Физическая нагрузка стимулирует работу мозга

Выживает тот, кто в форме

Хотя об эволюции человечества ведется много споров, один факт признается палеоантропологами всего мира: мы двигались. И много. Большинство ученых согласны с предположением, что в среднем в день древний человек преодолевал расстояние более 19 километров. Из этого следует, что его мозг развивался не тогда, когда он бездельничал, а когда работал. Если когнитивные навыки развивались при помощи физической активности, возможно ли, что она по-прежнему влияет на процесс познания? Отличаются ли познавательные способности человека в хорошей физической форме от способности к восприятию человека в плохой форме? И что произойдет, если привести себя в хорошую форму?

Опуская все исследования и рассуждения автора, могу сразу сказать, что да, на когнитивные навыки физическая нагрузка влияет.

Существует ли фактор, определяющий процесс старения?

Ученые всегда затруднялись ответить на этот вопрос. Они выявили множество факторов, от природных до связанных с воспитанием, которые влияют на способность человека достойно встретить старость. Но если вы приверженец «диванного» образа жизни, то, скорее всего, в старости вас не ждет ничего хорошего. Если вы ведете активную жизнь, то, вероятно, что сможете сохранить живость мышления и подвижность психики. Дело в том, что физические нагрузки улучшают состояние сердечно-сосудистой системы, что, в свою очередь, снижает риск сердечных заболеваний. Исследователей заинтересовал вопрос: почему «удачно» стареющие люди производят впечатление более активно мыслящих? В связи с этим возник следующий вопрос.

Так ли это в действительности?

После проведения всевозможных тестов ответ оказался положительным:

Приверженцы физкультуры обошли лентяев и лежебок по показателям долговременной памяти, логики, внимания, способности решать проблемы и даже так называемого подвижного интеллекта. Такие тесты определяют быстроту мышления и способность мыслить абстрактно, воспроизводить ранее полученные знания для решения новой проблемы. Таким образом, физические нагрузки улучшают целый ряд способностей, которые высоко ценятся как в школе, так и на работе.

Но не всякое оружие из когнитивного арсенала можно улучшить при помощи физической активности. Например, кратковременная память и определенные реакции с этим не связаны. И хотя в большинстве случаев они тоже улучшаются, подобный эффект у разных людей будет значительно отличаться. Хорошие показатели сохраняются только в комплексе, но не связаны с причиной. Для того чтобы установить прямую связь, необходимо провести ряд других экспериментов. Ученые должны поставить перед собой еще один вопрос.

Можно ли что-то изменить?

Исследователи пригласили группу людей, ведущих малоподвижный образ жизни, протестировали их интеллектуальные способности, затем в течение определенного времени подвергали их физическим нагрузкам, после чего повторили тесты. В результате было установлено, что занятия аэробикой способствовали восстановлению всех умственных способностей. Прогресс наблюдался уже после четырех месяцев постоянной физической активности. Аналогичная ситуация наблюдалась и в группе школьников. В рамках одного исследования дети занимались бегом по полчаса 2–3 раза в неделю. После 12 недель их когнитивные способности значительно улучшились по сравнению с периодом до занятий бегом. По завершении программы показатели вернулись к прежнему уровню. Ученые выявили прямую зависимость.

После того как было установлено влияние физической нагрузки на познавательную деятельность, ученые приступили к уточнению поставленных вопросов. Один из важнейших и, безусловно, волнующих малоподвижный контингент людей вопросов — какая физическая нагрузка (и сколько) необходима для положительных результатов? В связи с этим есть две новости: хорошая и плохая.

Плохая новость

Удивительно, но, основываясь на многолетних исследованиях стареющего населения, ответ на вопрос «сколько?» — не много. Если даже просто гулять несколько раз в неделю, мозг уже выиграет от этого. Даже у суетливых малоподвижных людей есть преимущество перед уравновешенными лежебоками. Наше тело кричит о том, что хочет вернуться к гиперактивному образу жизни. Опытным путем было определено, что золотая середина — 30-минутные занятия аэробикой три раза в неделю. Если добавить к ним упражнения для укрепления мышц, когнитивная система получит еще больше пользы.

Разумеется, результаты у разных людей будут отличаться, и не стоит начинать с радикальной программы, не проконсультировавшись с врачом. Слишком высокие нагрузки и переутомление могут нанести вред познавательной способности. Но начать все-таки стоит.

Могут ли физические нагрузки избавить человека от нарушений функций мозга?

Убедившись в прочном эффекте физических нагрузок на обычную познавательную деятельность, исследователи задумались о возможности лечения атипично протекающих когнитивных процессов. Как это повлияет, например, на возрастную деменцию или ее ближайшую родственницу — болезнь Альцгеймера? Как обстоят дела в связи с этим с такими нарушениями, как депрессия? Исследователей интересовал вопрос, как предотвратить и лечить эти расстройства. Спустя десятилетия исследований, проводимых во всем мире, в которых были задействованы тысячи людей, удалось получить точные результаты. Риск возникновения деменции снижается вдвое, если посвящать свободное время физической активности. Занятия аэробикой, например, решают эту проблему. В случае с болезнью Альцгеймера наблюдается еще больший прогресс: риск возникновения такого заболевания снижается на 60 процентов.

