Влияние спорта на мозг. Как разные типы упражнений влияют на наш мозг
5134 0
Благодаря высокоразвитым функциям мозга, человек приобрел свойства восстанавливать свою работоспособность во время физической и умственной активности. Еще И.М. Сеченовым было доказано, что активный организм быстрее восстанавливает свои силы, чем пассивный. Мышечная работа может различно изменять функциональное состояние коры головного мозга. Минимальные мышечные нагрузки вызывают повышение возбудимости коры головного мозга. Длительная и интенсивная мышечная работа вызывает резкое понижение возбудимости и углубление тормозных процессов. И.М. Сеченов говорил: «Источник ощущения усталости помещают обыкновенно в работающие мышцы, я же помещаю его исключительно в центральную нервную систему».
Снижение систематических нагрузок на мышечную систему неизбежно при интенсивной технизации общества. Мышечная система является наиболее мощным источником нервной импульсации, тонизирующей центральную нервную систему человека, и в первую очередь ее эмоциональные центры. Поэтому недогрузка мышечного аппарата лишает эти центры того положительного заряда, который необходим человеку для преодоления жизненных «психологических барьеров». В этих условиях многие отрицательные раздражители приобретают сверхсильный характер и действуют невротизирующим образом.
Особое внимание на гипокинезию было обращено в связи с началом космической эры. При острой 120-дневной гипокинезии человека обнаружены нарушения высшей нервной деятельности и невротические расстройства, ухудшение внимания, памяти, дисфункция вегетативной нервной системы, нарушения регуляции деятельности сердца и тонуса сосудов. Активная деятельность мышц предупреждает эти расстройства.
Интенсивная мышечная деятельность способна в значительной мере нейтрализовать изменения гомеостаза, вызванные эмоциональным напряжением, и погасить возникающую «эмоциональную бурю». Недаром и житейские наблюдения, специальные исследования свидетельствуют о важнейшей роли мышечной работы в качестве средства, снижающего напряжение.
Физические нагрузки успокаивают и даже помогают переносить душевные травмы. Стресс, падающий на одну систему, помогает отдыхать другой. Работа также нужна человеку для нормальной жизнедеятельности, как нужны воздух, сон, еда, общение. Функции мозга приходят в расстройство и в состояние хаоса, если мы не используем его постоянно для достойных занятий.
Физические тренировки оказывают благотворное действие на эмоциональную сферу человека. Современным людям, подверженным стрессам и волнениям, нужен способ сохранения душевного спокойствия и свободы от тревог. Но находящийся под давлением интеллект и эмоции постоянно выходят из равновесия, подобно некоему психологическому маятнику. Периодически многие утрачивают эмоциональную гармонию, что снижает уровень жизненной энергии, целеустремленность. Решение проблемы часто оказывается невероятно простым: требуется всего-навсего хороший сон, физическая нагрузка и рациональное питание.
Довольно часто раздражительность и потеря желания работать могут быть результатом низкой двигательной активности. Люди, начавшие бегать, плавать или использовать другую нагрузку на выносливость, обычно становятся более настойчивыми. При этом, вероятно, происходит не только увеличение физических ресурсов организма, но и расширение психических резервов человека.
Древние греки высекли когда-то на камне слова: «Хочешь быть здоровым — бегай. Хочешь быть красивым — бегай. Хочешь быть умным — бегай».
Один пример
В Мюнхене был проведен интересный эксперимент, в результате которого все 750 малышей, научившиеся плавать раньше, чем ходить, по уровню умственного развития оказались выше среднего. То же было отмечено и в развитии малышей, начавших ходить со дня рождения. Известно, что движения, особенно движения пальцев рук, сами по себе необыкновенно сильно стимулируют развитие мозга.Обратите внимание на ваших коллег, находящихся в хорошем физическом состоянии. На службе они чаще всего считаются наиболее надежными и работоспособными. Исследования, проведенные среди рабочих, показывают, что наиболее тренированные и физически здоровые люди встречают каждый день с большим энтузиазмом и с верой в благополучие. Они в состоянии убрать из своей жизни скуку и монотонность, так как выносливость помогает им поддерживать высокий уровень энергии и интерес к тому, чем они занимаются в течение дня. Эти люди обычно бодры и общительны, да и болеют они реже, чем их менее подвижные товарищи. Такие рабочие более аккуратны и более работоспособны.
Есть серьезное основание думать, что психологический эффект от физических упражнений — явление реальное. В последнее время исследования врачей и физиологов спорта приблизили нас к необходимому научному пониманию единства психического и физического здоровья. У участников оздоровительных программ аэробики отмечаются положительные изменения эмоционального состояния: значительно улучшается сон, появляется ощущение внутреннего благополучия, уменьшается напряжение, снимается депрессия, повышается самооценка, появляется чувство благополучия, удовлетворенность жизнью, развивается умение справляться со стрессом.
Методы психологического тренинга и аэробная тренировка оказывают сходное благоприятное влияние. Известный физиолог спорта Сайм сделал вывод: «Возможно, бег трусцой — хорошее профилактическое средство для людей с повышенной возбудимостью». Аэробные упражнения действительно положительно влияют на эмоциональное и психологическое равновесие личности.
Однако не следует провозглашать только культ тела. Древнегреческий философ Сенека говорил: «Угождайте же телу лишь настолько, насколько нужно для поддержания его крепости, и такой образ жизни считайте единственно здоровым и целебным. Слишком многое порабощает раба собственного тела — того, кто слишком за него боится и все мерит его меркой. Чрезмерная любовь к нему тревожит нас страхами, обременяет заботами, обрекает на позор. К тому же груз плоти, вырастая, угнетает дух и лишает его подвижности... тело, хоть без него и не обойтись, для нас более необходимо, чем важно... Наш царь — это душа». Именно душа управляет телом. Следовательно, внимание к телу оправдано лишь при том условии, если это способствует укреплению психики. Таким образом, при всей важности крепкого и здорового тела, способствующего развитию крепости и силы духа, ведущая, главенствующая роль в жизни человека отводится именно духу.
