Сведения о том, что умеренная физическая активность улучшает кровообращение в организме, стимулирует функционирование различных органов и систем, известны многим. Но часто люди не задумываются о том, как спорт влияет на мозг человека.
Как спорт влияет на мозг человека
При физической активности функционирование мозговых нервных клеток улучшается, нейронные отростки начинают ускоренно развиваться и разветвляться. Ранее полагалось, что стимулируется работа только тех участков, которые отвечают за движение. Но сейчас исследователи установили, что физическая активность благотворно влияет на отделы, отвечающие за память, мышление, способность к обучению. При занятиях спортом мозг переключается на рассеянный режим мышления. Это способствует решению сложных интеллектуальных задач.
Уже давно доказано, что физическая активность положительно влияет на мозговую деятельность
Таблица: влияние разных видов спорта на мозговую деятельность
| Вид спорта | Влияние |
| Аэробика | Увеличивает объём мозга, повышается количество белого и серого веществ, улучшается усвоение информации. |
| Ходьба | За счёт улучшения кровообращения питательные вещества к мозгу лучше поступают. |
| Плавание | Улучшает работу мозга, придаёт бодрость в утренние часы, успокаивает вечером за счёт сочетания нагрузки на все группы мышц и стимуляции мозгового кровообращения. |
| Бег | Позволяет избавиться от хронической усталости, лени, депрессии. |
| Силовые нагрузки | Повышают концентрацию внимания. |
| Танцы | Развивают координацию, благотворно влияют на настроение. |
| Игровой спорт | Тренирует внимание, развивает координацию, игровые виды деятельности приносят много положительных эмоций, способствуя улучшению настроения, предупреждению вероятности развития депрессии. |
Вам также может быть интересна подборка онлайн-ресурсов для тренировки памяти: .
Выбирая вид спорта, надо учесть, что он должен приносить удовлетворение. Физическая активность улучшает состояние здоровья и работу мозга в тех случаях, когда человек занимается ей добровольно. А у профессиональных спортсменов, вынужденных заниматься ежедневно по графику, положительное влияние спорта на мозговую деятельность сведено к минимуму.
Приветствую, уважаемый читатель ! В этой статье я объясню, насколько велико влияние спорта на умственные способности . Я имею в виду занятия спортом, а не просмотр футбольного матча по телевизору, с банкой пива в обнимку. 🙂
На первый взгляд, взаимосвязь спорта с мозгом не очевидна. Ну вроде, все, кто занимается спортом, тупые и сильные, а все, кто занимается в основном умственными нагрузками, хилые и очень умные. Как бы не так! Основная масса спортсменов — это политики, бизнесмены и деятели науки(!) Вы представляете?! Ученые качки! Именно среди бодибилдеров очень много ученых. Основная масса моих знакомых тяжелоатлетов имеют несколько высших образований, двое занимаются преподавательской деятельностью. В прямом смысле слова, преподают в институте.
О чем был предыдущий абзац? Занятия спортом стимулируют человека (и не только) к активной работе. Спорт наилучшим образом влияет на все когнитивные функции, в т. ч. и на психику, причем делает он это со всех фронтов. Занятия спортом сейчас помогут сохранить ваши умственные способности в старости, и уберегут от мерзкой и отвратительной . Так как же это работает?
Как спорт влияет на мозг?
Есть в Америке один институт: «Национальный институт изучения старения», и в этом институте учеными проводились опыты над мышами. Одну группу мышей заставили бегать в колесе, а другую, в полосатых купальниках:), оставили в покое. И, как показало вскрытие, очень напрасно.
Далее тренированным и не тренированным мышам было предложено решить несколько задач. Каких именно задач, не говорится. Наверное, что-то вроде – «Из пункта “А” в пункт ”Б” выехал поезд со скоростью» и т. д. В общем, тренированные мыши справились с заданиями ровно вдвое эффективнее. К сожалению, от вскрытия это их не спасло.
