运动对认知功能改善的神经生理学机制尚未完全阐明。本文从分子、细胞、脑结构和功能连接三个层面，对当前国内外关于运动改善认知功能的神经生理学证据进行了多层次的全面系统梳理。在分子层面，运动通过多种神经营养因子、受体活性、神经肽和单胺类神经递质的调节，降低炎症因子及其他神经可塑性调控因子的水平，促进神经细胞的再生和突触发生，维持细胞发育和稳态。在细胞层面，运动通过神经再生、突触发生、胶质细胞功能改善和血管生成等途径，增强神经激活和控制，改善大脑结构。在脑结构层面，运动通过影响白质和灰质体积、神经激活和脑区连接，以及提高脑血流，促进认知功能的提升。本综述系统性地阐述了运动如何从分子水平改善内环境，促进细胞再生与功能性分化，以及提高脑结构和神经效率，从多层次、多维度全面揭示运动促进认知功能的神经生理学机制。