Однако не всегда большой ум сопровождается такой же силой духа. В подобных случаях развивается тягчайшая дисгармония между телом и духом и в конечном счете заканчивается трагедией. Примером тому может служить жизнь немецкого философа Ницше. О своем уме он писал как о проявлении высшей человеческой возможности. В одной из его книг имеется глава, которая называется «Отчего я так умен». Тем не менее его отношение к своему мозгу и своему телу было поистине антиинтеллектуальным. В результате к 35 годам он потерял сон и аппетит. В течение 11 лет он ни разу не ложился спать без приема снотворных. В 45 лет он тяжело заболел психически.
Для плодотворного труда необходимо правильное чередование работы с отдыхом. Частые и короткие паузы в работе более предпочтительны, чем редкие, хотя и длинные. И.П. Павлов писал: «Всю мою жизнь я любил и люблю умственный и физический труд и, пожалуй, даже больше второй... А особенно чувствовал себя удовлетворенным, когда в последний вносил какую-нибудь хорошую догадку, т.е. соединяя голову с руками».
Однако одна физкультура без правильного питания, без отказа от алкоголя и курения не может обеспечить хорошее здоровье. Благодаря изменению режима питания и физкультурным программам, в США удалось на одну четверть снизить смертность от ишемической болезни сердца и увеличить среднюю продолжительность жизни американцев.
Многочисленные клинические наблюдения и соответствующие статистические данные свидетельствуют о том, что физические тренировки и физически активный образ жизни — один из наиболее эффективных способов предупреждения развития таких заболеваний, как гипертоническая болезнь, атеросклероз, ожирение и др. Например, в США удачно были проведены оздоровительные мероприятия, в том числе выполнение программ физической активности. В результате произошли значительные изменения в состоянии здоровья населения. Так, между 1968 и 1977 гг. наблюдалось снижение смертности от сердечно-сосудистых заболеваний на 23%, от инсультов — на 36%, от гипертонии — на 48%.
Кроме того, за период с 1971 по 1979 г. продолжительность жизни американцев увеличилась на 2,7 года, что почти в 3 раза превышает рост этого показателя за любое предшествующее десятилетие. В чем причина такого прогресса? Специалисты отмечают влияние следующих факторов: люди стали меньше курить, большинство знает о роли регулярного измерения АД, уменьшилось содержание холестерина в потребляемых продуктах питания, многие научились распознавать признаки стресса и лучше с ним справляться, возросла приверженность американцев к аэробным упражнениям (с 25% в 1968 г. до 47% — в 1977 г.).
Физические тренировки усиливают иммунную защиту организма, повышают его устойчивость к инфекционным болезням, к воздействию различных факторов внешней среды (ионизирующая радиация, климатические катаклизмы и др.).
Компенсаторно-приспособительные механизмы при воздействии физических напряжений проявляются не только в реакциях организма на физические нагрузки, но и (что является основой тренированности) в виде длительных преобразований уровня деятельности организма и механизмов регуляции с изменениями в органах и системах не только функциональными, но и морфологическими.
Двигательная активность — это постоянный процесс приспособления организма к изменяющимся условиям окружающей среды, направленный на бесконечное совершенствование приспособительных механизмов. В течение всей истории развития человечества двигательная функция нервно-мышечного аппарата была одним из важных социально-биологических факторов, формировавших организм и игравших важную роль в поддержании равновесия между организмом и внешней средой и в регулировании процессов, происходящих во внутренней среде организма. Велика ее роль и в повышении резистентности организма к действию ряда неблагоприятных факторов внешней среды. Единственный способ борьбы с гипокинезией (гиподинамией) — двигательная активность, представляющая собой не случайный набор движений, а системную, обусловленную объективными закономерностями, организацию физической деятельности.
«Гимнастика есть целительная часть медицины» (Платон). Физическую культуру как лечебное средство применяли еще врачи древности. Большое значение целебной силе дозированных физических упражнений придавал Авиценна, широко применявший их для возвращения здоровья своим больным. Физические упражнения для укрепления здоровья больных применял знаменитый римский врач Гален. Он писал: «Тысячи и тысячи раз возвращал я здоровье своим больным посредством упражнений».
Современная медицина рассматривает лечебную физкультуру как одно из основных средств функционального лечения различных заболеваний. «Физические упражнения могут заменить множество лекарств, по ни одно лекарство не может заменить физические упражнения» (А. Мосер).
Кроме того, лечебная физкультура является важной составной частью комплекса мероприятий вторичной профилактики и стабилизации. Этот метод функциональной терапии является естественным и физиологичным для организма. Выбор видов лечебной физкультуры должен проводиться индивидуально с учетом характера, стадии болезненного процесса, наличия осложнений, функционального состояния сердечно-сосудистой системы и аппарата дыхания. Разумеется, что следует соблюдать последовательность и регулярность при выполнении физических упражнений.
Лисовский В.А., Евсеев С.П., Голофеевский В.Ю., Мироненко А.Н.
Между физической нагрузкой и умственным здоровьем выявлена прямая зависимость. Физические упражнения могут направленно влиять на мозг человека, активизируя его отдельные участки. Комбинации тренировок способствуют улучшению памяти и концентрации внимания.
Можете ли вы сделать себя, своих родителей и своих детей умнее?
Начиная с 2008 года ученые стали публиковать исследования, которые показывают, что когнитивные возможности – способность учиться, решать новые задачи и проблемы и понимать глубинную суть вещей – можно развивать с помощью тренировки и обучения.
Научный журналист Дэн Хёрли в своей книге «Стань умнее » предлагает практичные решения по развитию мозга для людей всех возрастов и способностей, иллюстрируя их реальными историями.
Влияние физических упражнений на развитие мозга
Ни одно клише в мире не может похвастаться такой этимологией, как фраза «В здоровом теле здоровый дух». Этот фрагмент из произведения древнеримского поэта Ювенала широко известен вот уже на протяжении двух тысяч лет. Суть его заключается в том, что две части человека – дух и тело – идут рука об руку друг с другом; если нет одного, не будет и другого.
Но так ли это в буквальном смысле? Действительно ли физические упражнения могут сделать человека умнее – настолько, что врачам следовало бы прописывать физкультуру и человеку с риском развития болезни Альцгеймера, и средних лет профессионалу, который хочет вернуть былую сообразительность, и ребенку, у которого проблемы с учебой?
В современном обществе на этот счет бытует два довольно противоречивых стереотипа. С одной стороны, мы сегодня склонны ассоциировать фитнес с интеллектом. Нам нравится, когда руководители наших компаний и наши политики аккуратны и подтянуты; Крис Кристи, губернатор моего прекрасного штата Нью-Джерси, так устал рассказывать людям о причинах своего ожирения, что в начале 2013 года лег под нож хирурга и сделал шунтирование желудка.