Итак… В мозге спорт-мышей, среди прочего, было обнаружено несколько веществ, которые не были обнаружены в мозге обычных мышей:
1. Интерлейкин – 6
Это пептидная молекула, которая вырабатывается клетками иммунной системы при стрессах и повреждениях организма, при ожогах, инфекциях и иных повреждениях. Так при чем тут спорт? Все очень просто. Во время тренировок ваши мышцы получают микро-травмы. Особенно это выражено у тяжелоатлетов. Так как кровеносное русло в организме одно, интерлейкин – 6 попадает во все уголки организма. Так что же делает эта молекула?
Интерлейкин-6 является противовоспалительным фактором. В прямом смысле слова, эта молекула защищает клетки мозга (и не только) от разного рода воспалительных процессов. Тем самым защищая клетки мозга от гибели. Возможно, вы не знаете, но ваши нейроны гибнут тысячами каждый день. Погибшие нейроны компенсируются новыми, но чем больше вам лет, тем медленнее эта компенсация. Да и вообще можно не терять часть своих клеток уже сейчас, просто занимаясь спортом!
BNDF
Так называемый анаболический фактор BNDF. Это нейротрофический белок, который стимулирует к росту и установлению новых связей между собой, что, собственно, и делает человека (и мышь тоже) умнее. Все факторы роста провоцируются теми же микро травмами мышц. Все анаболические процессы запускаются на полную катушку во время тренировок.
Соматотропин
Этот гормон роста при необходимости вырабатывается гипофизом во время . Он также является анаболическим фактором (фактором роста) и предотвращает катаболизм (разрушение клеток). При систематических физических нагрузках вырабатывается в больших количествах. В отличии от белка, BNDF действует во всем организме.
Оксид азота “NO2”
Соединение азота и кислорода синтезируется мышечной тканью при физических нагрузках из аминокислоты «Агринин». Оксид азота является медиатором, который регулирует тонус гладкой мускулатуры кровеносных сосудов. А именно NO2 расслабляет сосуды, увеличивая их пропускную способность.
Как было выяснено — количество питательных веществ, поступающих в клетки организма, ограничено не пропускной способностью клеточной мембраны, а именно количеством веществ, которое способно принести кровь. Т. е. чем больше крови проходит через сосуды, тем больше питательных веществ получат ткани. Следовательно, NO2 помогает мозгу лучше питаться, способствует синтезу новых белков и медиаторов в мозгу, а также является дополнительным анаболическим фактором. Кроме этого, в некоторых случаях NO2 сам выступает в роли нейромедиатора.
Тут есть еще один небольшой бонус для мужчин. Агринин является условно незаменимой аминокислотой – это значит, что он вырабатывается в организме в небольших количествах. Но если он поступает в больших количествах с пищей, то начинают увеличиваться в размерах некоторые выпирающие части тела. В общем мужчинам нужно быть аккуратнее, а женщинам внимательнее. Ну вы меня поняли 🙂
Преимущества бодибилдинга
Как вы уже поняли, занятия бодибилдингом направлены на рост мышечной массы и увеличении анаболизма (факторов роста клеток) и уменьшение катаболизма (фактора разрушения клеток). В целом вся система бодибилдинга направлена на это. И само собой, атлеты очень щепетильно относятся к питанию, не смотря на то, что едят они ооочень много, они не едят все подряд. Исключительно полезную пищу. Но, к сожалению, не всех необходимых веществ хватает в пище. Они там присутствуют, конечно, но их концентрация слишком мала.
И тут как само собой разумеющееся, на помощь приходит спортивное питание. Многие «Дрищи» из-за своей дремучести и слухов, распространяемых дрищами среди дрищей, негативно относятся к спорт-питу и называют его химией. Но уверяю вас, это совсем не так. Спортивное питание — это та же еда, но в концентрированном виде — и никакой химии!
И именно со спортивным питанием атлеты употребляют большое количество веществ, улучшающих работу мозга. Креатин, L-карнитин, глютамин, агринин и много других. СТОП! А не ты ли еще недавно хотел найти волшебную таблетку, чтобы съел — и «сразу умный»? Фильмов насмотрелся?! Так вот оно… Ешь и не морщись!
В общем, друзья мои, чтобы разбираться во всем этом, нужно быть в теме. А чтобы быть в теме, нужно заниматься спортом. И пусть этот спорт станет частью вашей жизни.
