน้าและเขตประสาทสัมผัส (เขตรับความรู้สึก) ต่าง ๆ มีการสื่อสารถึงกันและกันในกระบวนการต่าง ๆ
ที่พิจารณาว่า ทำให้เกิดการทำงานของ EF เช่นความจำใช้งาน
ดังนั้น จึงยังต้องการงานวิจัยเพิ่มขึ้นอีกเพื่อที่จะระบุว่า มีการส่งข้อมูลกลับไปกลับมาอย่างไรระหว่าง PFC และส่วนอื่น ๆ ของสมองเมื่อ EF เกิดการทำงาน ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
VEGF เป็นโปรตีนส่งสัญญาณแบบบำรุงสมอง (neurotrophic) และสร้างหลอดเลือด (angiogenic) ที่ยึดกับตัวรับ tyrosine kinases 2 ประเภท คือ VEGFR1 และ VEGFR2 และมีอยู่ทั้งในเซลล์ประสาทและเซลล์เกลียในสมอง[46] ภาวะขาดออกซิเจน (Hypoxia) ทำให้มีการแสดงออกของยีน VEGF มากขึ้นมีผลป้องกันเซลล์ประสาทที่ขาดออกซิเจน[46] เหมือนกับ BDNF และ IGF-1 การออกกำลังกายมีหลักฐานว่าเพิ่มชีวสังเคราะห์ของ VEGF ในเนื้อเยื่อนอกประสาทส่วนกลางซึ่งสามารถข้ามตัวกั้นเลือด-สมองได้ แล้วโปรโหมตการเกิดเซลล์ประสาทและการเกิดหลอดเหลือดในสมอง[37][38][48] การเพิ่มการส่งสัญญาณโดย VEGF ที่เป็นผลของการออกกำลังกายมีหลักฐานว่าช่วยการไหลเวียนของเลือดในสมอง และมีส่วนให้เกิดเซลล์ประสาทในฮิปโปแคมปัสที่เกิดจากการออกกำลังกาย[5][38][48] ฟิเนียส์ พี. เกจ
โดยรู้จักกันมานานว่า "เค้สชะแลงอเมริกัน" (the American Crowbar Case)[3]:54[4] และครั้งหนึ่งได้มีคำอธิบายว่า "มากกว่ากรณีอื่น ๆ ทั้งหมด เป็นกรณีที่สร้างความอัศจรรย์ใจให้ ลดคุณค่าเรื่องการพยากรณ์โรค และแม้แต่ล้มล้างหลักสรีรวิทยา"[5] นายเกจมีอิทธิพลต่อการอภิปรายเรื่องจิตใจและสมองในคริสต์ศตวรรษที่ 19 โดยเฉพาะในเรื่องของการแบ่งหน้าที่เฉพาะของเขตสมองในซีรีบรัม และอาจจะเป็นเค้สแรกที่บอกเป็นนัยว่า ความเสียหายต่อเขตบางเขตในสมอง อาจมีผลต่อบุคลิกภาพ[2]:บทที่7-9[4] การออกกำลังกาย
การออกกำลังกายควรจำกัดตามสมรรถภาพของร่างกายแต่ละส่วน
เช่น แม้ข้อต่อและกล้ามเนื้อบางส่วนอาจทนต่อการวิ่งมาราธอนหลายครั้งได้ แต่บางส่วนอาจเสียหายเพราะวิ่งจ๊อกกิ้งเพียงแค่ 20 นาที
ดังนั้น บุคคลควรรู้ข้อจำกัดของตน สมอง
สมองประกอบด้วยเซลล์สองชนิด คือ เซลล์ประสาท และเซลล์เกลีย เกลียมีหน้าที่ในการดูแลและปกป้องนิวรอน นิวรอนหรือเซลล์ประสาทเป็นเซลล์หลักที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูลในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าที่เรียกว่า ศักยะงาน (action potential) การติดต่อระหว่างนิวรอนนั้นเกิดขึ้นได้โดยการหลั่งของสารเคมีชนิดต่าง ๆ ที่รวมเรียกว่า สารสื่อประสาท (neurotransmitter) ข้ามบริเวณระหว่างนิวรอนสองตัวที่เรียกว่า ไซแนปส์ สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง เช่น แมลงต่าง ๆ ก็มีนิวรอนอยู่นับล้านในสมอง สัตว์มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่มักจะมีนิวรอนมากกว่าหนึ่งร้อยล้านตัวในสมอง สมองของมนุษย์นั้นมีความพิเศษกว่าสัตว์ตรงที่ว่ามีความซับซ้อนและใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับขนาดตัวของมนุษย์ การออกกำลังกาย
โลกมีแนวโน้มในการเปลี่ยนไปทำงานที่ต้องออกแรงน้อยกว่า
ประกอบกับการขนส่งที่อาศัยเครื่องยนต์ การใช้สิ่งอำนวยความสะดวกประหยัดแรงงานในบ้าน และการมีกิจกรรมพักผ่อนหย่อนใจที่ลดลง
แต่การเปลี่ยนพฤติกรรม/วิถีชีวิตก็สามารถแก้ปัญหาเช่นนี้ได้ สุขศาสตร์การหลับ
การออกกำลังกายสามารถทั้งอำนวยและขัดขวางการนอนที่มีคุณภาพ บุคคลที่ออกกำลังกายมีคุณภาพการนอนที่ดีกว่า[9] แต่การออกำลังกายดึกเกินไปอาจทำให้กระชุ่มกระชวยและหลับได้ช้า[7] การได้รับแสงสว่างธรรมชาติในช่วงกลางวัน และการหลีกเลี่ยงแสงสว่างก่อนนอนอาจช่วยประสานวงจรการนอน-ตื่นของร่างกาย ให้เข้ากับวงจรกลางคืน-กลางวันได้[10] การสร้างภาพประสาท
นักวิทยาศาสตร์บางท่านได้วิพากษ์วิจารณ์ข้ออ้างที่อาศัยภาพสมองที่ลงพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์และสื่อมวลชน เช่น อ้างว่าได้ค้นพบ "ส่วนสมองที่เป็นตัวการ" ของเรื่องต่าง ๆ เช่น ความรัก หรือความสามารถทางดนตรี หรือความจำเฉพาะอะไรบางอย่าง เพราะว่า เทคนิคการสร้างแผนที่หลายอย่างมีความคมชัดค่อนข้างต่ำ voxel (ปริมาตรที่เล็กที่สุดที่รวมตัวกันเป็นภาพสามมิติ ย่อมาจาก volume pixel) เดียวสามารถมีเซลล์ประสาทอยู่เป็นพัน ๆ หน้าที่หลายอย่างยังต้องอาศัยเขตต่าง ๆ หลายเขตในสมอง ซึ่งหมายความว่าข้ออ้างเช่นนี้ไม่สามารถตรวจสอบได้ด้วยอุปกรณ์ที่มี และโดยทั่วไปขึ้นอยู่กับข้อสมมุติผิด ๆ ว่า สมองทำหน้าที่แบ่งส่วนกันอย่างไร อาจจะเป็นไปได้ว่า หน้าที่ของสมองจะสามารถบอกได้อย่างถูกต้องก็ต่อเมื่อวัดด้วยวิธีที่ละเอียดกว่านี้ ที่ตรวจสอบไม่ใช่บริเวณใหญ่ ๆ แต่ตรวจสอบวงจรประสาทวงจรเล็ก ๆ เป็นจำนวนมหาศาล ความจำ
งานวิจัยปี ค.ศ. 2006 ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่ลอสแอนเจลิสที่พิมพ์ในวารสาร "American Journal of Geriatric Psychiatry (วารสารจิตเวชผู้สูงอายุอเมริกัน)" พบว่า
เราสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของระบบประชานและสมองโดยเปลี่ยนวิถีชีวิตอย่างง่าย ๆ 
เช่นการฝึกหัดความจำ การทานอาหารสุขภาพ การรักษาร่างกายให้แข็งแรง และการบริหารความเครียด
ในงานทดลองนี้ มีการตรวจสอบผู้ร่วมการทดลอง 17 คนโดยมีอายุเฉลี่ย 53 ปี มีประสิทธิภาพความจำเป็นปกติ
มีการให้ผู้ร่วมการทดลอง 8 คนทานอาหารที่ดีต่อสมอง (brain healthy) ฝึกการผ่อนคลาย ออกกำลังกาย ฝึกจิต (ซึ่งเป็นเทคนิคฝึกสมองและความจำเกี่ยวกับภาษา)
หลังจากนั้น 14 วัน ผู้ร่วมการทดลองสามารถใช้คำได้คล่องขึ้น (word fluency) เทียบกับความสามารถที่ได้วัดมาก่อน 
แต่ไม่มีการวัดผลติดตามในระยะยาว ดังนั้น จึงยังไม่ชัดเจนว่าการเปลี่ยนแปลงชีวิตเช่นนี้มีผลระยะยาวต่อความจำหรือไม่ ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
งานวิเคราะห์อภิมานปี 2553 เกี่ยวกับผลของการออกกำลังกายต่อ executive functions ของเด็ก มีการทดลองสองแบบที่ใช้ประเมินผล แบบแรกเป็นการออกกำลังกายเป็นประจำ ที่จัดกลุ่มเด็กแบบสุ่มให้ออกกำลังกายตามเวลาเป็นเวลาหลายอาทิตย์แล้วประเมินผลทีหลัง[83] แบบที่สองเป็นการตรวจสอบผลทางการรู้คิดทันทีหลังจากการออกกำลังกาย[83] ผลของแบบประเมินทั้งสองแสดงว่า การออกกำลังกายแบบแอโรบิกอาจจะทั้งปรับปรุง executive functions ของเด็กแบบชั่วคราว และมีอิทธิพลต่อการปรับปรุงที่ยั่งยืนกว่า[83] ความจำชัดแจ้ง
แม้ว่า จะมีนักจิตวิทยาจำนวนมากที่เชื่อว่า สมองทั้งสิ้นมีส่วนเกี่ยวข้องกับความจำ
แต่ว่า เขตสมองที่ชื่อว่า ฮิปโปแคมปัสและโครงสร้างอื่นที่อยู่รอบ ๆ ดูเหมือนจะเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดต่อความจำชัดแจ้งโดยเฉพาะ 
ความสามารถที่จะทรงไว้หรือระลึกถึงความจำอาศัยเหตุการณ์ต้องอาศัยฮิปโปแคมปัสเป็นอย่างยิ่ง 
เปรียบเทียบกับการสร้างความจำชัดแจ้งใหม่ ๆ ที่ต้องอาศัยทั้งฮิปโปแคมปัสและทั้งรอยนูนรอบฮิปโปแคมปัส (Parahippocampal gyrus) 
งานวิจัยอื่น ๆ พบว่า รอยนูนรอบฮิปโปแคมปัสมีความสัมพันธ์กับความจำแบบรู้จำ (Recognition Memory) ที่ดีกว่า Executive functions
ทฤษฎีเกี่ยวกับระบบบริหารโดยมากมาจากสังเกตการณ์ในคนไข้ที่มีสมองกลีบหน้าเสียหาย
คือ คนไข้มีการกระทำและกลยุทธ์ในการทำกิจต่าง ๆ ในชีวิตประจำวันที่ไม่มีระเบียบ
แม้ว่า คนไข้จะสามารถผ่านการทดสอบทางคลินิกหรือภายในแล็บที่ใช้ประเมินการทำงานทางประชานขั้นพื้นฐานเช่นความจำ การเรียนรู้ ภาษา และการคิดหาเหตุผล
มีสมมติฐานที่แสดงว่า เพื่อที่จะอธิบายพฤติกรรมที่น่าแปลกใจเช่นนี้ จะต้องมีระบบประสาทครอบคลุมที่ประสานงานของกระบวนการทางประชานต่าง ๆ 
หลักฐานการทดลองมากมายเกี่ยวกับโครงสร้างทางประสาทที่เกี่ยวข้องกับ EF มาจากการทดสอบโดยใช้ stroop effect และ Wisconsin Card Sorting Task (WCST)
โดย Stroop task ให้ผู้รับการทดลองบ่งสีของคำที่ระบายสีโดยที่สีและความหมายของคำอาจจะขัดแย้งกัน (เช่น คำว่า "แดง" ที่ระบายสีเป็นสีเขียว)
ผู้รับการทดลองจะต้องใช้ EF ในการทำงานนี้
เพราะว่า ต้องมีการยับยั้งพฤติกรรมที่ทำอย่างช่ำชองและอัติโนมัติ (เช่นการอ่านคำหนังสือ)
เพื่อที่จะทำงานที่ไม่ค่อยได้ทำ ซึ่งก็คือบ่งสีของคำ