С другой же стороны, никто из нас не ожидает, что хоккеист или штангист победит в любом интеллектуальном состязании. Мускулы и мозги далеко не всегда идут в паре. Здоровяки Арнольд Шварценеггер и добились наибольших успехов в Голливуде, изображая не слишком умных головорезов.
И все же эксперименты, проведенные в период с 1960-х по 1970-е годы, однозначно подтвердили, что физические упражнения позитивно влияют на умственную работоспособность человека. Классическое исследование 1975 года, например, выявило, что пожилые люди, играющие в теннис или бадминтон, как правило, проходят простые когнитивные тесты со значительно лучшими результатами, нежели их неспортивные сверстники.
В 1980-е годы вообще проводилось огромное множество исследований, в основном с участием пожилых людей, но их результаты преимущественно оставались на уровне предположений – до тех пор, пока двое из самых уважаемых на сегодняшний день когнитивных психологов не занялись доскональным изучением эффекта от плавания.
Непосредственно эксперимент провел Гарольд Хокинс, психолог, которого я цитировал в главе 1 и который в настоящее время руководит программой Управления перспективных исследовательских проектов ВМС США. Он изучает эффективность когнитивных тренингов в надежде развить с их помощью интеллектуальные способности американских военнослужащих.
Среди доброго десятка команд исследователей, которые он в настоящее время финансирует, есть и наши старые знакомые – Джегги и Бушкюль. До прихода в Управление Хокинс работал в Орегонском университете по гранту Национального института по проблемам старения, тогда он и провел свой эксперимент.
«Однажды я беседовал с Гарольдом, и он сказал мне: “Арт, я собрал эти данные с год назад и пока еще ничего с ними не сделал. Хотите взглянуть?”».
Артур Крамер, профессор психологии из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, в 2010 году занял пост директора Института современных наук и технологии Бекмана при этом университете. Однако двадцатью годами ранее он был начинающим и очень перспективным когнитивным нейробиологом, который прежде никогда не занимался изучением роли физических упражнений в развитии мозга. Тогда-то и состоялся тот судьбоносный для Арта разговор с Гарольдом Хокинсом, о котором он вспоминает.
Материалы, предоставленные Крамеру Хокинсом, оказались просто потрясающими. Он начал с анализа предыдущих исследований в этой области, позволивших ему сделать важный вывод: мыслительные навыки пожилых людей ухудшаются заметнее всего, если им приходится распределять свое внимание. Чтобы окончательно проверить это наблюдение, ученый разработал и провел интереснейшее исследование – он сравнил когнитивные навыки 14 человек в возрасте от 20 до 35 лет с навыками такого же числа людей в возрасте от 65 до 74.
Участников, сидящих в наушниках перед экранами компьютеров, просили нажимать конкретную клавишу средним пальцем правой руки, если они видели на экране одну букву, и другую клавишу указательным пальцем этой же руки, если они видели вторую букву. Кроме того, услышав определенный звук, им нужно было щелкнуть по третьей клавише средним пальцем левой руки, а при другом звуке – по четвертой клавише указательным пальцем этой же руки. Сначала Хокинс тестировал скорость и точность их реакции только на звуковые сигналы, затем только на зрительные, а в конце концов – на оба сигнала вместе.
Так вот, когда реакция на звуковые и зрительные сигналы проверялась отдельно, скорость и точность пожилых людей были лишь немного хуже, чем у младших участников эксперимента, но когда тест проводился одновременно по обоим типам сигналов, показатели испытуемых старшего возраста оказывались существенно ниже. Их способность распределять внимание была несравненно хуже, чем у молодых, и объяснялось это преимущественно эффектом старения.
Решив проверить, нельзя ли замедлить данные возрастные ухудшения посредством упражнений для сердечно-сосудистой системы, Хокинс разработал и провел второй эксперимент. В нем участвовало 40 мужчин и женщин в возрасте от 63 до 82 лет, ни один из которых прежде регулярно не занимался физкультурой. Половина испытуемых согласились участвовать в десятинедельной программе, занимаясь по 45 минут в день разными водными видами спорта в Ассоциации молодых христиан в Юджине; вторую половину попросили и далее вести прежний, неспортивный образ жизни.
По завершении эксперимента оказалось, что ни в одном отдельном тесте на реакцию на зрительные и звуковые сигналы «спортсмены» не показали лучших результатов, чем представители второй группы; зато комбинированные зрительно-слуховые тесты они неизменно проходили намного успешнее. За какие-то десять недель их способность работать в многозадачном режиме весьма существенно улучшилась.
«Это было просто чудо! Хокинс выявил несомненное позитивное влияние физических упражнений на когнитивные функции, – вспоминал Крамер, который занимался анализом и отчетом по этим исследованиям; они были опубликованы в 1992 году в журнале Psychology and Aging. – Но я тогда не почувствовал удовлетворения. Мне нужно было узнать, можно ли повторить эти результаты, позволят ли и другие исследования сделать такие же выводы».
Иными словами, хотя «запустил мяч» физических упражнений Хокинс, подхватил его и побежал с ним дальше именно Крамер. В 1999 году он с девятью коллегами из Института Бекмана и еще одним исследователем из Университета имени Бар-Илана в Израиле опубликовал в журнале Nature, самом известном и уважаемом периодическом издании во всех областях науки, отчет по очередному исследованию.
Суть его состояла в следующем. 124 ранее ведших преимущественно сидячий образ жизни пожилых людей в возрасте от 60 и 75 лет (их произвольным образом распределили на две группы) попросили в течение полугода час в день три дня в неделю заниматься либо щадящей аэробикой – ходьбой, – либо анаэробными упражнениями, растяжкой и тонингом.
«В ходе старения, – писали исследователи, старательно соблюдая в статье для респектабельного британского журнала правила британской орфографии, – нейронные зоны и когнитивные процессы ухудшаются неравномерно. Наибольшим и самым непропорциональным негативным изменениям с возрастом подвержены процессы исполнительного контроля, а также префронтальный и лобный отделы головного мозга».