Преимущества легкой атлетики
Во первых, легкая атлетика гораздо дешевле 🙂 Но это не самое главное… В легкой атлетике нагрузки аэробные, способствующие гораздо более быстрому кровотоку и быстрому обмену веществ. Если хотите, то бег — это более «прошибающий» вид спорта.
Дело в том, что организм на самом деле — это очень большая штука. 🙂 И в нем очень много закутков, закоулков и потайных отдаленных уголков. Такие закутки есть и в мозге. В таких местах обычно скапливаются шлаки и потихоньку, незаметно отравляют наш организм. И чем этих шлаков больше, тем ощутимее эти отравления.
Легкая атлетика способна вывернуть организм наизнанку (в переносном смысле), и вычистить из вас все шлаки. А все полезные вещества она загонит так глубоко в ткани мозга (и не только), где их никогда и не было, но они там очень были нужны. Так же огромным плюсом является тренинг сердечной мышцы в необходимом количестве, чего так не хватает в бодибилдинге. Также проблема бодибилдинга в том, что основная масса факторов роста остается в мышечной ткани. Так вот как раз занятия легкой атлетикой помогут доставить факторы роста в .
Что лучше?
Да ни что не лучше. Все хорошо по-своему. Но если вы после прочтения этой статьи все же решите заняться спортом, то делайте, как я. Совмещайте оба вида спорта. Каждую тренировку в зале я начинаю и заканчиваю на беговой дорожке. А если я сегодня не тренируюсь в зале, значит, сегодня я бегаю. И вам желаю того же.
Преимущества единоборств
Помимо всего вышеперечисленного, явным плюсом единоборств является невероятная способность к пространственному и тактическому мышлению. Хотя знаете… Некоторые считают, что те же самые навыки развивает настольный теннис (пинг-понг). Ну тут уже каждому свое. Кому-то настольный, а кому-то и большой.
На самом деле это далеко не все. О взаимосвязи физических нагрузок и умственных способностей написаны тысячи научных работ. Но сказанного мной будет достаточно, потому что мало кто любит читать длинные статьи:)
В обще, занимайтесь спортом, Господа. Спорт сделает вас умнее. Ну или как минимум красивее.
Доктор Джон Рэтей (John J. Ratey, MD), Harvard Medical School : «Физические упражнения оказывают влияние прежде всего на мозг и лишь затем на тело. Они управляют настроением, уровнем энергичности и внимательности, общим ощущением хорошего самочувствия» (1) .
Активные силовые и продолжительные аэробные нагрузки ведут к тому, что организм начинает усиленно синтезировать серотонин и дофамин - вещества, ответственные за ощущение спокойствия, счастья и даже эйфории. Эффективность работы мозга в итоге повышается.
2: Продление молодости
Уже существуют первые научные исследования, связывающие регулярную физическую активность с возможность организма синтезировать новые стволовые клетки для обновления и омоложения не только тканей мозга, но и всего организма в целом.
Кроме этого, большинство нейропсихологов склонны считать, что подобные процессы регенерации наблюдаются и в случае с нервными клетками, что напрямую опровергает устоявшийся миф о том, что эти самые нервные клетки не восстанавливаются (1) .
3: Улучшение функций памяти
Повышенная при тренировках частота сердцебиения направляет больше крови не только в работающие мышцы, но и в мозг. Исследования показывают, что когнитивные возможности человека увеличиваются примерно на 10-15% сразу после физического тренинга.
Минимальный уровень физических нагрузок, стимулирующих не только мышцы но и работу мозга, - 30 минут три раза в неделю. Оптимальный уровень - 30-60 минут четыре-пять раз в неделю, уровень пульса - 60% от (1) .
4: Повышение способностей к обучению
Исследователи из Salk Institute for Biological Studies показали, что регулярные аэробные тренировки ведут к увеличению размеров гипоталамуса и коры головного мозга, ответственных за вербальную память и способность к обучению и усвоению новой информации (4) .
Интересно, но силовые тренировки подобного воздействия на мозг не оказывают - важнейшими параметрами являются повышенная частота сердцебиения и увеличивающееся кровообращение, а выполнение силовых упражнения влияют на них существенно меньше.