งานทดลองที่ใช้การสร้างภาพสมองโดยกิจ (functional neuroimaging) แสดงว่า มีสองส่วนใน PFC
ซึ่งก็คือ anterior cingulate cortex (ACC) และ dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC)
ที่พิจารณาว่ามีความสำคัญเป็นพิเศษในการทำงานทดสอบนี้ ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
งานศึกษาหนึ่ง (Caerphilly Prospective study) ติดตามชาย 2,375 คนตลอด 30 ปีและตรวจดูความสัมพันธ์ระหว่างวิถีชีวิตที่ถูกสุขภาพกับภาวะสมองเสื่อม ในบรรดาปัจจัยที่ตามดูทั้งหมด[90] การวิเคราะห์ข้อมูลของงานศึกษาแสดงว่า การออกกำลังกายสัมพันธ์กับการเกิดภาวะสมองเสื่อมที่ต่ำลง และการลดความเสื่อมในการรู้คิด[90][91] งานปริทัศน์เป็นระบบต่อมางานหนึ่งทบทวนงานศึกษาตามยาวต่าง ๆ ก็พบระดับการออกกำลังกายที่สูงขึ้นว่าสัมพันธ์กับการลดความเสี่ยงต่อภาวะสมองเสื่อมและความเสื่อมในการรู้คิดเช่นกัน[33] งานนี้ยังแจ้งอีกด้วยวว่า การออกกำลังกายที่เพิ่มขึ้นดูจะเป็นเหตุของความเสี่ยงที่ลดลงเหล่านั้น[33] การออกกำลังกาย
บุคคลที่ออกกำลังกายหนักปานกลางจนถึงหนักมีอัตราตายที่ต่ำกว่า เทียบกับบุคคลที่ไม่ค่อยออกกำลัง
การออกกำลังกายหนักปานกลางมีสหสัมพันธ์กับความไม่แก่เร็วเพราะลดโอกาสเกิดการอักเสบ
ประโยชน์โดยมากสามารถได้เมื่อออกกำลังกายเป็นระยะเท่ากับ 3,500 นาที metabolic equivalent (MET){\text{kg}*{h}}\ = 4.184 \dfrac{\text{kJ}}{\text{kg}*{h}} = 1.1622222... \dfrac{\text{W}}{\text{kg}}
ต่ออาทิตย์
ยกตัวอย่างเช่น การขึ้นบันไดเป็นเวลา 10 นาที ดูดฝุ่น 15 นาที ทำสวน 20 นาที วิ่ง 20 นาที เดินหรือขี่จักรยานเพื่อเดินทาง 25 นาทีทุก ๆ วัน รวม ๆ กันจะได้ 3,000 นาที MET ต่อทิตย์
ทั่วโลกการขาดออกกำลังกายเป็นเหตุของภาระโรคเพราะโรคหลอดเลือดเลี้ยงหัวใจ () 6% เพราะเบาหวานชนิดที่สอง 7% เพราะมะเร็งเต้านมและมะเร็งลำไส้ใหญ่ 10%
การขาดการออกกำลังกายเป็นเหตุให้เสียชีวิตก่อนวัย 9% โดยทั่วไปทั่วโลก เฮ็นรี่ กัสตาฟ โมไลสัน
ตามคำของคอร์กิน[12] งานวิจัยเกี่ยวกับสมรรถภาพความจำของโมไลสันได้ให้ความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้างทางประสาทของความจำทางพื้นที่ (spatial memory) และการประมวลข้อมูลเกี่ยวกับพื้นที่ แม้เขาไม่สามารถที่จะสร้างความจำอาศัยเหตุการณ์หรือความจำเกี่ยวกับความจริงใหม่ ๆ โดยระยะยาว และปรากฏความบกพร่องในการทดสอบความจำทางพื้นที่บางอย่าง นายโมไลสันก็ยังสามารถที่จะวาดแผนผังที่ละเอียดของที่อยู่ของเขา สิ่งที่พบนี้น่าสนใจเพราะว่าโมไลสันได้ย้ายเข้าไปอยู่ในบ้านนั้น 5 ปีหลังจากการผ่าตัด และดังนั้น เพราะเหตุภาวะเสียความจำส่วนอนาคต (anterograde amnesia) ที่รุนแรงของเขา และเพราะความเข้าใจของระบบความจำที่ได้ในเค้สอื่น ๆ สิ่งที่คาดหมายก็คือว่า การสร้างความจำเชิงแผนที่ภูมิลักษณ์ของนายโมไลสันควรจจะเกิดความเสียหายไปด้วย คอร์กินได้คาดว่า โมไลสัน "สามารถสร้างแผนที่เชิงประชานของแผนใช้พื้นที่ของบ้านของเขาเพราะมีการไปจากห้องสู่ห้องทุก ๆ วัน"[12]:156 ส่วนในประเด็นเรื่องโครงสร้างทางประสาท คอร์กิน[12] อ้างว่า ความสามารถของนายโมไลสันในการสร้างแผนใช้พื้นที่ เป็นไปได้เพราะว่า โครงสร้างของเครือข่ายประสาทในการประมวลพื้นที่โดยส่วนหนึ่งของเขาไม่มีความเสียหาย (เช่น ส่วนหลังของ parahippocampal gyrus) ความจำเชิงกระบวนวิธี
เป็นเรื่องที่ชัดเจนว่า การเสพโคเคนเป็นระยะเวลานานเปลี่ยนแปลงโครงสร้างต่าง ๆ ในสมอง ผลงานวิจัยแสดงว่า โครงสร้างทางสมองที่เกิดผลโดยตรงกับการเสพโคเคนในระยะยาวก็คือ มีเลือดไปเลี้ยงสมองต่ำกว่าปกติ (hypoperfusion) ในสมองกลีบหน้า ในเขต periventricular และในเขตเชื่อมต่อกันของสมองกลีบขมับและสมองกลีบข้าง (temporal-parietal)[66] ซึ่งล้วนแต่เป็นโครงสร้างที่มีบทบาทในระบบความจำต่าง ๆ ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
Prefrontal cortex และ Anterior cingulate cortex ซึ่งจำเป็นเพื่อควบคุมพฤติกรรม โดยเฉพาะก็คือในเรื่องความจำใช้งาน การควบคุมการใส่ใจ การตัดสินใจ ความยืดหยุ่นในการรู้คิด การรู้คิดทางสังคม การหยุดพฤติกรรมอัตโนมัติเพื่อทำสิ่งที่ได้ผลกว่า (inhibitory control)[52][53] โดยมีบทบาทในโรคสมาธิสั้น (ADHD) และการติดสิ่งเสพติด[52] Nucleus accumbens มีหน้าที่เกี่ยวกับ incentive salience (คือทำให้สิ่งเร้าน่าต้องการ เป็นรูปแบบแรงจูงใจที่สัมพันธ์กับระบบรางวัลและการเสริมแรงเชิงบวก) โดยมีบทบาทในการติดสิ่งเสพติด[54] ฮิปโปแคมปัส มีหน้าที่เก็บและทำให้มั่นคงซึ่งความจำชัดแจ้งและความจำปริภูมิ (spatial memory)[6][55] มีบทบาทในโรคซึมเศร้า (MDD)[8] สมองน้อย มีหน้าที่ประสานการเคลื่อนไหว (motor coordination) และเรียนรู้การเคลื่อนไหว (motor learning)[56] Caudate nucleus มีหน้าที่เกี่ยวกับการเรียนรู้การตอบสนองต่อสิ่งเร้าและการหยุดพฤติกรรมอัตโนมัติเพื่อทำสิ่งที่ได้ผลกว่า (inhibitory control) โดยมีบทบาทในโรคพาร์คินสัน โรคฮันติงตัน และโรคสมาธิสั้น[52][55] สมองกลีบข้าง มีหน้าที่รับรู้ความรู้สึกสัมผัส (sensory perception) ความจำใช้งาน และการใส่ใจ[52][57] ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
นอกจากนั้นแล้ว งานวิจัยยังแสดงหลักฐานของบทบาทของ BDNF ในฮิปโปแคมปัสรวมทั้งการเกิดเซลล์ประสาท การเปลี่ยนสภาพของไซแนปส์ (synaptic plasticity) และการฟื้นสภาพทางประสาท[5][42] การออกกำลังกายแบบแอโรบิกหนักระดับปานกลาง-สูง เช่น การวิ่ง การว่ายน้ำ และการขี่จักรยานเพิ่มชีวสังเคราะห์ของ BDNF ในเลือดและในสมองถึง 3 เท่า[4][42][43] ระดับการออกกำลังกายสัมพันธ์ในเชิงบวกกับระดับของ BDNF ที่สูงขึ้นทั้งโดยการสังเคราะห์และการแสดงออกของยีน[4][42][43] งานวิเคราะห์อภิมานเกี่ยวกับผลของการออกกำลังกายต่อระดับ BDNF พบว่า การออกกำลังกายปานกลางอย่างสม่ำเสมอยังเพิ่มระดับ BDNF เมื่อพักอีกด้วย[17] การประเมินตัวเองหลัก (จิตวิทยา)
การเข้าร่วมโปรแกรมการออกกำลังกายแบบ progressive resistance training ของผู้สูงอายุ ซึ่งช่วยสร้างกล้ามเนื้อ[36] แต่ยังต้องมีการศึกษาแบบทั่วไปเพื่อกำหนดว่า CSE มีผลต่อการเข้าร่วมออกกำลังกายอย่างอื่น ๆ ในชนทุกวัยหรือไม่ การประเมินประสิทธิภาพและความสามารถของทีมที่ดีกว่า (high collective efficacy) ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพในการจัดการบริหารที่ดีกว่า (เช่น การตั้งเป้าหมายของทีม การประสานงาน การสอดส่องความก้าวหน้าไปยังเป้าหมาย)[37] ซึ่งแนะแนวว่า งานวิจัย CSE ควรขยายเพื่อตรวจสอบว่า CSE มีอิทธิพลต่อทีมและประสิทธิภาพการทำงานของทีมได้อย่างไร การจัดการความขัดแย้งกันระหว่างบทบาทหน้าที่ต่าง ๆ โดยเสริมสร้างความสมบูรณ์ คือคนที่มี CSE สูงมักจะรู้สึกและสืบหาการสนับสนุนและความช่วยเหลือมากกว่า ทำให้สามารถจัดการบทบาทต่าง ๆ ในชีวิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ (เช่น หน้าที่ที่บ้าน ที่ทำงาน เป็นต้น)[38] การหาเอกลักษณ์ในด้านการงาน คือ คนที่มี CSE สูงสัมพันธ์กับความพยายามสำรวจเอกลักษณ์ของตัวเองในฐานะผู้ทำงาน ซึ่งทำให้พอใจในชีวิตมากกว่า[39] เป็นงานวิจัยซึ่งช่วยเพิ่มความเข้าใจเรื่องความสัมพันธ์ของ CSE กับความพอใจในชีวิต ปัญหาการตัดสินใจเรื่องทางอาชีพ หญิงที่โตในครอบครัวที่ดูแลอย่างเผด็จการจะพัฒนา CSE แบบลบ ซึ่งจะทำให้ลำบากในการตัดสินใจเรื่องอาชีพภายหลังในชีวิต[40] ควรจะมีงานศึกษาต่อไปเพื่อกำหนดผลของสไตล์การเป็นพ่อแม่ต่อ CSE และสมรรถภาพการตัดสินใจทางอาชีพที่กว้างกว่านี้ การหมดแรงใจและความดูถูกถากถาง คือคนที่มี CSE สูงสัมพันธ์กับระดับการหมดแรงใจ (emotional exhaustion) และการดูถูกถากถาง (cynicism) ที่ต่ำกว่า ซึ่งทั้งสองประเด็นสัมพันธ์กับความพอใจในงานที่ต่ำกว่า[41] การมีงาน-ครอบครัวที่สมบูรณ์กว่า - ในกรณีที่แม้รู้สึกว่า องค์กรให้การสนับสนุนต่ำ บุคคลที่ได้คะแนน CSE สูงจะรายงานว่า รู้สึกถึงความสมบูรณ์ทางการงาน-ครอบครัวที่ดีกว่า คือ เหตุการณ์ในบทบาทหน้าที่หนึ่ง ไม่ว่าจะเป็นเรื่องงานหรือเรื่องครอบครัว จะเพิ่มคุณภาพชีวิตในอีกด้านหนึ่ง[15] ความขัดแย้งและบูรณาการเรื่องที่ทำงาน-สถาบันการศึกษา - โดยคล้าย ๆ กัน บุคคลที่มี CSE สูงมีความขัดแย้งในที่ทำงาน-สถาบันการศึกษาน้อยกว่า และมีการบูรณาการที่ดีกว่า[16] ปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้นำ-สมาชิก - ระดับ CSE ที่สูงของทั้งผู้นำและสมาชิกเพิ่มความชัดเจนในบทบาทของสมาชิก (คือ เข้าใจหน้าที่การงานและบทบาทในองค์กร) ทำให้เกิดผลเป็นปฏิสัมพันธ์ที่ดีกว่าระหว่างผู้นำ-สมาชิก[42] ประสิทธิภาพของทีม - ระดับที่สูงของ CSE ช่วยเสริมเครือข่ายสังคมภายในทีม ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพของทีมดีขึ้น[17] และงานวิจัยนี้ก็ยังแนะให้ขยายการตรวจสอบ CSE จากประสิทธิภาพการทำงานของบุคคล ไปยังประสิทธิภาพของกลุ่มหรือทีมด้วย ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