Именно этим типом возрастного ослабления контроля над исполнительными функциями объясняется, почему исследование 1992 года выявило, что при старении больше всего страдает многозадачность. Это происходит потому, что для эффективного функционирования в таком режиме нужен не только тот простой вид внимания и концентрации, который использует кот, выслеживающий мышку, или собака, заметившая кота, но и быстрые, осознанно управляемые смещения фокуса внимания, в которых преуспевают люди. Такое происходит, например, когда мы одновременно поглядываем на часы, смотрим по телевизору мультик и готовимся к экзаменам.
Так вот, эффективность выполнения задач, не требующих смены фокуса, в обеих группах, занимавшихся в течение полугода ходьбой и тонингом, была практически одинаковой, но когда испытуемым требовалось переключаться с задачи на задачу, «ходоки» показывали значительно лучшие результаты, чем те, кто занимался тонингом. Это было особенно удивительно, учитывая тот факт, что члены первой группы занимались ходьбой всего по три часа в неделю, что увеличивало среднемаксимальное потребление ими кислорода всего лишь на 5,1 процента.
Как и следовало ожидать, благодаря отличной репутации опубликовавшего отчет журнала и однозначности результатов об исследовании рассказали все популярнейшие СМИ мира, от BBC (репортаж назывался «Физкультура улучшает работу мозга») до New York Times («Хорошая тренировка для пожилого ума»). Впоследствии Артур Крамер опубликовал с добрый десяток исследований в области влияния физических упражнений на когнитивные способности человека, в том числе два с участием детей.
Так, в 2010 году был обнародован отчет по исследованию с применением МРТ-сканирования мозга девяти- и десятилетних детей. Оно показало, что у мальчиков и девочек, отличающихся большей аэробной работоспособностью, лучше память и больше гиппокамп – часть лимбической системы головного мозга в форме морского конька, играющая ключевую роль в работе как краткосрочной, так и долгосрочной памяти.
Второе исследование Крамера, опубликованное в 2012 году, продемонстрировало, что более спортивные дети отличаются более высоким уровнем когнитивного контроля; они способны дольше концентрироваться на тестах, а в лобных долях их мозга в процессе тестирования наблюдается большая активность.
Один из немногочисленных рандомизированных экспериментов на тему влияния физкультуры на умственное развитие детей провел не Крамер, а исследователи из Университета Фурмана в Гринвилле. Они работали с афроамериканскими учениками вторых – восьмых классов средней школы. Ученые случайным образом разбили детей на две группы. Одна должна была в течение всего 2009/2010 учебного года по 45 минут в день заниматься физическими упражнениями.
По завершении этого срока их предполагалось сравнить со второй группой, которая в спортивной программе не участвовала. Тестирование выявило, что к маю 2010 года ученики из первой группы показывали значительно лучшие результаты по сравнению с членами контрольной группы по 8 из 26 критериев эффективности когнитивной деятельности (а также по 7 из 16 физических показателей).
Надо отметить, что, если данные выводы подтвердят и другие исследования, это будет иметь весьма серьезные последствия для нашей системы школьного образования, которая за несколько последних десятилетий значительно сократила объем времени, выделяемого на физкультуру, в пользу основных академических программ и подготовки к экзаменам. То-то будет ирония судьбы, когда окажется, что, ограничивая время, проводимое детьми в тренажерных залах и на спортплощадках, чиновники от образования мешали им развивать именно те когнитивные способности, которые так хотели улучшить.
А между тем факт позитивного влияния физических упражнений на сообразительность седеющих представителей поколения беби-бумеров уже сегодня можно считать бесспорным.
«За последние десять лет проведено как минимум четыре метаанализа, основанных на официально опубликованных исследованиях, – рассказал мне Крамер. – И все они пришли к одному и тому же выводу: физическая подготовка заметно сказывается на когнитивных способностях. Сегодня в этой области проведено множество исследований по всему миру. Любопытно, что все они не имеют ничего общего с гимнастикой для мозга – ни в коем случае.
Вы ничего не учите. Вы просто занимаетесь ходьбой, плаванием, ездой на велосипеде и т. д. Всего три раза в неделю. Но это приводит к тому, что ваши когнитивные показатели улучшаются в самых разных аспектах памяти, восприятия и принятия решений. Просто удивительно, каких огромных результатов можно достичь благодаря столь незначительному изменению образа жизни».
Однако следует признать, веру Крамера в эффективность щадящих упражнений аэробного типа по сравнению с другими видами спорта разделяют не все. Так, например, в Кокрановском обзоре за 2008 год высказываются сомнения по поводу того, что когнитивные выгоды, ассоциируемые с кардиотренировками, обусловлены исключительно улучшением сердечно-сосудистой системы, а не увеличением мышечной силы и другими эффектами физических упражнений.
Главным сторонником и пропагандистом силовых тренировок как средства развития когнитивной функции я бы назвал сорокалетнюю любительницу спортивного бега и собак, мать троих детей с весьма внушительным списком академических заслуг и титулов Терезу Лью-Амброуз. Тереза – адьюнкт-профессор кафедры физиотерапии Университета Британской Колумбии, профессор Канадского центра исследований в области физической активности, мобильности и когнитивной нейронауки, директор по исследованиям Клиники профилактики травматизма Ванкуверской многопрофильной больницы и директор университетской лаборатории, занимающейся вопросами старения, мобильности и когнитивной нейронауки.
«Мой первый диплом был в области физиотерапии, – рассказала мне Тереза. – Два года я имела дело в основном со спортсменами, от общенационального уровня до любителей, а затем начала работать с людьми более пожилого возраста и опять вернулась к учебе. В 2004 году я защитила докторскую диссертацию на тему профилактики травматизма и здоровья костей у пожилых людей и начала заниматься физиотерапией с семидесятипяти-восьмидесятипятилетними женщинами. Довольно скоро я заметила, что эта группа населения сильно страдает от информационной перегрузки. Что-то вроде: “Я не смогу сегодня прийти на занятия, потому что мне нужно заполнить налоговую декларацию”. И это в январе!
В тот период у меня было довольно много поистине потрясающих моментов. Например, в начале исследования мне приходилось самой подбирать некоторых людей у их домов и везти их в класс, потому что моим подопечным было трудно пользоваться общественным транспортом. Но к концу исследования они все прекрасно добирались сами. Одна женщина до выхода на пенсию работала бухгалтером. Так вот, уже в середине наших занятий она вдруг решила опять пойти работать и стала консультантом-фрилансером. С моей точки зрения, позитивная динамика была налицо. Так я и занялась проблемой влияния физических упражнений на состояние головного мозга».
