古代的人不仅依靠自身体力去获得食物，他们还善于利用聪明才智发明新的捕捉和储藏动物的方法。食物，体力活动和学习，这三者如同构成了头脑中一个闭合电路。如今，尽管我们不再依靠捕杀大型动物谋生，但是远足对于我们思考学习的过程具有重大影响。
随着物种的发展，我们自身的能力也发生变化：我们学会预测，排列，估计，自省，评论，纠正，转换策略以及记住所有做过的能让我们生存的事情。不管是古代先人生火，还是现在我们学习法语，使用的都是同一种头脑电路。
进化科学强调我们通过不断的学习来适应不断变化的环境，而在大脑的微环境中，这意味着细胞间产生新的传递信息的联系。
新的研究显示，体力活动能刺激脑细胞相互联系从而引起生理变化，这些联系是形成大脑的学习机能必要条件，反映了大脑适应挑战的基本能力。越来越多的神经学专家发现运动产生一种非平行的刺激，为大脑主动学习提供一个良好环境。有氧运动对大脑的适应产生巨大影响，且调节优化失衡的身体机能，这也是发挥人体潜能最大化不可或缺的方式。
为了更好了解头脑与身体的关系，很多科学家重点研究一类称为BDNF的主分子(BDNF全称为脑源性神经生长因子)。目前已有超过5400篇相关内容的论文发表。科学家有一些惊人的发现，即BDNF存在大脑中刺激着神经生长
一项关于老鼠健康与BDNF关系的研究表明运动能通过大脑刺激BDNF的生长。另一项来自加州大学的研究表明运动中数量增加的BDNF不仅出现在大脑皮层的运动敏感区，还出现在大脑的海马学习区。来自加州大学的科特曼博士通过证明运动刺激学习过程中大脑的主分子，提出行动与认识功能间存在直接的生理联系。
一个独特的案例
伊利诺203区发起零时体育计划，要求高中生进行严格的体育训练并达到185HPM优先率，这个项目显示有17%的学生在阅读理解方面巨大提高，而选择睡觉和参加标准体育的同学中有10.7%在这方面有提高。
TIMSSL(国际数学与科学评测趋势)从1995开始每四年进行一次评测。1999年对来自38个国家的230000学生进行评测，其中59000个学生来自美国。倡导零时体育的伊利诺203区将八年级纳入评估行列，首先完成的科学部分领先于新加坡和其他参与国家，数学部分，伊利诺排名第六，仅此于新加坡，韩国，台湾，香港和日本。从总体上看，美国学生在科学方面排名第八，数学第九，而一些区域如新泽西和迈阿密则排名最后。
研究结果令人深思，甚至有人认为不公平，因为不可否认的是伊利诺区自定体育课内容和评分标准。但伊利诺式的体育课程在一些经济发展较差的区开始发展，比如泰特斯维尔，宾西法尼亚等，这些地区的成绩也在不断地提升。
我们知能生存项目采用的是学生自行组队在风景名胜区和不同的野外区域完成我们设置好的冒险挑战活动，团队精神，体能和智慧是完成任务挑战的关键。
除了让参加者渐渐对各种挑战建立自信，以上的研究也清楚表明参与此类活动能提升神经系统的学习能力。一旦学生离开原有的环境，野外提供了一个全新的户外感受从而刺激了神经元。体育活动刺激BDNF的释放，这有利大脑学习能力开发。
John J. Ratey, MD and Eric Hagerman: Spark! The Revolutionary New Science of Exercise and The Brain (Quercus London, 2010)