Neuroplasticity (สภาพพลาสติกในระบบประสาท) เป็นกระบวนการปรับตัวของเซลล์ประสาทต่อสิ่งรบกวนในช่วงระยะเวลาหนึ่ง และโดยมากเกิดตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่ซ้ำ ๆ[35] การออกกำลังกายแบบแอโรบิกเพิ่มการผลิตปัจจัยบำรุงสมอง (neurotrophic factors)[lower-alpha 1] (คือ brain-derived neurotrophic factor [BDNF], insulin-like growth factor 1 [IGF-1], vascular endothelial growth factor [VEGF], และ Glial cell line-derived neurotrophic factor [GDNF]) ซึ่งอำนวยปรับปรุงการรู้คิด (cognitive function) และความจำต่าง ๆ โดยโปรโหมตการเกิดหลอดเหลือดในสมอง (angiogenesis) การเกิดเซลล์ประสาทของผู้ใหญ่ (adult neurogenesis)[lower-alpha 2] และการปรับเปลี่ยนทางประสาท (neuroplasticity) อย่างอื่น ๆ[2][5][17][37][38] การฝึกเพื่อสร้างความแข็งแกร่ง
เมื่อออกกำลังกายอย่างถูกต้องแล้ว การฝึกเพื่อสร้างความแข็งแกร่งนั้นจะส่งผลดีต่อร่างกายได้อย่างเห็นได้ชัด ทั้งสุขภาพโดยรวม ที่รวมถึงการเพิ่มของมวลกระดูก กล้ามเนื้อ เอ็น และแข็งแกร่งและทรหดของเส้นเอ็น ยังทำให้การทำงานของข้อต่อดีขึ้น สามารถลดอาการบาดเจ็บได้ สามารถเพิ่มความหนาแน่นของกระดูก เพิ่มเมแทบอลิซึม เพิ่มสมรรถภาพทางกาย และยังทำให้การทำงานของหัวใจดีขึ้น การฝึกโดยทั่วไปแล้วใช้เทคนิคในการค่อย ๆ เพิ่มแรงต่อกล้ามเนื้อ ทั้งจากการเพิ่มน้ำหนักและความหลายหลายในการออกกำลังกาย และรูปแบบของอุปกรณ์ที่เจาะจงกล้ามเนื้อในแต่ละกลุ่ม การฝึกเพื่อสร้างความแข็งแกร่งถือว่าเป็นกิจกรรมที่ไม่ใช้ออกซิเจน แต่บางครั้งก็มีการประยุกต์การออกกำลังกายเพื่อให้แบบใช้ออกซิเจน อย่างเช่น การฝึกแบบเซอร์กิต (circuit training) การสร้างภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก
Functional MRI (fMRI) ถูกใช้เพื่อทำความเข้าใจว่าชิ้นส่วนที่แตกต่างกันของสมองจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกได้อย่างไร. fMRI ที่'ขึ้นอยู่กับระดับออกซิเจนในเลือด' (English: Blood oxygenation level dependent (BOLD)) จะวัดการตอบสนองแบบ hemodynamic กับกิจกรรมประสาทชั่วคราวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงในสัดส่วนของ oxyhemoglobin และ deoxyhemoglobin. วิธีการทางสถิติจะถูกใช้ในการสร้างแผนที่พารามิเตอร์ 3D ของสมองเพื่อแสดงให้เห็นภูมิภาคของเยื่อหุ้มสมองซึ่งแสดงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญอันหนึ่งในกิจกรรมในการตอบสนองต่อหน้าที่. fMRI มีการใช้งานในการวิจัยพฤติกรรมและองค์ความรู้รวมทั้งในการวางแผนการศัลยกรรมของพื้นที่สมองที่ใช้ในการพูด[19][20]. โครงข่ายประสาทเทียม
นักวิจัยส่วนใหญ่ในปัจจุบันเห็นตรงกันว่าข่ายงานประสาทเทียมมีโครงสร้างแตกต่างจากข่ายงานในสมอง แต่ก็ยังเหมือนสมอง ในแง่ที่ว่าข่ายงานประสาทเทียม คือการรวมกลุ่มแบบขนานของหน่วยประมวลผลย่อยๆ และการเชื่อมต่อนี้เป็นส่วนสำคัญที่ทำให้เกิดสติปัญญาของข่ายงาน เมื่อพิจารณาขนาดแล้ว สมองมีขนาดใหญ่กว่าข่ายงานประสาทเทียมอย่างมาก รวมทั้งเซลล์ประสาทยังมีความซับซ้อนกว่าหน่วยย่อยของข่ายงาน อย่างไรก็ดีหน้าที่สำคัญของสมอง เช่นการเรียนรู้ ยังคงสามารถถูกจำลองขึ้นอย่างง่ายด้วยข่ายงานประสาท การออกกำลังกาย
การได้อาหารที่สมควรเป็นเรื่องสำคัญต่อสุขภาพเท่า ๆ กับการออกกำลังกาย
เมื่อออกกำลังกาย ก็ยิ่งสำคัญที่จะทานอาหารที่ดีเพื่อให้ร่างกายได้อัตราส่วนสารอาหารหลักที่ถูกต้องโดยได้สารอาหารรองอย่างพอเพียงอีกด้วย เพื่อช่วยให้ร่างกายฟื้นสภาพจากการออกกำลังกายอย่างหนัก จิตวิทยาเชิงบวก
เพื่อเป็นอุปกรณ์ให้มีชีวิตดีขึ้น จิตวิทยาเชิงบวกมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มคุณภาพของประสบการณ์ต่าง ๆ ในโครงสร้างเยี่ยงนี้ เด็กนักเรียนสามารถเรียนรู้ที่จะตื่นเต้นกับกิจกรรมทางกาย การเล่นเป็นธรรมชาติของเด็กอยู่แล้ว จิตวิทยาเชิงบวกต้องการที่จะดำรงรักษาความกระตือรือร้นเช่นนี้ (เพื่อเป็นความกระตือรือร้นเป็นแรงจูงใจในการใช้ชีวิต) ในการมีกิจกรรมทางกายสำหรับเด็กที่กำลังโต[187] ถ้าทำให้น่าสนใจ ท้าทาย และสนุก การออกกำลังกายจะช่วยสร้างความสุขให้เด็ก วิธีการนี้สามารถให้แนวทางเด็กเพื่อที่จะมีชีวิตแบบไม่ว่าง สบายใจ และมีความหมาย[188] เฮ็นรี่ กัสตาฟ โมไลสัน
แม้ว่าจะมีภาวะเสียความจำ นายโมไลสันสามารถผ่านการทดสอบทางเชาวน์ปัญญาได้ในระดับปกติ ซึ่งแสดงว่า หน้าที่เกี่ยวกับความจำบางอย่าง (เป็นต้นว่าความจำระยะสั้น ความจำเกี่ยวกับคำศัพท์ และความจำเกี่ยวกับพยางค์) ไม่เกิดความเสียหายเพราะการผ่าตัด[11][12] แต่ว่า ในการทำความเข้าใจและการใช้ภาษาในระดับประโยค นายโมไลสันมีความบกพร่องโดยความสามารถที่คงเหลือมีความบกพร่องคล้ายกับในระบบความจำ[13] นายโมไลสันสามารถที่จะจำข้อมูลต่าง ๆ เป็นระยะเวลาสั้น ๆ ตรวจสอบได้โดยการทดสอบความจำใช้งานที่จะต้องระลึกถึงตัวเลขที่แสดงให้ดูมาแล้ว ซึ่งคะแนนของเขาก็ไม่ได้แย่กว่ากลุ่มควบคุม[11] ผลงานวิจัยนี้ให้หลักฐานว่า ความจำใช้งานไม่ต้องอาศัยโครงสร้างในสมองกลีบขมับด้านใน ซึ่งก็สนับสนุนความแตกต่างโดยทั่ว ๆ ไปของที่เก็บความจำระยะสั้นและความจำระยะยาว[8] การระลึกถึงศัพท์ต่าง ๆ ได้ของนายโมไลสันอย่างไม่มีปัญหาแสดงหลักฐานว่า ความจำเกี่ยวกับศัพท์ (lexical memory) ไม่ต้องอาศัยโครงสร้างในสมองกลีบขมับด้านใน[12] การออกกำลังกาย
ผลของการออกกำลังกายต่อระบบประสาทกลางอำนวยโดยส่วนหนึ่งด้วยฮอร์โมน neurotrophic factor
ที่กล้ามเนื้อหลั่งออกในเลือดรวมทั้ง brain-derived neurotrophic factor (BDNF), insulin-like growth factor 1 (IGF-1) และ vascular endothelial growth factor (VEGF) การออกกำลังกาย
การออกกำลังกายที่ไม่เหมาะสมอาจทำอันตรายมากกว่าให้ประโยชน์ แต่นิยามว่า อะไรไม่เหมาะสมอาจจะไม่เหมือนกันในแต่ละบุคคล
สำหรับกิจกรรมหลายอย่าง โดยเฉพาะการวิ่งและปั่นจักรยาน การฝึกที่วางแผนไม่ดีอาจทำให้บาดเจ็บอย่างสำคัญได้
อนึ่ง การบาดเจ็บเพราะอุบัติเหตุก็เป็นเรื่องน่าเป็นห่วงด้วย
แต่ผลลบเพราะประสบกับมลภาวะอากาศดูเหมือนจะไม่น่าเป็นห่วงมาก การทำงานในสมองกับการเข้าสมาธิ
ผู้ที่ไม่เห็นด้วย เช่น นักประสาทชีววิทยา ดร. โอเว็น แฟลเนแกน ของมหาวิทยาลัยดุ๊ก เชื่อว่า ดร. แฮนสัน และนักเขียนอื่น ๆ ในแนวเดียวกัน พูดเกินเลยผลที่ได้จากงานศึกษาทางวิทยาศาสตร์ 
ในหนังสือ "Bodhisattva’s Brain: Buddhism Naturalized (สมองพระโพธิสัตว์ หลักพุทธอธิบายตามธรรมชาติ)" ดร. แฟลเนแกนแสดงมุมมองที่เคร่งครัดกว่า จากผลที่ได้จากงานศึกษาวิทยาศาสตร์ปัจจุบัน แล้วเตือนผู้อ่านไม่ให้ตื่นเต้นเกินความจริง เพราะผลงานศึกษาเร็ว ๆ นี้ 
คือเขาไม่เชื่อว่า ผลงานวิทยาศาสตร์สนับสนุนความคิดว่า อารมณ์เชิงบวกสามารถทำให้มีกำลังขึ้น ในทำนองเดียวกับที่ผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง สามารถกลับมาใช้แขนขาได้อีกถ้าฝึกใช้ 
ดร. แฟลเนแกนคิดว่า การเจริญกรรมฐานน่าจะมีประโยชน์บางอย่าง แต่ว่า กลไกและกระบวนการที่การเจริญกรรมฐานมีผลต่อสมอง ยังเป็นเรื่องที่ไม่ชัดเจน 
ทั้ง ดร. แฟลเนแกน และ ดร. แฮนสัน ใช้ผลงานวิทยาศาสตร์เดียวกัน เพื่อจะสนับสนุนมุมมองของตน แต่นักเขียนแม้ทั้งสองล้วนแต่ชี้ความจำเป็นและความสำคัญ ในการทำงานวิจัยต่อ ๆ ไปเพื่อศึกษาเรื่องการเจริญกรรมฐาน กลไกทางประสาทของการเจริญสติ