В 2010 году Лью-Амброуз с ванкуверскими коллегами опубликовала результаты исследования, в котором приняли участие 155 женщин в возрасте от 65 до 75 лет. Исследование было рандомизированным: первой группе предписывалось заниматься тренировками с отягощением (это такая физеотерапевтическая методика) раз в неделю, второй – два раза в неделю, третья, контрольная группа должна была дважды в неделю заниматься тонинг- и баланс-тренингом. В итоге обе группы, занимавшиеся силовыми тренировками, улучшили свои показатели по стандартной мере когнитивного контроля более чем на 10 процентов, а в группе аэробики показатели снизились на полпроцента.
Следующее исследование, отчет по которому был опубликован в 2012 году, дало еще более впечатляющие результаты. Лью-Амброуз с коллегами набрали 86 пожилых женщин с незначительными жалобами на память, характерными для умеренных когнитивных нарушений, и произвольным образом поделили их на три группы. Первая в течение полугода занималась тренировками с отягощением, вторая – тонинг- и баланс-тренингом, а третья – аэробикой.
К концу исследования группа аэробики значительно улучшила свои результаты по показателям баланса, мобильности и эффективности сердечно-сосудистой системы, но ни один показатель когнитивного функционирования не изменился. А вот женщины, занимавшиеся тренировками с отягощениями, значительно успешнее сдали тесты на внимание, разрешение конфликтов и память. И при тестировании с помощью МРТ только у этой группы были обнаружены четкие признаки активизации сразу трех зон коры головного мозга.
По словам Лью-Амброуз, она была рада тому, что тренировки с отягощениями больше влияют на когнитивные способности человека, чем занятия аэробикой, в первую очередь потому, что многие пожилые люди, ведущие сидячий образ жизни, просто не могут заниматься аэробическими упражнениями. «Значительная доля этих людей действительно физически не в состоянии такое делать», – сказала мне исследовательница. Кроме того, тренировки с отягощением крайне редко приводят к падениям и травмам, которые, как известно, в преклонном возрасте зачастую имеют самые негативные последствия.
«Ключевой особенностью наших тренировок с отягощениями является их прогрессивный характер, – говорит Тереза. – А еще они должны быть индивидуальными. Мы тщательно оцениваем способности каждого нашего клиента поднимать тот или иной вес, после чего применяем принцип перегрузки.
Это означает, что человек должен быть готов давать своим мышцам нагрузку чуть больше уровня комфорта и при этом поддерживать надлежащую форму. А мы контролируем каждое занятие на предмет малейших улучшений и, заметив их, увеличиваем нагрузку на 10–20 процентов. Мы считаем такой постепенный прогресс чрезвычайно важным фактором позитивного влияния тренировок с отягощением на здоровье мозга».
Эти слова перекликаются с мнением многих других исследователей. Успех тренировок с отягощением, о которых мне рассказала Лью-Амброуз, зависит от того же метода, который использовали Джегги и Бушкюль в своих упражнениях с применением N-back. В обоих случаях чрезвычайно важно максимально точно определить исходные способности каждого конкретного человека, а затем, по мере их развития, увеличивать нагрузку или сложность заданий. Эти тренинги по своей природе разные – один физический, другой когнитивный, – но суть их заключается в том, чтобы все время заставлять человека работать на пределе своих возможностей. Результаты достигаются за счет постепенного повышения этого предела.
Тренинговая схема Лью-Амброуз включает всего шесть базовых упражнений, в том числе жим ногами, качание бицепса бедра, тяга на высоком и низком блоке. Вы можете увидеть все собственными глазами в очень интересном, отлично сделанном видео на YouTube, проведя поиск либо по имени исследовательницы, либо набрав в строке Google слова «Exercise Is Power».
Впрочем, несмотря на твердую уверенность Лью-Амброуз в пользе тренировок с отягощением, она с радостью приветствует и аэробику – если вы видите, что это приносит реальные результаты. Она говорит: «Бег трусцой, если, конечно, заниматься им строго по рекомендациям Арта Крамера, стабильно приводит к позитивным изменениям». А главная проблема, по мнению Терезы, состоит в том, чтобы убедить людей заниматься физкультурой.
«Нам приходится обращаться к пяти сотням людей, чтобы найти сотню тех, кто согласится участвовать в наших экспериментах, – сетует она. – И из этой сотни только 80–85 человек остаются с нами до конца исследования. И нам приходится хорошенько потрудиться, чтобы и они не бросили заниматься по программе раньше времени. Человеческий фактор играет тут величайшую роль. Именно тренер-инструктор призван наладить нужные взаимоотношения с участниками эксперимента, для чего он должен проявлять искренний интерес к их жизни».
Другой серьезной проблемой, по ее словам, является недостаток тренажерных залов, оборудованных для тренировок с отягощением. «Широко доступных мест для тренировок данного типа не так уж много. В Ванкувере такие еще есть, но, если выехать за пределы крупного города, их окажется очень-очень мало.
Большинство местных сообществ предлагают те или иные оздоровительные программы для людей пожилого возраста, но в основном это облегченные варианты: баланс-тренинги или щадящая аэробика. И даже если в программу включены элементы тяжелой атлетики, в них отсутствует важнейший элемент прогрессивности. Мы как общество, без сомнения, должны делать больше, чтобы предлагать пожилым людям программы, которые действительно им помогают».
При нынешнем же положении дел неуклонное ухудшение физической формы во всем мире в сочетании с постоянно растущим уровнем ожирения в буквальном смысле слова отупляют человечество.
Сказанное, однако, не относится к членам Верховного суда США, у которых имеется собственный тренажерный зал только для своих, надежно скрытый за знаменитыми колоннами белого мрамора. Судья Рут Бейдер Гинзбург, которой 15 марта 2013 года исполнилось 80 лет, начала работать с личным тренером в 1999 году, вылечившись от рака толстой кишки. Ее тренировочная программа длится один час и включает в себя разминку, растяжку, силовые нагрузки и баланс-тренинг.