5: Повышение уровня концентрации
Специалисты University of Iowa выяснили, что силовой тренинг повышает способность мозга концентрироваться на определенной задаче. Одной из причин является то, что в процессе тренинга необходимо контролировать как технику упражнения, так и считать повторы.
Однако чем меньше внимания человек уделяет контролю за тем, что он делает в спортзале, тем хуже это сказывается на финальном результате. Те, кто чатятся с друзьями в WhatsApp во время выполнения упражнений, добиваются в итоге лишь доли от общей эффективности.
6: Противостояние депрессиям
Исследования, опубликованные в Journal of Sports Medicine and Physical Fitness говорят о том, что после аэробных тренировок продолжительностью в один час более половины исследуемых ощутили улучшение настроения, понижение чувства усталости и напряженности (1) .
Поскольку депрессия оказывает влияние прежде всего на мозговую активность и на общую эффективность работы организма, прямой контроль над этой эффективностью во время физических нагрузок помогает человеку вернуть чувство контроля и над собственной жизнью.
7: Сопротивляемость стрессам
Одна из основных причин стресса - страх того, что список текущих проблем настолько велик, что решить все эти задачи не получится. Поскольку физические тренировки учат не только ставить перед собой цели, но и добиваться их, это помогает в борьбе со стрессом.
Исследования University of Colorado at Boulder показали, что люди, регулярно занимающиеся спортом (даже те, кто делал это против своего желания) показывают более высокий уровень сопротивляемости стрессу и различным расстройствам, связанным с уровнем беспокойности.
***
Регулярные физические нагрузки улучшают работу мозга и обновляют его ткани, помогая при этом бороться с депрессиями. Аэробные тренировки улучшают память и ведут к повышению уровня обучаемости, а силовой тренинг учит концентрации на определенной цели.
М озговую активность часто сравнивают с работой мышц. Именно на этом сравнении держится вся система образования, которая предполагает, что школьники должны целыми днями сидеть, сгорбившись за партами. Считается, что математика и чтение более полезны и могут улучшить работу мозга в большей степени, чем бег, игры и обучение в движении.
Однако такая аналогия не совсем работает. Чтобы увеличить бицепсы, их необходимо сгибать. Когда дело касается мозга, непрямой подход может оказаться неожиданно эффективным. В частности, тренировка мышц может быть очень полезна для серого вещества.
Новые научные исследования помогут вам выбрать наилучшие способы физической подготовки для успешного решения проблем, требующих умственного напряжения.
Ученые показывают, что такие состояния, как эйфория бегуна и умиротворение йога, оказывают глубокое влияние на мозг. Более того, конкретные физические упражнения могут заметно изменить структуру мозга.
Появилась целая серия исследований неожиданных связей между умственным и физическим здоровьем. Результаты этих исследований могут послужить хорошим стимулом для увеличения активности. Они также помогут выбрать наилучшие физические упражнения для подготовки к решению умственных задач, таких как экзамены, собеседования и творческие проекты.
1. Тренируйте память
Часть мозга, которая более всего реагирует на аэробные упражнения, – это гиппокамп. Хорошо контролируемые эксперименты среди детей, взрослых и пожилых людей показывают, что эта часть мозга увеличивается в размерах при улучшении физической формы. Поскольку гиппокамп является главным элементом системы обучения и памяти, это открытие отчасти объясняет эффект улучшения памяти при укреплении сердечно-сосудистой системы.
Помимо медленного увеличения памяти на вашем «жестком диске», упражнения могут иметь непосредственное влияние на формирование памяти. Немецкие исследователи показали, что ходьба или езда на велосипеде во время, но не перед обучением, помогают лучше усваивать и запоминать новые иностранные слова. Поэтому тренируйтесь во время учебы. Но не переусердствуйте: интенсивные тренировки могут увеличить напряжение и негативно отразиться на способности запоминать.
2. Повышайте концентрацию
Помимо улучшения памяти, упражнения могут помочь вам лучше концентрироваться на задании. Наиболее убедительными с научной точки зрения выглядят исследования, проведенные со школьниками, но, скорее всего, то же самое относится ко всем возрастам. Занятия с 20-минутными перерывами на аэробные упражнения улучшили концентрацию внимания у голландских школьников. Между тем, в ходе большого рандомизированного контролируемого исследования в США были изучены последствия ежедневных занятий спортом после уроков в течение учебного года. Естественно, физическая форма детей улучшилась. Менее предсказуемым стало повышение уровня самоконтроля ( ). Дети стали меньше отвлекаться на внешние раздражители, смогли выполнять сразу несколько задач, а также улучшили навыки запоминания и использования информации.