insula มีหน้าที่เกี่ยวกับการสำนึกรู้สิ่งเร้า และความหนาของเนื้อเทามีสหสัมพันธ์กับความแม่นยำในการตรวจจับสิ่งเร้าของระบบประสาท
เนื่องจากยังไม่มีหลักฐานเชิงปริมาณที่แสดงว่า การเจริญสติมีผลต่อการสำนึกรู้ทางกาย เรื่องนี้จึงยังไม่เข้าใจกันดี ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
ส่วนงานวิจัยอื่น ๆ แสดงว่า การออกกำลังกายไม่มีผลต่อการเรียน ซึ่งอาจเป็นเพราะการกำหนดว่าอะไรเป็นการเรียนดีต่างกันมาก[84] นี่เป็นประเด็นการศึกษาที่คณะกรรมการการศึกษาเพ่งความสนใจเพื่อใช้ตัดสินใจว่า การออกกำลังกายควรเป็นส่วนหลักสูตรการศึกษาหรือไม่ นักเรียนควรใช้เวลาในวิชาพละเท่าไร และจะมีผลกระทบต่อการเรียนวิชาอื่น ๆ หรือไม่[80] สภาวะตื่นตัว
ถึงแม้ว่าความตื่นตัวจะช่วยกระบวนการทรงจำในกรณีโดยมาก แต่ก็ยังมีรายละเอียดปลีกย่อยที่ต้องระวัง ในการเรียนรู้ ความตื่นตัวสัมพันธ์กับการระลึกได้และการค้นคืนข้อมูลในระยะยาวดีกว่าในระยะสั้น ยกตัวอย่างเช่น งานวิจัยหนึ่งพบว่า สำหรับคำที่ก่อให้เกิดความตื่นตัว มนุษย์สามารถจำคำนั้นได้ถ้าระลึกถึงอาทิตย์หนึ่งหลังจากเรียนคำนั้น ดีกว่าถ้าระลึกถึงสองนาทีหลังจากเรียน [15] ส่วนอีกงานวิจัยหนึ่งพบว่า ความตื่นตัวมีอิทธิพลที่ต่างกันต่อความทรงจำในบุคคลต่างๆ กัน ฮันส์ ไอเซงค์ พบความสัมพันธ์ระหว่างความทรงจำและความตื่นตัวที่ต่างกัน ของผู้ใส่ใจภายในและผู้ใส่ใจภายนอก ความตื่นตัวที่สูงกว่าเพิ่มจำนวนคำที่จำได้ในผู้ใส่ใจภายนอก และลดจำนวนคำที่จำได้ในผู้ใส่ใจภายใน[15] Executive functions
บทความปริทัศน์ของอัลวาเรซและเอ็มมอรี่ในปี ค.ศ. 2006 แสดงว่า งานวิจัยที่ใช้การสร้างภาพสมอง (neuroimaging) หรือการศึกษารอยโรคได้ระบุถึงหน้าที่ต่าง ๆ ที่บ่อยครั้งสัมพันธ์กับเขตต่าง ๆ โดยเฉพาะของ PFC กล่าวคือนอกจากนั้นแล้ว อัลวาเรซและเอ็มมอรี่ยังได้กล่าวไว้ว่า
ระบบบริหารพิจารณากันว่า มีบทบาทสำคัญในการเผชิญหน้ากับสถานการณ์ใหม่ ๆ ที่ไม่ได้อยู่ในรูปแบบที่จัดการได้โดยกระบวนการจิตวิทยาอัตโนมัติ
ซึ่งเป็นเพียงการทำซ้ำซึ่งพฤติกรรมต่าง ๆ ที่เคยเรียนรู้มาก่อน
นักจิตวิทยาดอน นอร์แมน และทิม แชลไลซ์ ได้ร่างสถานการณ์ 5 อย่างที่การทำงานแบบซ้ำ ๆ กันของพฤติกรรมจะไม่มีประสิทธิภาพ คือ ความจำเชิงกระบวนวิธี
ไม่ว่าทักษะจะเรียนโดยจงใจ (คือด้วยความใส่ใจ มีจิตสำนึก) หรือว่าจะเรียนโดยปริยาย ทั้งสองล้วนมีผลที่เกิดจากการทำความจำให้มั่นคงในภายหลัง คือผลงานวิจัยบอกเป็นนัยว่า ความสำนึกที่เป็นไปโดยชัดแจ้งและความเข้าใจถึงทักษะที่กำลังเรียนจะเพิ่มสมรรถภาพของการทำความจำเชิงกระบวนวิธีให้มั่นคงในช่วงที่หลับ[88] ผลนี้ไม่ค่อยน่าแปลกใจ เพราะว่าเป็นเรื่องที่ยอมรับกันโดยทั่วไปแล้วว่า ความตั้งใจ (intention) และความสำนึก (awareness) ในช่วงระหว่างการเรียนเพิ่มสมรรถภาพความจำเกือบทุกประเภท ซีกสมอง
จิตวิทยานิยมมักกล่าวสรุปโดยรวมๆ ถึงกิจหน้าที่ของสมอง (เช่นการตัดสินด้วยเหตุผล หรือความคิดสร้างสรรค์) ว่าจำกัดอยู่ทางด้านซ้ายหรือด้านขวาของสมอง (lateralization) คำพูดเหล่านี้บ่อยครั้งไม่ตรงกับความจริง เพราะว่า กิจโดยมากของสมองมักกระจายไปในด้านทั้งสองของซีกสมอง การออกกำลังกาย
การออกกำลังกาย เป็นกิจกรรมทางกายใด ๆ ก็ได้ที่เสริมหรือคงสภาพสมรรถภาพทางกาย ความแข็งแรงและสุขภาพทั่วไปของร่างกาย
อาจทำเพราะเหตุต่าง ๆ รวมทั้งเพื่อเสริมการเติบโตและพัฒนาการของร่างกาย ป้องกันไม่ให้แก่เร็ว เสริมสร้างความแข็งแรงของกล้ามเนื้อและระบบไหลเวียนโลหิต 
ปรับปรุงทักษะทางกีฬา ลดหรือรักษาน้ำหนัก และเพื่อความสนุก
การออกกำลังกายอย่างสม่ำเสมอจะช่วยสร้างเสริมระบบภูมิคุ้มกันและช่วยป้องกันโรคต่าง ๆ เช่นโรคหัวใจร่วมหลอดเลือด เบาหวาน และโรคอ้วน
หลาย ๆ คนเลือกออกกำลังกายนอกบ้านที่ทำเป็นกลุ่มเพื่อสังสรรค์ และเพื่อความสุข
อนึ่ง การออกกำลังกายยังช่วยสร้างเสริมสุขภาพจิตและลดความเครียดได้ การออกกำลังกาย
การออกกำลังกายยังรวมการฝึกความแม่นยำ ความคล่องแคล่วว่องไว กำลัง และความเร็ว ความจำชัดแจ้ง
นักวิจัยบางพวกเสนอว่า sleep spindle ซึ่งเป็นช่วงที่มีการทำงานของสมองเพิ่มขึ้นในระยะที่สองของการนอนหลับ
มีบทบาทในการเพิ่มการทำความจำชัดแจ้งให้มั่นคง 
ส่วนผู้ที่มีความเห็นขัดแยังชี้ว่า การทำงานในช่วง sleep spindle มีสหสัมพันธ์กับทั้งระดับเชาวน์ปัญญา (หรือสมรรถภาพของประชาน) และความจำ
เป็นความเห็นขัดแย้งกับสิ่งที่สคาบัสและกรูเบอร์ชี้ว่า การทำงานในช่วง sleep spindle สัมพันธ์แต่กับประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของความจำที่มีการเรียนรู้ใหม่ แต่ไม่สัมพันธ์กับประสิทธิภาพที่ดีขึ้นโดยรวม ๆ
ซึ่งเป็นความเห็นที่สนับสนุนสมมติฐานว่า การนอนช่วง sleep spindle ช่วยทำรอยความจำใหม่ให้มั่นคง แต่ไม่ได้ช่วยประสิทธิภาพของความจำโดยทั่ว ๆ ไป 
โดยสรุปแล้ว ความสัมพันธ์กันระหว่างการนอนหลับช่วง sleep spindle และการทำความจำชัดแจ้งให้มั่นคงยังไม่ใช่สิ่งที่เข้าใจกันดี ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
งานทบทวนวรรณกรรม 2 งานแสดงงานศึกษาหนึ่ง ที่ระดับเฉลี่ยของกรดเบตา-ฟีนิลแอซีติกในปัสสาวะในช่วง 24 ชม. หลังจากออกกำลังกายหนัก 30 นาที เพิ่มขึ้น 77% จากระดับปกติ[68][69][70] งานแสดงว่า การสังเคราะห์ PEA เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วระหว่างการออกกำลังกายที่ PEA มีเมแทบอลิซึมอย่างรวดเร็วเนื่องจากมี half-life สั้นเพียงแค่ 30 วินาที[68][69][70][75] ในช่วงที่พักอยู่ นิวรอนประเภท catecholamine จะสังเคราะห์ PEA จาก L-phenylalanine โดยใช้เอนไซม์ Aromatic L-amino acid decarboxylase ในอัตราเดียวกับการสังเคราะห์โดพามีน[75] เปลือกสมอง
งานวิจัยหนึ่งพบความสัมพันธ์โดยบวกระหว่างความหนาของคอร์เทกซ์และความฉลาด[31][32] การบ้าน
การบ้านจะช่วยพัฒนาความสามารถ เมื่อการบ้านนั้นมีวัตถุประสงค์ที่ชัดเจน อีกทั้งพ้องต่อความสามารถของเด็กแต่ละคน และเนื้อหาที่สอนในบทเรียนนั้นๆ การให้ข้อเสนอแนะ/ความเห็นต่อการบ้าน จะเพิ่มประสิทธิภาพของการบ้านได้ โดยเฉพาะเมื่อตอบสนองอย่างเหมาะสม (ภายใน 24 ชั่วโมง) การตอบสนองต่อการบ้าน ช่วยแก้ไขข้อเข้าใจผิด, ทำให้กระบวนการสอนดำเนินต่อไป และชี้จุดผิดพลาดในกระบวนการคิด การเขียนข้อแนะนำ จะช่วยให้ผลตอบรับส่งผลได้ดียิ่งขึ้นกว่าเพียงการให้คะแนน การบ้านควรจะทำให้มีประสิทธิภาพอย่างจริงจัง การทำให้เด็กเข้าใจในเนื้อหาได้ 50% จะมาจากการทำการบ้านเพียง 4 ครั้ง แต่การทำให้เด็กเข้าใจในเนื้อหาได้ 80% อาจจะต้องให้ฝึกฝนถึง 28 ครั้ง  การออกกำลังกาย
งานศึกษาในสัตว์ชี้ว่า การออกกำลังกายอาจปรับได้มากกว่าการเปลี่ยนอาหารเพื่อรักษาดุลของการใช้พลังงาน สมองน้อย
รอยโรคที่เกิดในซีรีเบลลัมไม่ก่อให้เกิดกล้ามเนื้ออ่อนแรงหรือทำให้เกิดอัมพาต แต่จะเกิดความผิดปกติในการส่งข้อมูลกลับซึ่งทำให้เกิดความผิดปกติในการเคลื่อนไหวละเอียด, การรักษาสมดุล, ท่าทางและตำแหน่งของร่างกาย, และการเรียนรู้การสั่งการ การสังเกตของนักสรีรวิทยาในช่วงศตวรรษที่ 18 บ่งชี้ว่าผู้ป่วยที่เกิดความเสียหายที่ซีรีเบลลัมจะมีปัญหาในการประสานการสั่งการ (motor coordination) และการเคลื่อนไหว การวิจัยเกี่ยวกับหน้าที่ของซีรีเบลลัมในช่วงต้นถึงกลางศตวรรษที่ 19 จะศึกษาจากรอยโรคและการลองตัดซีรีเบลลัมในสมองของสัตว์ทดลอง นักวิจัยทางสรีรวิทยาได้บันทึกว่ารอยโรคดังกล่าวทำให้สัตว์มีการเคลื่อนไหวที่ผิดปกติ, ท่าเดินเงอะงะ, และกล้ามเนื้ออ่อนแรง จากการสังเกตในช่วงเวลานั้นทำให้เกิดข้อสรุปว่าซีรีเบลลัมเป็นโครงสร้างเกี่ยวกับการควบคุมการสั่งการ อย่างไรก็ตามในการวิจัยสมัยใหม่แสดงว่าซีรีเบลลัมมีหน้าที่ที่หลากหลายกว่าไม่ว่าจะเป็นหน้าที่เกี่ยวกับกระบวนการคิด (ประชาน; cognition) , เช่น ความใส่ใจ, และกระบวนการทางภาษา, ดนตรี, และสิ่งกระตุ้นชั่วคราวอื่นๆ สมองใหญ่
เทเลนเซฟาลอนทำหน้าที่เกี่ยวกับการสั่งการในร่างกายมนุษย์ หน้าที่ดังกล่าวเริ่มต้นภายในไพรมารี มอเตอร์ คอร์เท็กซ์ (primary motor cortex) และบริเวณอื่นๆ ในบริเวณสั่งการของกลีบสมองด้านหน้า เมื่อสมองส่วนนี้เสียไป สมองจะไม่สามารถส่งสัญญาณผ่านเส้นประสาทไปยังเส้นประสาทสั่งการของกล้ามเนื้อ และทำให้เกิดโรคที่เรียกว่า Motor Neurone Disease การเสื่อมของสมองประเภทนี้ทำให้เกิดกล้ามเนื้ออ่อนแรง และขาดความแม่นยำ มากกว่าทำให้เกิดอัมพาตทั้งตัว การออกกำลังกาย