«Когда я начинала тренироваться, я была похожа на выжившего узника Освенцима, – вспоминает Гинзбург в интервью Washington Post. – Теперь я делаю до 20 отжиманий». О своем верном тренере Брайанте Джонсоне судья говорит: «Я считаю, что здорова благодаря нашим встречам два раза в неделю. Это для меня очень важно». Итак, дело ясное. Я уверенно включил физические упражнения в свою тренинговую схему.
Знаете ли вы, что определенные виды спорта полезны не только для тела, но и для мозга? Физические упражнения не только помогают оставаться в форме, но и улучшают работу серых клеточек, а это, в свою очередь, позволяет добиться хороших результатов на работе и в учебе. Согласно многочисленным исследованиям, физически активные люди и соображают лучше, чем те, кто предпочитает отказаться от спорта.
Активный мозг - это здоровый мозг, который хорошо снабжается кислородом (что означает правильную работу легких и кровеносной системы, включая сердце), получает тренировки разного уровня (не поверите, но упражнения на координацию движений полезны мозгу не меньше, чем изучение иностранного языка) и не испытывает дефицита питательных веществ (об этом мы уже не раз писали и еще напишем). А ниже мы собрали 5 видов спортивной активности, которые благоприятно влияют на наши умственные способности. Разумеется, тут, как всегда, важна регулярность.
1. Плавание
Этот вид спорта помогает выработать выносливость и силу мышц и сердечно-сосудистой системы. Оно позволяет поддерживать нормальный вес и здоровье легких и сердца. Хорошее кровоснабжение и обогащение кислородом - важные факторы активности мозга. Поэтому когда вы плаваете, вы не только развиваете легкие и сердце, но и питаете мозг.
2. Большой теннис
Этот вид спорта помогает поддерживать тело в высоком энергетическом тонусе, учит быстро реагировать, просчитывать траекторию полета мяча, реакцию соперника, его дальнейшие действия, то есть отлично развивает и реакцию, и интуицию. Большую пользу человеческий мозг получает также от тренировки координации в системе глаз-рука.
3. Футбол
Этот вид спорта увеличивает общую выносливость. Он повышает тонус мышц и помогает снизить количество жировой ткани. В результате занятий футболом у человека повышается сила костной и мышечной тканей, а также усиливаются все когнитивные процессы. Кроме того, футбол развивает навыки работы в команде. В результате развивается уверенность, самооценка и снижается тревожность. В качестве дополнительной пользы у человека повышается аэробная выносливость. Разумеется, своим увлеченным футболом детям стоит сказать, что занятия этим видом спорта не должны идти в ущерб образованию, иначе толку от таких тренировок для мозга будет не очень много.
4. Баскетбол
Это, несомненно, один из самых популярных видов спорта среди молодежи. Он обеспечивает хорошую нагрузку и сжигает до 750 калорий в час. Еще баскетбол полезен для развития концентрации внимания и в то же время учит работать в команде, координируясь в своих действиях с остальными игроками своей команды и просчитывая действия соперников. Практиковаться можно в одиночестве, а играть в команде. Кроме того, это отличная аэробная активность и тренировка всего тела. К слову, не зря баскетбол включают в различные образовательные программы и в школах, и в вузах.
5. Бейсбол
С физической точки зрения, этот вид спорта подойдет для тех, кто предпочитает совмещать и среднюю, и высокую нагрузку. Бейсбол повышает силу верхней части тела и мышц ног. Кстати, за час занятий этим видом спорта можно сжечь до 365 калорий.
Преимущества этого вида спорта для развития мозговой активности фактически такие же, как и в случае с большим теннисом. Бег и повышение координации развивают общие познавательные навыки и способность решать умственные задачи. Кроме того, бейсбол требует значительной дисциплины.
Кирилл Стасевич
Зачем мы занимаемся бегом, аэробикой, плаванием? Чтобы лучше выглядеть, сбросить лишний вес, чтобы сосуды и сердце были в порядке… И вряд ли кто-то ходит в фитнес-клуб, чтобы улучшить память или внимание. А ведь давно известно: физические упражнения благотворно влияют не только на тело, но и на психику. Казалось бы, всё очевидно: если человек не злоупотребляет сидячим образом жизни, он меньше болеет, и мозгу от этого только польза. Но связь между физическими упражнениями и психическими функциями, как показали исследования последних лет, может быть более тесной и непосредственной.
Исследований тут масса. Например, в обзорной работе, опубликованной в «British Journal of Sports Medicine» несколько месяцев назад, утверждается, что возрастные ухудшения в когнитивных функциях у людей старше пятидесяти лет можно затормозить с помощью систематической физической активности. Пожилые люди, занимающиеся аэробикой в сочетании с упражнениями на сопротивление, лучше справляются с психологическими тестами, в которых нужно быстро переключаться с одной задачи на другую, тактически мыслить, сосредоточиваться и активно использовать рабочую память (так называют отдел памяти, работающий с актуальной информацией; подробно о том, что такое рабочая память и как она работает, см. «Наука и жизнь» № ). Людей старшего возраста привлекают к таким исследованиям по вполне понятным причинам: с возрастом мозг естественным образом слабеет, и потому становится проще оценивать факторы, которые тормозят этот процесс. Однако похожие данные есть и для молодых людей, и даже для детей. Так, в статье в журнале «Medicine & Science in Sports & Exercise» (апрель 2017 года) говорится, что у детей в возрасте от 9 до 11 лет физическая подготовка и хорошая рабочая память идут рука об руку: если у ребёнка развиты мышцы, то и тесты на память он будет выполнять хорошо и, что немаловажно, демонстрировать успехи в учёбе. (Всё это, конечно, сильно расходится с привычным представлением о глуповатом школьном силаче и умном, но хилом «ботанике».)
В статье в журнале «Neurology» за 2016 год отмечалось, что разница в биологическом возрасте мозга между теми, кто регулярно занимается физическими упражнениями, фитнесом, спортом, и теми, кто физически не активен, может составлять целых десять лет. В то же время важно, что именно человек делает. Несколько лет назад исследователи из университета Питтсбурга (США) сравнили, как в течение года изменялось состояние мозга у пожилых людей, которые либо ходили три раза в неделю на пешую прогулку быстрым шагом (довольно продолжительную - от 30 до 45 минут), либо выполняли упражнения на растяжку. Оказалось, что у тех, кто гулял, некоторые области префронтальной коры и гиппокампа, отвечающие за планирование и память, увеличились в размерах. Увеличение было небольшое, всего 2-3%, и всё же его хватило, чтобы перекрыть возрастное «съёживание» мозга. Гулявшие участники эксперимента показали хорошие результаты и в тестах на пространственную память. У тех же, кто в течение года делал растяжки, гиппокамп продолжил уменьшаться, как это обычно и происходит в пожилом возрасте.