Какой же объем нагрузок необходим?

Исследователи спрашивали себя: а что если использовать физическую нагрузку не только для предотвращения, но и для лечения психических расстройств, таких как депрессия или повышенная тревожность? Постоянно возрастающее количество работ подтверждают, что физическая активность оказывает сильное влияние на оба заболевания.

Мы придерживаемся мнения, что это обусловлено тем, что физическая нагрузка регулирует выброс нейротрансмиттеров, которые непосредственно связаны с умственным здоровьем: серотонин, дофамин и норэпинефрин. Хотя физическая активность не может полностью заменить психиатрическое лечение, степень ее влияния на настроение настолько велика, что многие психиатры включают ее в обычный курс терапии. В одном эксперименте с участием людей, страдающих депрессией, интенсивная физическая нагрузка заменила антидепрессанты. Даже в сравнении с медикаментозным контролем такая терапия продемонстрировала положительные результаты. Как при депрессии, так и тревожных состояниях физическая нагрузка незамедлительно оказывала позитивное и длительное влияние. Она эффективна и для мужчин, и для женщин, и чем дольше применяется, тем выше ее эффективность. Особенно эта методика действенна в сложных случаях, а также для пожилых людей.

Благотворное влияние физической нагрузки распространяется только на пожилых людей?

Чем ближе мы к началу возрастной таблицы, тем менее четким становится эффект от физической нагрузки на познавательную деятельность. В большой степени это определено недостаточной исследованностью данного вопроса. Суровое око науки совсем недавно обратило внимание на молодые поколения. Самой удачной попыткой стало исследование физической активности более 10 тысяч британских госслужащих в возрасте от 35 до 55 лет, которые были распределены на три группы: с низкой, средней и высокой активностью. Люди с низкой физической активностью продемонстрировали скромные когнитивные способности. Подвижный интеллект, требующий импровизации для решения проблем, пострадал от малоподвижного образа жизни. Исследования, проводимые в других странах, подтвердили этот результат.

Так как же физическая нагрузка влияет на мозг?

Физическая активность не обеспечивает снабжения кислородом или питанием, но обеспечивает лучший доступ кислорода для питания мозга. Происходит это довольно просто.

Физическая активность способствует лучшей циркуляции крови в тканях организма. Это обусловлено тем, что стимулируется выработка кровеносными сосудами сильных, регулирующих кровоснабжение молекул окиси азота. С улучшением циркуляции крови в теле создаются новые кровеносные сосуды, которые глубже проникают во все ткани, что обеспечивает доступ к «товарам и услугам» кровеносной системы, включая питание и выведение отходов. Чем выше физическая активность, тем больше тканей питается и отходов выводится. Этот процесс охватывает все тело.

Визуализиру­ющие исследования показали, что физические нагрузки способствуют увеличению объема крови в зубчатой извилине — важной части гиппокампа, участвующего в консолидации памяти. Улучшение кровоснабжения в результате создания новых капилляров делает доступными большему количеству клеток мозга услуги «бригад», обеспечивающих кровеносное питание и устранение токсичных отходов.

Еще один эффект физической нагрузки стал понятнее: она больше напоминает удобрение для почвы, нежели дороги. При тестировании на молекулярном уровне ранние исследования показали, что физическая нагрузка также стимулирует самый сильный фактор, влияющий на работу мозга, — BDNF, или нейротрофический фактор головного мозга, участвующий в развитии здоровых тканей. BDNF оказывает благотворное влияние на рост определенных нейронов мозга. Протеин позволяет этим клеткам оставаться молодыми и здоровыми, стимулируя их желание создавать связи друг с другом. Он также способствует нейрогенезу — процессу формирования новых мозговых клеток. Больше всего такому влиянию подвержены клетки гиппокампа, тесно связанного с когнитивными способностями человека. Физическая нагрузка включает фактор BDNF. Таким образом, чем выше физическая активность, тем больше «удобрения» получает организм — по крайней мере, когда речь идет о лабораторных животных. Согласно некоторым мнениям, по такому же принципу работает и организм человека.

Резюме

1. Наш мозг был создан для ходьбы на расстояние 19 километров в день!
2. Чтобы улучшить умственные способности — двигайтесь.
3. Физическая нагрузка обеспечивает поступление в мозг крови, доставляющей глюкозу для потребления энергии и кислород для очищения от токсичных частиц. Она также стимулирует выработку протеина, который способствует созданию нейронных связей.
4. Занятия аэробикой два раза в неделю уменьшают риск возникновения умственных расстройств вдвое и снижают риск развития болезни Альцгеймера на 60 процентов.