งานวิจัยปี 2015 ชี้ว่า การประกอบใช้สติกับการออกกำลังกายช่วยเพิ่มให้ติดตามออกกำลังกาย เพิ่มความมั่นใจว่าจะทำได้สำเร็จได้ดีขึ้น และยังช่วยให้มีผลดีต่อทั้งทางจิตและทางสรีรภาพ Executive functions
มีการใช้งานวิจัยโดยสรีรวิทยาไฟฟ้า (electrophysiology) และการสร้างภาพสมองโดยกิจ (functional neuroimaging) ในมนุษย์เพื่อระบุกลไกทางประสาทที่เป็นเหตุของความเอนเอียงโดยการใส่ใจ (attentional bias)
โดยงานวิจัยโดยมากสืบหาการทำงานในระบบที่เกิดความเอนเอียง เช่น ในเปลือกสมองส่วนการเห็น (visual cortex) หรือเปลือกสมองส่วนการได้ยิน (auditory cortex)
งานวิจัยยุคต้น ๆ ใช้ event-related potential (ตัวย่อ ERP หมายถึง การตอบสนองทางไฟฟ้าของสมองเพราะเหตุการณ์หนึ่ง ๆ) เพื่อที่จะแสดงว่า
ระดับการตอบสนองด้วยไฟฟ้าในสมองที่บันทึกในคอร์เทกซ์สายตาทั้งในซีกซ้ายและซีกขวาของสมองเกิดการเพิ่มระดับขึ้น ถ้าให้ผู้ร่วมการทดลองใส่ใจในด้านที่เหมาะสม (คือตรงข้ามกับซีกสมองที่ระดับการตอบสนองเพิ่มขึ้น)  เฮ็นรี่ กัสตาฟ โมไลสัน
นายโมไลสันมีอิทธิพลอย่างยิ่งไม่ใช่เพียงแค่ความรู้ที่เขาให้เกี่ยวกับความเสียหายต่อความจำและภาวะเสียความจำ แต่เพราะว่า มีการพิจารณาว่า การผ่าตัดทางสมองโดยเฉพาะของเขาได้เปิดโอกาสให้สร้างความเข้าใจว่า เขตต่าง ๆ โดยเฉพาะในสมองมีความสัมพันธ์กับกระบวนการเฉพาะต่าง ๆ ที่สมมติว่าเกิดขึ้นในการสร้างความจำอย่างไร เพราะเหตุนี้ เค้สของเขาเชื่อกันว่า ได้ให้ข้อมูลทางพยาธิวิทยาเกี่ยวกับสมอง และมีส่วนช่วยในการพัฒนาทฤษฎีเกี่ยวกับการสร้างความจำที่เป็นปกติ จิตวิทยาการกีฬา
จิตวิทยาการกีฬา () เป็นสหวิทยาการด้านวิทยาศาสตร์ ที่ศึกษาศาสตร์หลาย ๆ ด้านเกี่ยวกับชีวกลศาสตร์ สรีรวิทยา วิทยาศาสตร์การเคลื่อนไหว และจิตวิทยา การศึกษานี้เกี่ยวข้องกับปัจจัยด้านจิตวิทยาที่ส่งผลกระทบต่อสมรรถภาพและเกี่ยวข้องในด้านกีฬาและการออกกำลังกายที่ส่งผลกระทบต่อจิตวิทยาและปัจจัยด้านร่างกาย นอกจากนั้นยังสอนด้านทักษะทางจิตวิทยาในการปรับปรุงความสามารถ จิตวิทยาการกีฬาประยุกต์อาจเกี่ยวข้องการทำงานกับนักกีฬา ผู้ฝึกสอน การบาดเจ็บ การบำบัด การสื่อสาร การสร้างทีม และการเปลี่ยนอาชีพ การออกกำลังกายใช้ออกซิเจน
เพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อทางการหายใจ อำนวยให้หายใจเข้าออกได้สะดวก เพิ่มความแข็งแรงและขนาดของกล้ามเนื้อหัวใจ เพิ่มประสิทธิภาพการสูบเลือดและลดอัตราการเต้นหัวใจเมื่อพัก เป็นกระบวนการที่เรียกในภาษาอังกฤษว่า aerobic conditioning เพิ่มประสิทธิภาพของระบบไหลเวียนและลดความดันโลหิต เพิ่มจำนวนเซลล์เม็ดเลือดแดงในร่างกาย ซึ่งอำนวยการขนส่งออกซิเจน ปรับสุขภาพทางใจ ลดความเครียดและการเกิดความซึมเศร้า พร้อมกับเพิ่มสมรรถภาพทางความคิดอ่าน/ทางประชาน[24] ลดความเสี่ยงโรคเบาหวาน ความจำเชิงกระบวนวิธี
มีความชัดเจนว่า การฝึกซ้อมเป็นกระบวนการที่สำคัญในการเรียนรู้ทักษะและการทำทักษะให้สมบูรณ์ โดยผลงานวิจัยที่มีมากว่า 40 ปีแล้ว เป็นเรื่องที่ชัดเจนในทั้งมนุษย์และสัตว์ว่า การสร้างความจำทุกประเภทเกิดการเพิ่มสมรรถภาพเพราะเหตุสภาวะในสมองที่มีในช่วงนอนหลับ นอกจากนั้นแล้ว มีหลักฐานแสดงอย่างสม่ำเสมอในมนุษย์ว่า การนอนช่วยกระบวนการสร้างความจำเชิงกระบวนวิธี เพราะเหตุของกระบวนการทำความจำให้มั่นคง (consolidation) โดยเฉพาะเมื่อมีการนอนหลับทันทีหลังจากระยะแรกของการสร้างความจำ (คือการเรียนรู้)[72][73][74][75][76] การออกกำลังกาย
ประโยชน์ของการออกกำลังกายรู้มาตั้งแต่สมัยโบราณแล้ว
ในปี 65 ก่อนคริสต์ศักราช นักการเมืองและทนายชาวโรมันคือ ซิเซโร ได้กล่าวไว้ว่า "เป็นการออกกำลังกายที่ช่วยค้ำจุนจิตใจ รักษาใจให้กระปี้กระเป่า"
กลุ่มชนเจอร์แมนิกในยุโรปเหนือยังให้คุณค่าการออกกำลังในช่วงต้นสมัยกลางโดยเป็นวิธีที่ช่วยให้รอดชีวิตได้ การออกกำลังกาย
แต่ผลการออกกำลังกายดูเหมือนจะต่าง ๆ กันในสปีชีส์ที่ไม่ใช่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
เช่น การฝึกให้ปลาแซลมอนออกกำลังกายเพิ่มความอดทนได้เพียงแค่เล็กน้อย
แต่การบังคับลูกปลา "Seriola lalandi" (yellowtail amberjack) และ "Oncorhynchus mykiss" (rainbow trout) ให้ว่ายน้ำ ทำให้โตเร็วขึ้นและเปลี่ยนสัณฐานกล้ามเนื้อให้เหมาะกับการว่ายน้ำเป็นเวลานาน ๆ
จระเข้ จระเข้ตีนเป็ด และเป็ดจะมีสมรรถภาพการใช้ออกซิเจนได้ดีขึ้นหลังจากให้ฝึกออกกำลังกาย
งานศึกษากิ้งก่าโดยมากไม่พบผลฝึกให้คงทน
แม้จะมีงานหนึ่งรายงานว่าพบผล
ในกิ่งก่า การวิ่งเร็วไม่มีผลต่อสมรรถภาพการออกกำลังในระดับสูงสุด
และกล้ามเนื้อเกิดเสียหายหลังจากถูกบังคับให้วิ่งสายพานในช่วงหลายอาทิตย์ ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
แต่งานปี 2554 กับพบผลตรงกันข้ามในเรื่องความจำ สมมติฐานในงานศึกษานี้ก็คือว่า เด็กที่ฟิตน้อยกว่าจะได้คะแนนเกี่ยวกับ executive control และความจำที่น้อยกว่า มีปริมาตรฮิปโปแคมปัสที่น้อยกว่า เทียบกับเด็กที่ฟิตดีกว่า[81] แทนที่ข้อมูลว่า การออกกำลังกายไม่เกี่ยวข้องกับความจำในเด็กระหว่างอายุ 4-18 ปี อาจจะเป็นไปได้ว่า สำหรับเด็กก่อนวัยรุ่น เด็กที่แข็งแรงกว่าจะมีปริมาตรฮิปโปแคมปัสที่สูงกว่า และตามงานวิจัยที่ทำโดยนักวิจัยกลุ่มเดียวกันบางคน ปริมาตรฮิปโปแคมปัสที่สูงกว่ามีผลเป็น executive control และความจำที่ดีกว่า[82] และสรุปได้ว่า ปริมาตรฮิปโปแคมปัสสัมพันธ์ในเชิงบวกกับการทำงานทางความจำสัมพัทธ์ (relational memory tasks) ที่ดีกว่า [82] นี่เป็นหลักฐานแรกที่แสดงว่า การออกกำลังกายแบบแอโรบิกอาจสัมพันธ์กับโครงสร้างและการทำงานของสมองมนุษย์ก่อนวัยรุ่น[82] สมอง
สมองมีหน้าที่ควบคุมและสั่งการการเคลื่อนไหว, พฤติกรรม และภาวะธำรงดุล (homeostasis) เช่น การเต้นของหัวใจ, ความดันโลหิต, สมดุลของเหลวในร่างกาย และอุณหภูมิ เป็นต้น หน้าที่ของสมองยังมีเกี่ยวข้องกับการรู้ (cognition) อารมณ์ ความจำ การเรียนรู้การเคลื่อนไหว (motor learning) และความสามารถอื่น ๆ ที่เกี่ยวกับการเรียนรู้ การรับรู้อากัปกิริยา
เพราะมีการรับรู้อากัปกิริยา เราจึงสามารถที่จะเรียนรู้เพื่อจะเดินในที่มืดสนิดโดยไม่เสียการทรงตัว และในขณะที่กำลังเรียนทักษะ เรียนการเล่นกีฬา หรือเรียนวิธีการสร้างศิลปะใหม่ ๆ ปกติแล้วจะขาดความคุ้นเคยเกี่ยวกับอากัปกิริยาของร่างกายที่มีในการทำกิจกรรมนั้น ๆ ไม่ได้ 
ถ้าไม่มีการประสานข้อมูลเกี่ยวกับอากัปกิริยาของร่างกายที่เหมาะสม นักวาดรูปย่อมไม่สามารถป้ายสีที่ผ้าใบโดยที่ไม่แลดูมือของตนที่กำลังเคลื่อนพู่กันไปที่ส่วนต่าง ๆ ของผ้าใบได้ 
คนขับรถก็จะไม่สามารถขับรถ เพราะไม่สามารถมองดูพวงมาลัย ดูคันเร่ง และดูถนนหนทางที่อยู่ข้างหน้าไปพร้อม ๆ กันได้ ผู้พิมพ์คีย์บอร์ดก็จะไม่สามารถพิมพ์แบบสัมผัสโดยไม่ต้องแลดูแป้นพิมพ์ได้ นักเต้นบัลเล่ย์ก็จะไม่อาจเต้นให้งดงามได้ และคนโดยทั่ว ๆ ไปก็จะไม่สามารถแม้แต่จะเดินโดยไม่มองดูที่ที่ตนต้องวางเท้าได้
น.พ. โอลิเว่อร์ แซกส์ ครั้งหนึ่งได้รายงานกรณีของหญิงสาวผู้สูญเสียการรับรู้อากัปกิริยาเพราะการติดเชื้อไวรัสที่ไขสันหลัง 
เมื่อเริ่มมีปัญหานี้ใหม่ ๆ เธอไม่สามารถแม้แต่จะเคลื่อนไหวร่างกายอย่างเป็นปกติ ไม่สามารถจะควบคุมน้ำเสียงของเธอ เพราะการควบคุมเสียงอาศัยการรับรู้อากัปกิริยา ต่อมา เธอต้องฝึกทำกิจกรรมต่าง ๆ ใหม่โดยใช้ตากับระบบรับรู้การทรงตัว (vestibular system) ในหูชั้นใน ในการเคลื่อนไหวร่างกายโดยไม่มีข้อมูลจากระบบการรับรู้อากัปกิริยา และใช้หูเพื่อช่วยควบคุมน้ำเสียงของเธอ 
ในที่สุด เธอจึงจะสามารถทำการเคลื่อนไหวที่แข็ง ๆ และช้า ๆ และใช้คำพูดด้วยน้ำเสียงที่เกือบเป็นปกติ ซึ่งเชื่อกันว่าเป็นความสำเร็จผลดีที่สุดที่เป็นไปได้ในกรณีที่ขาดการรับรู้อากัปกิริยาอย่างนี้ เธอไม่สามารถแม้จะรู้ระดับกำลังที่ต้องใช้ในการหยิบจับวัถถุ ดังนั้น เธอจึงจับวัตถุต่าง ๆ เกินกำลังจนกระทั่งรู้สึกเจ็บปวด เพื่อให้แน่ใจว่า เธอจะไม่ทำวัตถุเหล่านั้นตก เฮ็นรี่ กัสตาฟ โมไลสัน