Есть сведения, что физическая активность помогает уменьшить когнитивные нарушения при шизофрении и при болезни Паркинсона; в частности, у больных шизофренией за несколько месяцев вполне умеренных упражнений на 12% увеличивался гиппокамп. Наконец, те, кто занимается спортом, прекрасно знают, что физические упражнения снимают стресс и дают ощущение лёгкой эйфории.
Но почему всё это происходит? Почему благодаря физической активности исчезает стресс, улучшается память, увеличиваются какие-то области мозга? Здесь есть несколько объяснений. Начнём с эмоций и стресса.
Считается, что чувство эйфории, возникающее после длительной физической нагрузки, появляется благодаря эндоканнабиноидам - нейромедиаторным молекулам, которые синтезируются в мозге и действуют на нейроны различных нервных центров. У эндоканнабиноидов много функций: они участвуют в регуляции аппетита, влияют на память, обучение и эмоции и, кроме того, служат своеобразным внутренним обезболивающим, к которому мозг прибегает в самых разных случаях. Физические упражнения стимулируют выброс нейромедиаторов, снижающих тревожность и вызывающих лёгкое чувство радости.
Но есть и другие антистрессовые механизмы, которые включаются при занятиях спортом. Известно, что стресс и депрессия вызывают атрофию нейронов и синапсов: связи между нервными клетками слабеют и рвутся, а новые не образуются. Нервная клетка становится «неконтактной» и ненужной, общее разнообразие нервных цепочек уменьшается, а уменьшение числа нервных контуров в свою очередь сказывается на когнитивных способностях и на умении находить выход из трудных ситуаций. Два года назад исследователи из университета Джорджии (США) показали, что у крыс, которые ведут активный образ жизни, нейроны успешно сопротивляются стрессовому эффекту, сохраняя способность формировать всё новые и новые клеточные контакты. И происходит это благодаря нейропептиду галанину, уровень которого заметно увеличивается после физических упражнений и увеличивается как раз в зонах мозга, отвечающих за борьбу со стрессом. Антистрессовый эффект «фитнеса», обеспеченный галанином, проявлялся и в поведении крыс: животные, несмотря на неприятные обстоятельства, которые им устраивали в эксперименте, были активны и любопытны - иными словами, не очень переживали из-за неприятностей и не тонули в стрессе.
Если говорить о когнитивных функциях и об увеличении некоторых зон мозга, то одно объяснение напрашивается само собой: упражнения ведь заставляют сердце чаще биться, следовательно, в мозге улучшается крово-снабжение и он начинает работать лучше. В пользу такой гипотезы говорят результаты исследователей из Техасского университета в Далласе (США): в 2013 году они опубликовали в журнале «Frontiers in Aging Neuroscience» работу, в которой утверждали, что физические упражнения стимулируют кровоснабжение задней поясной коры и гиппокампа. И там и там усиливался обмен веществ и повышалась активность нейронов. Участники эксперимента, регулярно упражнявшиеся в спортзале, лучше проходили тесты на память, причём изменения происходили именно в такой последовательности: сначала улучшался кровоток, потом - «когнитивка».
Но кровь - это ещё не все. Клетки в нашем теле сами по себе не растут, им нужны молекулярные сигналы - специальные белки, которые действуют на клеточные рецепторы, подталкивая клетки к тем или иным действиям. Белки, стимулирующие рост и развитие нейронов, называются нейротрофинами, и самый активный среди них - BDNF (brain-derived neurotrophic factor, нейротрофический, или нейротропный, фактор мозга). BDNF включает гены, контролирующие рост нервных клеток и формирование новых синапсов, а значит, и нервных цепочек, и он особенно активен в гиппокампе и коре, то есть в областях, отвечающих за обучение и память. Было замечено, что и у животных и у человека уровень BDNF резко возрастает при физических упражнениях, что со скачком BDNF происходит прирост гиппокампа и улучшение когнитивных функций. Эксперименты на мышах показали: уровень сигнального белка остаётся высоким ещё в течение нескольких дней после «фитнеса». В 2013 году в журнале «Cell Metabolism» вышла статья, авторы которой описывали цепочку сигналов от мышц к мозгу. Исследователям удалось определить белок, выделяющийся из работающих мышц, который, действуя через несколько посредников, даёт сигнал специальным клеткам мозга синтезировать этот самый BDNF. То есть мышцы сами по себе дают мозгу стимулирующий сигнал.
Любопытно, что по одной из гипотез человеческий мозг эволюционировал по мере того, как человек становился физически более выносливым. Известно, что у более выносливых животных мозг больше, чем у менее выносливых (разумеется, если мы сравниваем животных примерно одинакового размера). С другой стороны, есть эксперименты по размножению грызунов-«атлетов». Особей, которые неутомимее прочих бегали в беличьем колесе, неоднократно скрещивали между собой, и в результате у потомков появлялись любопытные молекулярные особенности - у них повышался уровень разнообразных ростовых факторов, включая BDNF. В 2012 году в журнале «Proceedings of the Royal Society Biology B» появилась статья с описанием следующего варианта развития событий. Когда наши предки стали охотиться, наиболее удачливыми оказывались те, кто мог долго и упорно бежать, преследуя раненую добычу. Очевидно, самые выносливые особи получали эволюционное преимущество: они лучше питались, приносили добычу группе, пользовались популярностью у противоположного пола и т. д. Их гены переходили из поколения в поколение, в том числе и ген, обеспечивающий высокий уровень BDNF. Белок поначалу работал в мышцах, помогая расти нервам в них (вслед за усилением мышечной ткани должна была усилиться и её иннервация). Однако потом избыток BDNF добрался до мозга, и он резко «пошёл в рост». Конечно, были и другие важные эволюционные факторы, сделавшие человека «мозговитым», но связь мышц и мозга через BDNF вполне могла сыграть свою роль.
