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研究顯示規律的有氧運動可以增加老年人海馬迴前端（頭部）的體積，有效逆轉年齡相關的海馬迴體積的流失而這個部位的體積通常跟空間記憶的改善有密切相關。因此運動可以說是一個低成本低風險的策略，能有效地地保護大腦結構及維持功能，尤其是在認知衰退高風險的個案。

運動可以支持海馬迴的健康和功能主要是透過幾個機制，首先是刺激神經生成，也就是產生新的神經元，尤其是在海馬迴的齒狀迴次區。哺乳類動物一般在成年之後能夠再發生新的神經元的腦區大概只剩海馬的齒狀迴以及腦室下區還存有一些神經幹細胞。至於成年人類是否有神經生成在神經科學家之間還沒有完全一致的看法，但是的確有一些研究（包括基因的研究）發現在成年人甚至老年人的海馬齒狀迴有神經生成的證據。

嚙齒類的動物研究顯示（包括小鼠和大鼠），不管是主動運動（囓齒類動物有自發滾輪跑步的天性，圖5.4.1）或被動運動（動物支持性的限制在轉動的跑步機內強迫運動，圖5.4.2）都會增加海馬迴新生神經元的數量，神經生成同時也會增強神經鍵結的可塑性。這種可塑性就是大腦在學習新事物的過程裡增強跟減弱某些神經突觸鍵結（汰弱留強）達到強固記憶的目的。

在阿茲海默症的動物模式研究，例如、類澱粉蛋白的轉植基因鼠會自動產生類澱粉蛋白斑塊，並造成認知功能退化。研究結果顯示運動可以降低類澱粉蛋白的堆積、減少發炎反應，並減少認知功能的衰退。也就是說運動不但能促進正常腦功能也可以對抗神經退化的致病機轉。

人類的研究由於很難取得大腦組織，除非是長期追蹤的時代研究一直到受試者離世且捐獻腦組織供研究。否則只能藉由核磁共振造影的影像來量測，進行比較有氧運動組跟控制組的海馬迴的體積。有一個極具指標性的著名研究（Google 的學術搜尋引擎的紀錄有超過6400次引用），針對120名老年人進行單盲、隨機分配、對照組研究，發現維持中等強度的有氧運動一年可以增加海馬迴的頭部大約百分之二的體積。試驗組每週三次的走路運動（快走）40分鐘，以計算的最高心跳的60～75%為運動強度的目標。因為老年人的海馬迴大概一年以1～2%的速度萎縮，所以一年的中等強度的有氧運動大概可以逆轉一至兩年的因老化所造成的萎縮。有氧運動使血液中的腦源神經生長素（BDNF）的增加的濃度與海馬迴增加的體積相關，這個可能是神經生長素在海馬迴的齒狀迴次區（位於海馬迴頭部）促進了神經新生，而海馬迴頭部體積增加也會改善老年人的空間記憶。腦源神經生長素是神經元存活、生長、分化的重要蛋白質分子，也在神經鍵結的可塑性扮演關鍵角色。有氧運動也可以提昇第一型類胰島素生長因子（IGF-1）和血管內皮細胞生長因子，促進血管新生來支持神經元。運動透過強化心血管健康、增加大腦血流量、提昇海馬迴的血管容積，來提供神經元充足的氧氣和營養素來維護神經元的健康、功能和可塑性。再者運動有抗發炎、抗氧化的效果，因為慢性發炎跟氧化壓力都會造成神經元損傷跟大腦萎縮，運動改善了這些危害腦細胞生存的環境因素。運動還可改善擔任細胞電池的粒線體功能，減少氧化壓力使得神經元的支持細胞（如、星狀細胞，Astrocyte）可以提供神經元更完善的保護。

有一個大規模綜合研究的統合分析(共收入737個案)，顯示即使不是在所有的研究中，都可以看到運動增加了海馬迴的總體積，但是對於預防或減緩年齡相關的海馬迴萎縮都還是有其實證的功效。尤其是左側海馬迴的體積的維持跟老年人認知功能的健康維護息息相關。這種海馬迴結構的改變會反應在認知功能的進步包括記憶功能、執行功能還有整體認知上。

總之，這是一個很令人鼓舞的消息，就是只要很努力的從事規律的有氧運動，就有機會讓海馬迴體積恢復一些或至少減緩萎縮的速度，改善記憶和認知功能。