ความรู้อีกอย่างหนึ่งที่นายโมไลสันได้ช่วยก็คือโครงสร้างทางประสาทของกระบวนการทำความจำให้มั่นคง (memory consolidation) ในมนุษย์ ซึ่งมีหน้าที่ในการสร้างความจำระยะยาวที่มีเสถียรภาพ[15] คือนายโมไลสันมีภาวะเสียความจำส่วนอดีต (retrograde amnesia) ที่เป็นไปตามลำดับกาลเวลา ที่เขา “ยังสามารถระลึกถึงความจำในวัยเด็กได้ แต่มีปัญหาในการระลึกถึงเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในช่วงปีก่อน ๆ การผ่าตัด”[11]:214 คือ ความจำเก่า ๆ ของเขาไม่มีความเสียหาย แต่ว่า ความจำของปีใกล้ ๆ ก่อนการผ่าตัดมีความเสียหาย นี้เป็นหลักฐานที่แสดงว่า ความจำเก่า ๆ ในวัยเด็กไม่ได้อาศัยสมองกลีบขมับส่วนใน (medial temporal lobe) เปรียบเทียบกับความจำหลังจากนั้นที่ปรากฏว่าต้องอาศัย[11] โครงสร้างต่าง ๆ ในสมองกลีบขมับส่วนในที่ถูกตัดออก ได้รับสมมติว่ามีบทบาทในการทำความจำให้มั่นคงโดยวิธีที่ “การปฏิสัมพันธ์ระหว่างสมองกลีบขมับส่วนในและเขตเปลือกสมองด้านข้างต่าง ๆ ได้รับการพิจารณาว่า เป็นการบันทึกความจำนอกสมองกลีบขมับส่วนใน โดยการสร้างอย่างช้า ๆ ซึ่งการเชื่อมต่อโดยตรง (โดยไม่ผ่านฮิปโปแคมปัส) ระหว่างเขตเปลือกสมองต่าง ๆ ที่เป็นตัวแทน (คือเป็นที่บันทึก) ของประสบการณ์”[11]:214 การออกกำลังกายใช้ออกซิเจน
ระดับที่สมรรถภาพการใช้ออกซิเจนสามารถเพิ่มได้ด้วยการออกกำลังกายต่างกันมากในประชากรมนุษย์ แม้การเพิ่ม VO2max เฉลี่ยโดยเป็นการตอบสนองต่อการฝึกจะอยู่ที่ 17% กลุ่มประชากรแต่ละกลุ่มก็จะมีผู้ที่ตอบสนองได้ดีมาก คืออาจเพิ่มสมรรถภาพได้เป็นทวีคูณ และก็จะมีผู้ที่ตอบสนองได้ไม่ดี คือแทบไม่ได้หรือไม่ได้ประโยชน์จากการฝึกเลย[29] งานศึกษาต่าง ๆ ได้แสดงว่า ประมาณ 10% ของบุคคลที่มีสุขภาพปกติจะไม่สามารถเพิ่มสมรรถภาพการใช้ออกซิเจนด้วยการออกกำลังกายได้เลย[30] และระดับการตอบสนองจะสืบทอดเชื้อสายได้ ซึ่งแสดงว่าพันธุกรรมเป็นตัวกำหนดลักษณะปรากฏเช่นนี้[29] การทำงานในสมองกับการเข้าสมาธิ
นอกจากวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ นักเขียนบางท่านยังเขียนหนังสือเกี่ยวกับงานวิจัยเรื่องกรรมฐาน เพื่อให้บุคคลทั่วไปอ่านอีกด้วย หนังสือเล่มหนึ่งเช่นนี้คือ "Buddha’s Brain (สมองพุทธ)" โดย ดร. ริค แฮนสัน ที่พิมพ์ในปี ค.ศ. 2009 
ดร. แฮนสันผู้เป็นนักวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์ ได้อธิบายให้ผู้อ่านฟังเกี่ยวกับงานศึกษาทางวิทยาศาสตร์ ในภาษาที่เข้าใจได้ง่าย และประโยชน์ที่อาจจะได้จากผลงานวิจัย
ข้อความหลักของ ดร. แฮนสันก็คือ อารมณ์เชิงบวก เช่นความรัก สามารถเพิ่มกำลังโดยการเจริญกรรมฐาน ซึ่งจะเปลี่ยนสภาพทางสมอง โดยอ้างงานวิจัยเป็นโหล ๆ เพื่อสนับสนุนความคิดนี้ 
แต่มุมมองนี้ เป็นตัวแทนหนึ่งของขบวนการยอดนิยมในสังคมชาวตะวันตกปัจจุบัน ที่จะศึกษาและเปิดอกรับหลักความคิดของชาวตะวันออกบางอย่าง รวมทั้งการเจริญกรรมฐานด้วย ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
การออกกำลังกายแบบแอโรบิกยังเป็นยาแก้ซึมเศร้าและยาทำให้ครึ้มใจอีกด้วย[13][14][15][16] ดังนั้น การออกกำลังกายให้สม่ำเสมอจะปรับปรุงอารมณ์และความภูมิใจในตนเอง (self-esteem) ให้ดีขึ้นโดยทั่วไป[17][18] ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
ผลสำคัญที่สุดอย่างหนึ่งต่อสมองของการออกกำลังกายก็คือการแสดงออกและการสังเคราะห์ BDNF ซึ่งเป็นฮอร์โมน neuropeptide ในสมองและระบบประสาทนอกส่วนกลาง ซึ่งเป็นการส่งสัญญาณเพิ่มขึ้นให้หน่วยรับแบบ tyrosine kinase receptor คือ tropomyosin receptor kinase B (TrkB)[4][42][43] เนื่องจาก BDNF สามารถผ่านตัวกั้นระหว่างเลือด-สมอง (blood-brain barrier) ได้ การสังเคราะห์ BDNF ที่เพิ่มขึ้นก็ยังเพิ่มการส่งสัญญาณแบบ BDNF ในสมองอีกด้วย[37] และสัญญาณที่เพิ่มสัมพันธ์กับความเปลี่ยนแปลงนอกเหนือจากกรรมพันธุ์ จะปรับปรุงการรู้คิด อารมณ์ และความจำ[4][8][17][42] หมากล้อม
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.วิมลทิพย์ มุสิกพันธ์ ได้ทำการศึกษาวิจัยโครงการ การศึกษาผลของการเล่นหมากล้อมที่มีต่อเชาวน์ปัญญา ความคิดสร้างสรรค์ ทักษะการเผชิญปัญหา และความคิดเชิงระบบ เพื่อศึกษาวิจัยและวัดผลจากการเล่นหมากล้อมต่อ 4 ทักษะ คือ เชาวน์ปัญญา ความคิดสร้างสรรค์ การแก้ปัญหา และความคิดเชิงระบบของเยาวชนไทยในระดับมัธยมศึกษาพบว่า เยาวชนที่เล่นกีฬาหมากล้อมมีการเปลี่ยนแปลงทางบวกในด้านพัฒนาเชาวน์ปัญญาความคิดสร้างสรรค์และความคิดเชิงระบบ ช่วยให้ผู้เล่นมีสมาธิและความจดจำดีขึ้น รวมถึงความสามารถในการวางแผนเพิ่มขึ้น ความจำชัดแจ้ง
โครงสร้างทางประสาทหลายอย่างรับการเสนอว่ามีบทบาทเกี่ยวกับความจำชัดแจ้ง
ที่โดยมากอยู่ในสมองกลีบขมับหรือโครงสร้างที่สัมพันธ์กันในระดับสูง เช่นอะมิกดะลา, ฮิปโปแคมปัส, rhinal cortex ในสมองกลีบขมับ และ prefrontal cortex 
นอกจากนั้นแล้ว นิวเคลียสต่าง ๆ ในทาลามัสก็มีส่วนร่วมด้วย
เพราะว่ามีการเชื่อมต่อกันอย่างมากมายระหว่าง prefrontal cortex กับคอร์เทกซ์สมองกลีบขมับผ่านทาลามัส 
เขตต่าง ๆ ที่เป็นวงจรระบบความจำชัดแจ้งรับข้อมูลจากคอร์เทกซ์ใหม่และจากระบบต่าง ๆ ในก้านสมองรวมทั้งระบบที่ใช้สารสื่อประสาท acetylcholine, เซโรโทนิน, และ noradrenaline ความจำ
การออกกำลังกาย โดยเฉพาะแบบแอโรบิกเช่นการวิ่ง การขี่จักรยาน และการว่ายน้ำมีประโยชน์ทางประชานหลายอย่าง
ผลดีที่เกิดขี้นรวมทั้ง ระดับสารสื่อประสาทที่สูงขึ้น การส่งออกซิเจนและสารอาหารที่ดีขึ้น และกระบวนการ neurogenesis (การสร้างเซลล์ประสาทใหม่) ในฮิปโปแคมปัสในระดับที่เพิ่มขึ้น
ผลของการออกกำลังกายต่อความจำมีนัยสำคัญต่อการเพิ่มสมรรถภาพทางการศึกษาของเด็ก ๆ 
ต่อการรักษาสมรรถภาพทางความคิดในวัยชรา และต่อการป้องกันและการรักษาโรคทางประสาท ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
การเกิดเซลล์ประสาทใหม่ที่ได้จากการออกกำลังกาย (คือปริมาตรที่เพิ่มขึ้นในเนื้อเทา) ในฮิปโปแคมปัสสัมพันธ์กับความจำปริภูมิ (spatial memory) ที่ดีขึ้นอย่างวัดได้[6][8][18][40] คะแนนฟิตเนสที่สูงกว่า วัดโดยอัตราการใช้ออกซิเจนระดับสูงสุดเมื่อออกกำลังกาย (VO2 max) สัมพันธ์กับ executive function ที่ดีกว่า การประมวลข้อมูลที่เร็วกว่า และปริมาตรเนื้อเทาที่เพิ่มขึ้นในฮิปโปแคมปัส, caudate nucleus, และ nucleus accumbens[1][6] การออกกำลังกายแบบแอโรบิกในระยะยาวยังสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงที่คงยืนและมีประโยชน์ที่นอกเหนือจากกรรมพันธุ์ (epigenetic) ที่ปรับปรุงการรับมือกับความเครียด ปรับปรุงการรู้คิด (cognitive function) และเพิ่มการทำงานของเซลล์ประสาท (c-Fos and BDNF signaling)[4][41] การออกกำลังกายใช้ออกซิเจน
งานวิจัยปี 2013 เรื่องความเป็นอวัยวะหลั่งสารของกล้ามเนื้อได้แสดงว่า การออกกำลังกายทั้งแบบแอโรบิกและอะเนโรบิกโปรโหมตการหลั่งไมโอคีน (myokine) ซึ่งมีประโยชน์รวมทั้งทำให้เนื้อเยื่อใหม่งอก ซ่อมแซมเนื่อเยื่อ มีบทบาทต่าง ๆ ในการต้านการอักเสบ และดังนั้น จึงลดความเสี่ยงการเกิดโรคเนื่องกับการอักเสบต่าง ๆ การหลั่งไมโอคีนขึ้นอยู่กับปริมาณ ช่วงเวลา และความเข้มที่ใช้กล้ามเนื้อ ดังนั้น การออกกำลังกายทั้งสองแบบจึงมีประโยชน์เยี่ยงนี้[20] การออกกำลังกาย
หน่วยการศึกษาและวัฒนธรรม () ของคณะกรรมาธิการยุโรป มีโปรแกรมและงบประมาณอุทิศให้โปรโหมตการออกกำลังกายเพื่อเสริมสุขภาพ ()
โดยเป็นส่วนของโปรแกรม Horizon 2020 และ Erasmus+ เพราะงานวิจัยแสดงว่าคนยุโรปออกกำลังกายไม่พอ
มีการให้เงินทุนเพื่อเพิ่มการร่วมมือประสานงานกันระหว่างผู้ทำการในเรื่องนี้ทั้งทั่วสหภาพยุโรปและทั่วโลก 
DG EAC ยังตีพิมพ์การสำรวจเรื่องกีฬาและการออกกำลังกายเป็นระยะ ๆ สุขศาสตร์การหลับ
กิจกรรมที่ลดความตื่นตัวทางสรีรภาพและการรู้คิดจะช่วยให้นอนหลับ ดังนั้น จึงแนะนำให้ทำกิจกรรมสบาย ๆ ก่อนนอน[3] โดยนัยตรงข้าม การทำงานหรือการวางแผนสำคัญก่อนนอนหรือในที่นอนมีหลักฐานว่าทำให้หลับได้ช้า[11] การออกกำลังกายใช้ออกซิเจน