Со временем у гена, кодирующего BDNF, стали появляться новые варианты, и сейчас эффект от нейротропного фактора, скорее всего, будет зависеть от того, в каком именно виде ген BDNF достался индивидууму. У этого гена есть особый вариант, который можно найти примерно у 30% людей, - у его носителей некоторые зоны мозга меньше, чем у других, а сам человек более предрасположен к психоневрологическим и нейродегенеративным болезням. Исследователи из Миланского университета обнаружили, что если в геноме есть такой особый ген BDNF, то физические упражнения не действуют против стресса и тревожности. (Учитывая роль белка BDNF в мозге, неудивительно, что от него зависит и стрессовая реакция.) Впрочем, физические упражнения влияют на активность целого ряда генов в мозге, многие из которых не имеют прямого отношения к синапсам и передаче нейронных импульсов. Так что придётся подождать, пока исследователи получат полную картину того, как мышцы действуют на мозг, хотя начать заниматься спортом можно уже прямо сейчас.
Словарик
Синапс - соединение между двумя нейронами или между нейроном и какой-то другой клеткой, где происходит передача нервного импульса с помощью веществ-нейромедиаторов разной природы.
Гиппокамп - область мозга, отвечающая за кратковременную память и превращение её в память долговременную. Кроме того, гиппокамп обеспечивает ориентацию в пространстве и участвует в формировании эмоций.
Префронтальная кора - отдел коры больших полушарий головного мозга, представляющий собой переднюю часть лобных долей. Префронтальная кора чрезвычайно тесно связана с большинством структур мозга, а её основная функция - управление мышлением в целом и регуляция поведения в соответствии с внутренними мотивами и планами.
Каждый, кто качается, должен помнить: ты не груда мяса, а прежде всего человек. Между тем, стереотип о тупости спортсменов популярнее, чем сам спорт. Разберем все “за“ и “против“ того, что спортсмены глупее остальных людей.
Они - тупые!
1. Если ты посвятил жизнь спорту, интеллектуальные способности могут отдыхать сколько им вздумается. У тебя такой забитый график тренировок-олимпиад, что становится некогда все. Ты редко ходишь в театры и музеи. А из всех важных политических новостей, которые ты продремал вчера после тренировки, запомнил лишь то, что Летицию Каста признали самой сексуальной моделью года.
2. Спортсмены подвержены стрессу, подавляющему умственные способности. Чем больше сил они тратят на то, чтобы добиться блестящих результатов, тем больше нервничают. Став, наконец, звездами мировой величины, многие из них превращаются в совершенных неврастеников. Поэтому половина колонок скандальной хроники обычно посвящена героям спорта - один вырвал с корнем фонарный столб на Пикадилли, другой ухо сопернику откусил...
3. Спорт приносит психологически оздоравливающий эффект только тогда, когда ты занимаешься им добровольно - к такому мнению пришли экспериментаторы из медицинского центра университета штата Индиана. Они брали группу депрессивно настроенных лабораторных крыс (тех, которые ели без аппетита, не отвоевывали себе территорию и не ухаживали за самками) и помещали в боксы с беговыми колесами. Крысы, которые бегали в колесе тогда, когда им этого хотелось, скоро нагуливали себе аппетит и возвращались в группу уже на правах лидеров. Те же крысы, которых не выпускали из колеса до тех пор, пока они не пробегут нужное расстояние, оставались такими же печальными и угнетенными. Поэтому график, который довлеет над спортсменом, может угнетать его, словно крысу.
Источник: huffingtonpost.co.uk
4. Профессиональный спорт редко обходится без травм, к концу своей карьеры всякий спортсмен обзаводится пухлой медицинской картой. В дальнейшем многие из этих травм дают о себе знать частыми болевыми приступами, а постоянные болезненные ощущения крайне негативно влияют на интеллектуальные функции.
5. По данным British Journal of General Practice, футболисты хуже всех спортсменов проходят интеллектуальные тесты. Исследователи склонны винить в этом тот факт, что футболисты часто бьют головой по мячу. Во время ударов каждый раз происходит микросотрясение мозга и страдают его клетки.
6. Исследования, проведенные учеными в спортивных залах Берлина, выявили, что каждый второй из тренирующихся там не знал, какую именно мышцу он сейчас качает. Что уж совсем глупо. Ведь когда ты представляешь себе, на какую группу мышц идет нагрузка, ты стимулируешь нервную систему этой области, что ведет к большей эффективности тренировки.
7. Когда мужчина слишком много сил тратит на спорт, их остается слишком мало на секс. Уровень тестостерона снижается после выматывающих физических нагрузок - интерес к этому делу падает. И все остальное тоже.
8. Каждый третий спортсмен-любитель дает себе слишком высокую нагрузку, если занимается без тренерского наблюдения. Следствием этого могут явиться частые приступы депрессии.
Источник: glreview.org
9. Если ты вовремя не ограничишь свои тренировки разумными пределами, тебе придется познакомиться с побочным действием эндорфинов — гормоноподобных наркотических веществ, активно вырабатывающихся во время физических нагрузок. Их высокая концентрация в крови резко повышает болевой порог, и ты хуже ловишь жалобные сигналы своего тела. А бежать марафонскую дистанцию с вывихнутой пяткой - дело, прямо скажем, дурацкое.
Они очень умные!
1. Пульс, участившийся в момент тренировки, — это лучший подарок твоему мозгу. Усилившееся кровообращение и хорошее обогащение ткани кислородом помогают ему думать.
2. Спорт — лучшее лекарство против вредного для интеллекта стресса. Тому есть разные причины, как биохимические, так и психологические. Но принцип один — пока твое тело носится по беговой дорожке, ему не хочется переживать за судьбы Вселенной. Что касается камня на душе, то он — сущая ерунда по сравнению со 100-килограммовой железкой, которая уютно пригрелась сейчас на твоей могучей груди.
3. Занятия спортом увеличивают количество нервных клеток. По крайней мере, у мышей — об этом сообщают из Калифорнийского института биологических исследований. Мыши, которые вынуждены по милости исследователей вести активную жизнь (а для этого в институте масса самых странных приспособлений, в том числе даже мышиный велотренажер), имеют большее количество клеток мозга, чем их братья и сестры, которые спокойно живут себе в обычных ящиках без всяких спортивных прибамбасов.
4. При аэробной нагрузке после тридцати минут постоянного движения в организме активно выделяется вещество, называемое естественным морфином, или эндорфином. Чем выше уровень эндорфина, тем лучше настроение и тем легче тебе дается все, в том числе и усвоение информации.