И если все это кажется тяжелым трудом, для того, чтобы воспользоваться плодами упражнений на тренировку внимания, вам не придется даже сбивать дыхание. Всего 10 минут игровых упражнений на развитие концентрации, например, удары мячом об пол одновременно двумя руками, улучшили концентрацию внимания большой группы немецких подростков.
3. Улучшайте душевное здоровье
Нравится вам это или нет, физическая активность может иметь сильное воздействие на настроение. Эйфория бегуна – чувство восторга, которое наступает после длительных и интенсивных нагрузок – абсолютно реальное явление. Его испытывают даже мыши. Однако оно может происходить не из-за «эндорфиновой лихорадки». Уровни выработанных организмом опиатов повышаются в кровотоке, но неясно, сколько эндорфинов на самом деле попадает в мозг. В то же время последние свидетельства указывают на приятное и болеутоляющее возбуждение эндоканнабиноидной системы: психоактивного рецептора каннабиса.
А как насчет йоги? Помогает ли она при стрессе? При возникновении тревоги повышается уровень напряжения, ускоряется сердцебиение и снижается концентрация внимания. Реакция организма на стресс, которая носит название «борьба или бегство», является автоматической, но это не значит, что ее совсем нельзя контролировать.
Йога учит контролю движения и дыхания с целью включения режима «релаксации» тела. Появляется все больше научных подтверждений пользы от йоги. Например, в ходе исследования 2010 года участники ежедневно занимались йогой и медитацией ( ) в течение 8 недель. Помимо снижения уровня стресса, сканирование мозга показало уменьшение в размерах миндалевидного тела, области мозга, которая играет большую роль в появлении стресса, страха и беспокойства.
Физические упражнения также кажутся многообещающим способом борьбы с депрессией. Мета-анализ 2013 года позволил сделать осторожные выводы, что физические упражнения – аэробные и на сопротивление – были «умеренно эффективными» в устранении симптомов депрессии. Поразительно, но упражнения оказались такими же эффективными, как антидепрессанты и психологические методы лечения. Авторы исследования считают, что эта область требует более тщательного изучения.
4. Развивайте творческое мышление
Торо, Ницше и многие другие творческие люди утверждали, что ходьба «окрыляет» воображение. В прошлом году психологи доказали это утверждение экспериментально. Ходьба, будь то по беговой дорожке или вокруг студенческого городка Стэнфордского университета, улучшает дивергентное мышление, т.е. способность находить множество решений одной и той же проблемы. Правда, она не оказывает никакого воздействия на конвергентное мышление. Поэтому если вы изо всех сил пытаетесь найти одно единственное решение, легкая прогулка вряд ли вам в этом поможет.
5. Остановите снижение когнитивных способностей
Особенно убедительными являются доказательства того, что поддержание физической формы способствует здоровью мозга в старости. Наиболее явной представляется связь между аэробными упражнениями и сохранением когнитивных способностей. Тренировки не должны быть экстремальными: 30-45 минут быстрой ходьбы, три раза в неделю, могут помочь предотвратить истощение психического здоровья и отсрочить наступление старческого слабоумия. Приучите свой организм к регулярным тренировкам, и результаты не заставят себя ждать. Эффект станет виден еще до появления первых признаков снижения когнитивных способностей, связанного с возрастом.
Польза не ограничивается укреплением легких и сердца. Упражнения для улучшения координации и гибкости оказали явно положительное влияние на структуру мозга и когнитивные функции большой группы пожилых людей в Германии. Силовые тренировки два раза в неделю имеют видимый эффект на нервную систему. Танцы также могут оказывать восстановительное действие для стареющего мозга. Всего один час занятий танцами в неделю на протяжении полугода не особо увеличил аэробную выносливость пожилых участников, зато физические нагрузки и взаимодействие с другими людьми способствовали духовному благополучию.
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.