การออกกำลังกายแบบแอโรบิกและสมรรถภาพทางกายมักเปรียบกับการออกกำลังกายแบบอะเนโรบิก ซึ่งมีการฝึกเพื่อสร้างความแข็งแกร่งและการวิ่งระยะสั้นเป็นตัวอย่างเด่นที่สุด การออกกำลังกายทั้งสองต่างกันโดยช่วงเวลาและความเข้มของการใช้กล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้อง และโดยปริมาณพลังงานที่สร้างขึ้นในกล้ามเนื้อ[19] ความจำชัดแจ้ง
เซลล์ประสาทในฮิปโปแคมปัสจะเกิดการทำงานอย่างเฉพาะเจาะจงขึ้นอยู่กับข้อมูลที่มีอยู่ในขณะนั้น
เซลล์บางส่วนมีความเฉพาะเจาะจงกับข้อมูลพื้นที่ สิ่งเร้าบางประเภท (เช่นกลิ่นเป็นต้น) หรือพฤติกรรมบางอย่าง ดังที่ได้ปรากฏในงานทดลองที่ใช้ Radial Maze Task (เขาวงกตเป็นรูปวงกลม) 
ดังนั้น ฮิปโปแคมปัสจึงเป็นเขตสมองที่ทำให้เราสามารถรู้จำเหตุการณ์ หรือสิ่งแวดล้อม หรืออะไรอย่างอื่นบางอย่าง ว่าแตกต่างหรือเหมือนกับสิ่งที่เคยประสบอื่น ๆ 
อย่างไรก็ดี แบบจำลอง 3 ขั้นตอนยังไม่ได้รวมโครงสร้างในคอร์เทกซ์อื่น ๆ ที่เกี่ยวกับความจำ สภาวะตื่นตัว
งานวิจัยของดาอูสซิสส์และแม็คเคลวี (ค.ศ. 1986) แสดงว่าผู้ใส่ใจภายใน ทำงานที่เกี่ยวข้องกับความจำแย่กว่าเมื่อมีเพลงเปิดเทียบกับที่ไม่มี ส่วนผู้ใส่ใจภายนอกได้รับอิทธิพลน้อยกว่าจากการเปิดเพลง[7] และโดยคล้ายๆ กัน เบลอเจวิค สเล็ปเซวิค และโจคอฟล์เจวิค (ค.ศ. 2001) พบว่า ผู้ใส่ใจภายในมีปัญหาเกี่ยวกับสมาธิและความเหนื่อยหล้ามากกว่าในการประมวลผลทางใจ เมื่อทำงานในที่มีเสียงหรือมีสิ่งรบกวนอย่างอื่น[7] ระดับของตัวกระตุ้นต่างๆ ที่มีอยู่รอบๆ มีอิทธิพลอย่างยิ่งต่อสมรรถภาพการทำงานและต่อพฤติกรรม โดยผู้ใส่ใจภายในจะรับอิทธิพลมากกว่าเพราะถูกกระตุ้นมากกว่าโดยธรรมชาติ และผู้ใส่ใจภายนอกจะรับอิทธิพลน้อยกว่าเพราะถูกกระตุ้นน้อยกว่าโดยธรรมชาติ อะมิกดะลา
ระดับการทำงานของอะมิกดะลาในเวลาที่เข้ารหัสข้อมูลความจำ มีสหสัมพันธ์ (correlation) กับการทรงจำข้อมูลนั้น ๆ แต่ว่า ระดับสหสัมพันธ์นี้ ขึ้นอยู่กับความตื่นตัวทางอารมณ์ความรู้สึกของข้อมูลนั้น ๆ
ข้อมูลที่มีระดับความตื่นตัวทางอารมณ์ความรู้สึกที่สูงกว่า เพิ่มระดับการทำงานในอะมิกดะลา และระดับการทำงานนั้น มีสหสัมพันธ์กับการทรงจำข้อมูลนั้น นิวรอนของอะมิกดะลาแสดงรูปแบบต่าง ๆ ของ neural oscillation ในช่วงที่มีความตื่นตัวทางอารมณ์ความรู้สึกดังเช่น Theta rhythm
การทำงานของนิวรอนที่เป็นไปพร้อม ๆ กัน (synchronized) อย่างนี้ อาจจะส่งเสริมให้เกิดสภาพพลาสติกในไซแนปส์ (synaptic plasticity ซึ่งมีบทบาทในการทรงจำไว้ได้) โดยเข้าไปเพิ่มการทำงานร่วมกันระหว่างเขตสมองในคอร์เทกซ์ใหม่ (neocortex) ที่ทำหน้าที่บันทึกความจำ กับโครงสร้างต่าง ๆ ในสมองกลีบข้างที่มีหน้าที่เกี่ยวกับความทรงจำเชิงประกาศ (declarative memory) การตั้งครรภ์
การทำงานของสมอง มีการตรวจพบได้ในระหว่างช่วงสัปดาห์ที่ 5 และ สัปดาห์ที่ 6 ของการตั้งครรภ์, แม้ว่านี่จะเป็นการพิจารณาแบบดั่งเดิมเกี่ยวกับการทำงานของระบบประสาทเป็นจุดกำเนิดของระบบความคิด เป็นสิ่งที่ต้องพัฒนามากต่อไปของการตั้งครรภ์ ระบบประสาทเริ่มต้นที่สัปดาห์ที่ 17 , และไปสัปดาห์ที่ 28 ระบบประสาทจะเริ่มพัฒนาทวีคูณไปจนถึง 3-4 เดือนหลังจากทารกเกิด[14] การออกกำลังกายใช้ออกซิเจน
สมรรถภาพทางแอโรบิกหมายถึงสมรรถภาพการทำงานของระบบหัวใจและการหายใจ คือ หัวใจ ปอด และหลอดเลือด คือออกซิเจนจำนวนมากที่สุดร่างกายใช้ได้ในช่วงการออกกำลังกายอย่างหนัก ภายในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ๆ[28] เป็นฟังก์ชันของทั้งสมรรถภาพทางระบบหัวใจและการหายใจ และสมรรถภาพการเอาออกซิเจนมาใช้จากเลือดไหลเวียน การทำงานในสมองกับการเข้าสมาธิ
แต่ความเปลี่ยนแปลงที่พบในผู้เจริญกรรมฐาน โดยมากจะพบเฉพาะในคอร์เทกซ์ที่เกี่ยวข้องกับ executive functions และ คอร์เทกซ์สัมพันธ์ (association cortices) 
ซึ่งสนับสนุนความคิดว่า การเจริญกรรมฐานช่วยเพิ่มการควบคุมตัวเองและความใส่ใจ
งานวิจัยเร็ว ๆ นี้ ยังได้ตรวจสอบว่า ความเปลี่ยนแปลงเช่นนี้ อาจจะเปลี่ยนแปลงการทำงานร่วมและการเชื่อมต่อกับ default mode network (DMN) อย่างไร DMN เป็นเครือข่ายของเขตต่าง ๆ ในสมองที่มีสมมุติฐานว่า จะทำงานเมื่อบุคคลทำงานทางใจรวมทั้งฝันกลางวัน การตั้งครรภ์
วิทยาลัยสูตินรีแพทย์ของอเมริการายงานว่าในอดีตที่ผ่านมา, ความกังวลหลักของการออกกำลังกายในระหว่างตั้งครรภ์ การจดจ่ออยู่กับทารกในครรภ์และสนใจเกี่ยวกับประโยชน์สิ่งที่จะเกิดกับทารก การพัฒนาศักยภาพของของทารก ความเสี่ยงที่จะเกิดขึ้นกับทารก อย่างไรก็ตามพวกเค้าก็ยังเขียนกำกับว่าสำหรับผู้ที่ออกกำลังกายตอนตั้งครรภ์ควรที่ไม่มีภาวะแทรกซ้อน, มีโอกาสน้อยที่จะมีความเสี่ยงสูงต่อทารกในครรภ์ อย่างไรก็ตามมีหลายๆ ปัจจัยสิ่งแวดล้อมให้หญิงตั้งครรภ์ควรติดต่อผู้ให้บริการด้านสุขภาพโดยตรงเพื่อจะดำเนินการออกกำลังกายตามโปรแกรมที่ได้ถูกจัดไว้ รวมไปถึงข้อห้ามให้คนที่ตั้งครรภ์ห้ามออกกำลังกายเมื่อพบว่าพวกเธอมีอาการดังต่อไปนี้ คือ มีเลือดออกทางช่องคลอด, ผู้ที่มีอาการหายใจลำบาก ก่อนที่จะออกแรง, วิงเวียนปวดศีรษะเจ็บหน้าอก กล้ามเนื้ออ่อนแอ, ภาวะที่จะคลอดก่อนกำหนด,ทารกมีการเคลื่อนไหวที่ลดลง การรั่วของถุงน้ำคร่ำ และมีอาการปวดน่องและบวม (เข้าข่าย อักเสบของหลอดเลือดดำ).[91] ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
งานวิเคราะห์อภิมานเดือนกรกฎาคม 2559 สรุปว่า การออกกำลังกายเพิ่มคุณภาพชีวิตโดยทั่วไปในคนไข้โรคซึมเศร้าเทียบกับกลุ่มควบคุม[11] การออกกำลังกาย
การออกกำลังกายหนักปานกลางสัมพันธ์กับการลดการติดเชื้อในทางลมหายใจส่วนบน (upper respiratory tract infection, URTI) แต่งานศึกษาในนักวิ่งมาราธอนพบว่า การออกกำลังกายอย่างหนักเป็นเวลานานเช่นนี้สัมพันธ์กับความเสี่ยงติดเชื้อที่สูงขึ้น
แต่งานศึกษาอีกงานหนึ่งก็ไม่พบผลที่ว่า
หลังออกกำลังกายหนักเป็นเวลานานเซลล์ภูมิคุ้มกันดูเหมือนจะทำงานแย่ลง และงานศึกษาบางงานก็พบว่า นักกีฬาเสี่ยงติดเชื้อได้ง่ายขึ้น
งานศึกษาต่าง ๆ ได้แสดงว่า การออกกำลังกายหนักเป็นเวลานาน เช่นการฝึกวิ่งมาราธอน สามารถกดระบบภูมิคุ้มกันโดยลดความเข้มข้นของลิมโฟไซต์
ถึงกระนั้น ระบบภูมิคุ้มกันของนักกีฬาและของบุคคลอื่นโดยทั่วไปก็คล้าย ๆ กัน
แม้นักกีฬาอาจมีจำเนวนเซลล์ภูมิคุ้มกันแบบ natural killer cell และมีการสลายเซลล์ (cytolytic action) ที่สูงกว่าบ้าง แต่ก็ไม่น่าจะมีผลทางสำคัญทางสุขภาพ การควบคุมอารมณ์ตนเอง
การออกกำลังกายเป็นตัวอย่างของการปรับการตอบสนอง ซึ่งสามารถช่วยลดผลทางกายและทางใจของอารมณ์เชิงลบ
การออกกำลังกายให้สม่ำเสมอมีหลักฐานว่าช่วยลดความทุกข์ใจและเพิ่มการควบคุมอารมณ์ ความจำเชิงกระบวนวิธี
ซีรีเบลลัมมีบทบาทในการปรับปรุงการเคลื่อนไหวและในการปรับปรุงความคล่องแคล่วของการเคลื่อนไหวที่พบในทักษะเชิงกระบวนวิธีเช่นการวาดภาพ การเล่นเครื่องดนตรี และการเล่นกีฬา ความเสียหายต่อสมองเขตนี้สามารถขัดขวางการเรียนรู้ทักษะการเคลื่อนไหวใหม่ ๆ นอกจากนั้นแล้ว ผลงานทดลองที่วัดการสัมพันธ์ในปี ค.ศ. 2008 พบว่า เขตนี้มีบทบาทในการทำการเรียนรู้เชิงกระบวนวิธีให้สามารถเป็นไปได้โดยอัตโนมัติ[44] เปลือกสมอง
เปลือกสมอง[1]หรือ ส่วนนอกของสมองใหญ่[1] หรือ คอร์เทกซ์สมองใหญ่[1] หรือ เซรีบรัลคอร์เทกซ์ หรือบางครั้งเรียกสั้น ๆ เพียงแค่ว่า คอร์เทกซ์ (แต่คำว่า คอร์เทกซ์ สามารถหมายถึงส่วนย่อยส่วนหนึ่ง ๆ ในเปลือกสมองด้วย) (English: Cerebral cortex, cortex, Latin: Cortex cerebri) เป็นชั้นเนื้อเยื่อเซลล์ประสาทชั้นนอกสุดของซีรีบรัม (หรือเรียกว่าเทเลนฟาลอน) ที่เป็นส่วนของสมองในสัตว์มีกระดูกสันหลังบางพวก เป็นส่วนที่ปกคลุมทั้งซีรีบรัมทั้งซีรีเบลลัม มีอยู่ทั้งซีกซ้ายซีกขวาของสมอง เปลือกสมองมีบทบาทสำคัญในระบบความจำ ความใส่ใจ ความตระหนัก (awareness) ความคิด ภาษา และการรับรู้ (consciousness) เปลือกสมองมี 6 ชั้น แต่ละชั้นประกอบด้วยเซลล์ประสาทต่าง ๆ กัน และการเชื่อมต่อกับสมองส่วนอื่น ๆ ที่ไม่เหมือนกัน เปลือกสมองของมนุษย์มีความหนา 2-4 มิลลิเมตร [2] กลีบข้าง
สมองกลีบข้างมีบทบาทสำคัญในการประสานข้อมูลความรู้สึกมาจากส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย ในความรู้เกี่ยวกับตัวเลขและความสัมพันธ์ของตัวเลข[3] และในการเคลื่อนไหวจัดการวัตถุต่าง ๆ. มีเขตหลายเขตในสมองกลีบข้างที่มีความเกี่ยวข้องกับการประมวลปริภูมิทางตา ถึงแม้ว่าเราจะรู้ถึงกิจของสมองส่วนนี้ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว แต่โดยทั่ว ๆ ไปแล้ว สมองกลีบข้างนั้นยังไม่เป็นที่รู้จักกันดีเท่ากับสมองกลีบอื่น ๆ ในซีรีบรัม การออกกำลังกาย
งานวิจัยได้แสดงว่า ประโยชน์หลายอย่างของการออกกำลังกายมาจากการหลั่งสารของกล้ามเนื้อโครงร่าง
คือกล้ามเนื้อที่หดเกร็งจะปล่อยสารหลายอย่างในกลุ่ม myokine ซึ่งโปรโหมตการเติบโตของเนื้อเยื่อ การซ่อมแซมเนื้อเยื่อ และกิจต้านการอักเสบหลายอย่าง ซึ่งก็ลดความเสี่ยงโรคที่เกิดจากการอักเสบหลายอย่าง
การออกกำลังกายยังลดระดับฮอร์โมนสเตอรอยด์คือ cortisol ซึ่งหลั่งเมื่อเครียดและสร้างปัญหาทางสุขภาพกายและใจหลายอย่าง
การออกกำลังกายเพื่อเพิ่มความทนก่อนอาหาร จะลดระดับกลูโคสในเลือดได้มากกว่าออกกำลังหลังอาหาร
มีหลักฐานว่าการออกกำลังกายแบบหนัก (90-95% ของ VO max) จะทำให้หัวใจโตมากกว่าแบบปานกลาง (40-70% ของ VO max) แต่ก็ยังไม่รู้ว่านี่มีผลต่อความเจ็บป่วยหรือการตายหรือไม่
การออกกำลังกายทั้งแบบใช้ออกซิเจนและไม่ใช้ออกซิเจนล้วนเพิ่มประสิทธิภาพทางกลศาสตร์ของหัวใจโดยเพิ่มปริมาตรหัวใจ (การออกกำลังกายใช้ออกซิเจน) หรือเพิ่มความหนาของกล้ามเนื้อหัวใจ (การฝึกโดยใช้น้ำหนัก)
หัวใจห้องล่างที่โตขึ้น (ventricular hypertrophy) เพราะผนังที่หนาขึ้น โดยทั่วไปมีประโยชน์ถ้าเป็นการตอบสนองต่อการออกกำลังกาย การออกกำลังกาย
เพื่อระบุว่า นโยบายสาธารณสุขเช่นไรมีประสิทธิภาพ มีงานทบทวนวรรณกรรมแบบคอเคลนงานหนึ่งที่อยู่ในระยะเตรียมทำในปี 2015 ความจำ
สิ่งที่เชื่อกันว่าเป็นหน้าที่หลัก ๆ ของการนอนหลับก็คือ ทำข้อมูลที่ได้เรียนรู้นั้นให้มั่นคง (consolidation) ได้ดีขึ้น
เพราะว่า งานวิจัยหลายงานได้แสดงว่า ความจำที่ดีขึ้นอยู่กับการหลับนอนที่เพียงพอในช่วงระหว่างการเรียนและการทดสอบความจำ 
นอกจากนั้นแล้ว ข้อมูลที่ได้จากงานวิจัยหลายงานที่ใช้การสร้างภาพในสมอง (neuroimaging) แสดงรูปแบบการทำงานในสมองในขณะนอนหลับที่เหมือนกับช่วงการเรียนรู้งานนั้น ๆ ในวันก่อน 
ซึ่งบอกเป็นนัยว่า ความจำใหม่ ๆ อาจเกิดการทำให้มั่นคงผ่านการเล่นซ้ำ (rehearsal) การออกกำลังกาย
การออกกำลังกายระบุว่า ลดค่าใช้จ่ายด้านการรักษาพยาบาล เพิ่มอัตราการไปทำงาน และเพิ่มความอุทิศการทำงานของหญิง
แม้จะมีความเป็นห่วงบ้างว่า อาจทำให้ประสบกับมลภาวะทางอากาศมากขึ้น โดยเฉพาะเมื่อออกกำลังกายใกล้ทางเดินของรถ การปรับตัวของประสาท
งานวิจัยต่าง ๆ ได้แสดงว่า มีการปรับตัวทางประสาทหลังจากเล่นกล้ามเพียงแค่คราวเดียว ผู้เล่นจึงรู้สึกมีกำลังขึ้นแม้กล้ามเนื้อจะไม่ใหญ่ขึ้น การวัดกล้ามเนื้อโดยใช้เครื่องวัดคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ (electromyograph) พบว่า กำลังที่เพิ่มขึ้นในช่วงเริ่มต้นจากการเล่นกล้ามสัมพันธ์กับแอมพลิจูดที่เพิ่มขึ้นของคลื่นไฟฟ้า SEMG ผลงานวิจัยนี้บวกกับทฤษฎีอื่น ๆ ช่วยอธิบายการมีแรงเพิ่มโดยที่กล้ามเนื้อไม่ได้โตขึ้น ทฤษฎีอื่น ๆ ที่อธิบายการเพิ่มกำลังของกล้ามเนื้อสัมพันธ์กับการปรับตัวทางประสาทรวมทั้งกล้ามเนื้อตรงข้ามทำงานขัดกันลดลง (agonist-antagonist muscle decreased co-activation), กล้ามเนื้อทำงานร่วมกันดีขึ้น (motor unit synchronization), และอัตราการทำงานของระบบประสาท-กล้ามเนื้อที่เพิ่มขึ้น (motor unit increased firing rates)[14] Superior colliculus
ในผลงานวิจัยที่เรียงออกมาเป็นชุด พวกเขาได้พบว่า วงจรประสาทภายในไขสันหลัง
มีความสามารถพอที่จะสร้างสัญญาณสั่งการเคลื่อนไหวที่มีรูปแบบเป็นจังหวะ (rhythmic) ซึ่งเป็นฐานของการว่ายน้ำ
มีการควบคุมวงจรเหล่านี้โดยเขตประสาทที่ควบคุมการเคลื่อนไหวในก้านสมองและสมองส่วนกลาง
ซึ่งก็มีการควบคุมอีกทีหนึ่งโดยเขตสมองต่าง ๆ ที่มีระดับสูงยิ่ง ๆ ขึ้นไปรวมทั้ง basal ganglia และเทคตัม การออกกำลังกาย
ลูกหนูที่มีล้อวิ่งจะออกกำลังกายเองแล้วเพิ่มแนวโน้มในการวิ่งเมื่อโตแล้ว
การเลือกผสมพันธุ์หนูพบว่า มีบทบาททางกรรมพันธุ์ที่สำคัญในระดับการออกกำลังกายเอง
คือหนูพันธุ์ที่วิ่งมากมีสมรรถภาพการใช้ออกซิเจน (VO2 max) ที่ดีกว่า,
มีกำเนิดประสาทในฮิปโปแคมปัสที่ดีกว่า
และมีสัณฐานกล้ามเนื้อโครงร่างที่ดีกว่า ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
งานทบทวนวรรณกรรมที่ตรวจงานสร้างภาพในสมองพบว่า การออกกำลังกายให้สม่ำเสมอจะเพิ่มปริมาตรเนื้อเทาในเขตสมองที่เกี่ยวกับการประมวลความจำ การควบคุมการรู้คิด การเคลื่อนไหว และระบบรางวัล[1][5][6][8] ที่เพิ่มมากที่สุดก็คือ prefrontal cortex, caudate nucleus, และฮิปโปแคมปัส ซึ่งมีส่วนควบคุมการรู้คิดและการประมวลความจำ ในบรรดาหน้าที่การรู้คิดทั้งหลาย[1][6][8][9] นอกจากนั้นแล้ว ทั้งด้านซ้ายขวาของ prefrontal cortex, ฮิปโปแคมปัส และ cingulate cortex จะทำงานร่วมกันเมื่อทำกิจโดยเฉพาะ ๆ (functional connectivity) ในระดับที่สูงกว่า ตอบสนองต่อการออกกำลังกายแบบแอโรบิกอย่างสม่ำเสมอ[1][7] งานทบทวนวรรณกรรม 3 งานแสดงการเพิ่มปริมาตรเนื้อเทาที่ชัดเจนของ prefrontal cortex และฮิปโปแคมปัส ในผู้ใหญ่ปกติที่ออกำลังกายหนักกลาง ๆ เป็นเวลาหลายเดือน[1][6][49] เขตอื่นในสมองที่เพิ่มปริมาตรเนื้อเทาขึ้นปานกลางหรือน้อยกว่าเมื่อสร้างภาพสมองรวมทั้ง anterior cingulate cortex, สมองกลีบข้าง, สมองน้อย และ nucleus accumbens[5][6][8][50] การออกกำลังกาย
แม้จะมีงานศึกษาเป็นร้อย ๆ ในเรื่องการออกกำลังกายกับระบบภูมิคุ้มกัน แต่ก็มีหลักฐานโดยตรงน้อยมากที่สัมพันธ์กับความเจ็บป่วย
หลักฐานทางวิทยาการระบาดแสดงนัยว่า การออกกำลังกายหนักปานกลางมีผลดีต่อระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์
โดยประโยชน์ปรากฏเป็นเส้นโค้งรูปตัว J  การออกกำลังกาย
อย่างไรก็ดี การเลิกการออกกำลังกายเกินอย่างฉับพลันก็อาจทำให้อารมณ์เปลี่ยนไปได้ ความจำเชิงกระบวนวิธี
ต่อมาในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1980 ก็มีการค้นพบมากมายเกี่ยวกับกายวิภาคและสรีรภาพของกลไกทางประสาทที่มีบทบาทในความจำเชิงกระบวนวิธี คือเขตสมองส่วน ซีรีเบลลัม ฮิปโปแคมปัส neostriatum และ basal ganglia ได้รับการระบุว่า มีบทบาทเกี่ยวกับการสร้างความจำ[3] ความจำเชิงกระบวนวิธี
ในบรรดาวิถีประสาทขนานนั้น วิถีประสาทหนึ่งเป็นการเชื่อมต่อโดยตรง ส่วนอีกวิถีหนึ่งเป็นการเชื่อมต่อโดยอ้อม และทั้งสองทำงานร่วมกันเป็นวงวนป้อนกลับ (feedback loop) โดยกิจ คือมีวงจรป้อนกลับมาที่ striatum จากส่วนอื่น ๆ ของสมอง รวมทั้งจากคอร์เทกซ์ในระบบลิมบิกซึ่งเป็นศูนย์อารมณ์, striatum ด้านล่าง (ventral) ที่เป็นศูนย์รางวัล (reward-center), และเขตสั่งการสำคัญอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว[39] วงวนหลักที่มีบทบาทในทักษะการเคลื่อนไหวของความจำเชิงกระบวนการ ปกติเรียกว่า cortex-basal ganglia-thalamus-cortex loop (วงวนคอร์เทกซ์-basal ganglia-ทาลามัส-คอร์เทกซ์)[40] สมองมนุษย์
สมองมนุษย์มีคุณสมบัติซึ่งพบร่วมในสมองสัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิดหลายประการ ซึ่งรวมการแบ่งพื้นฐานเป็นสามส่วน เรียก สมองส่วนหน้า สมองส่วนกลางและสมองส่วนหลัง โดยมีโพรงสมองซึ่งมีของเหลวบรรจุอยู่ และชุดโครงสร้างสมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังทั่วไปซึ่งรวมก้านสมองส่วนท้ายและพอนส์ของก้านสมอง, สมองน้อย, สิ่งคล้ายหลังคาตา (optic tectum), ทาลามัส, ไฮโปทาลามัส, ปมประสาทฐาน (basal ganglia), ส่วนป่องรู้กลิ่น (olfactory bulb) ฯลฯ ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
การออกกำลังกายอย่างต่อเนื่องอาจจะก่อความครึ้มใจ (euphoria) ในระยะสั้น ซึ่งเป็นความรู้สึกพอใจ อิ่มอกอิ่มใจ และมีความสุข[13][14][66][67] งานทบทวนวรรณกรรมทางการแพทย์ปัจจุบันชี้ว่า สารครึ้มใจธรรมชาติหลายตัวเป็นตัวให้เกิดความครึ้มใจเมื่อออกกำลังกาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งคือสารกระตุ้น phenethylamine, สารกลุ่มโอปิออยด์ คือ เอ็นดอร์ฟิน, และ สารประเภท cannabinoid คือ anandamide[68][69][70][71][72]