«Разовая тренировка может улучшить когнитивные функции на 10−20 процентов». Гид по спортивным секциям для взрослых от «Инде» и Аси Казанцевой

Сегодня в ЦСК «Смена» научный журналист, лауреат премии «Просветитель» и член совета просветительского фонда «Эволюция» Ася Казанцева прочтет лекцию о том, как спорт влияет на мозг. Как заниматься, чтобы улучшить память? Что лучше — час аэробики за день перед экзаменом или регулярные нагрузки в течение месяца? Откуда у спортсменов такая сила воли? «Инде» попросил Асю ответить на эти и другие вопросы, а еще собрал информацию о казанских спортивных секциях для взрослых.

Спорт полезен для мозга в первую очередь потому, что усиливает кровоснабжение — получается, что во время нагрузок нервные клетки получают больше кислорода и питательных веществ. Это вызывает в мозге дальнейшие биохимические, функциональные и структурные изменения. В частности, доказано, что тренировки повышают концентрацию молекулы под названием BDNF (Brain-derived neurotrophic factor, или нейротропный фактор мозга. — Прим. «Инде»). Это белок, который способствует нейропластичности, то есть увеличивает возможность роста новых синапсов, связей между нейронами. А это основа любого обучения и памяти: каждый раз, когда мы осваиваем новую информацию, мы растим нейронные связи, и при наличии большого количества BDNF это делать легче. Изменения в мозге тренирующихся людей можно выявить и с помощью томографа, причем это могут быть как изменения в активности тех или иных зон, так и анатомические изменения, увеличение количества серого вещества, например в передней поясной коре, участвующей в поддержании мотивации и принятии решений в условиях неопределенности.

Согласно экспериментам, разовая тренировка может улучшить когнитивные функции на 10−20 процентов, а регулярные занятия — еще больше. Но точные цифры сильно разнятся от эксперимента к эксперименту, потому что на них влияют и тип заданий, и тип тренировки, и возраст, и состояние здоровья участников исследования.

Большой теннис

По-видимому, чем старше человек, тем важнее для него физическая активность. Исследования повышения нагрузки у детей не дают однозначных результатов: с одной стороны — да, дополнительный час физкультуры повышает концентрацию внимания. С другой, если этот час вы откусываете от остальных школьных предметов, в итоге количество приобретенных знаний оказывается меньше, и мы выходим в ноль. Но, скорее всего, слабый эффект занятий спортом у детей обусловлен тем, что они и так много бегают и прыгают и еще один урок физкультуры принципиально их образ жизни не меняет. А вот у пожилых людей эффект очень заметен: физическая нагрузка не просто радикально улучшает внимание, но и серьезно замедляет гибель нейронов и возрастное уменьшение объема мозга. Согласно некоторым исследованиям, спорт даже позволяет обратить процесс вспять, то есть сделать так, чтобы скорость роста новых нейронных связей перекрывала процесс их деградации. Получается, мозг в прямом смысле слова молодеет.

Американский футбол

Мозг профессионального спортсмена заточен на выполнение задач, которые требуются ему в его дисциплине: у кого-то отличная координация, кто-то очень меткий, кто-то быстро реагирует и так далее. Здесь работает принцип «что тренируешь, то и тренируется». Но когда мы говорим о физкультуре, полезной для общего улучшения интеллектуальных способностей, о рекордах и сверхнагрузках речи не идет.

Работа на пределе возможностей вредна для мозга. Не надо пытаться бегать при пульсе 190. В этой ситуации приоритетной задачей организма становится теплоотведение, и кровь, поступающая в сонную артерию, преимущественно направляется не к мозгу, а к коже головы, чтобы там интенсивно выступал пот (и вы очень быстро почувствуете себя отвратительно). Тут работает принцип «даже очень слабая нагрузка лучше, чем полное отсутствие нагрузки». Пожилая женщина, которая медленно ходит пешком по три часа в неделю, демонстрирует в тестах на внимание и рабочую память результаты на 35 процентов лучше, чем ее подруга, которая ходит пешком только 40 минут в неделю.

Хоккей

Даже разовая нагрузка приносит пользу, но ненадолго. После 60 минут на велотренажере испытуемые лучше справляются с тестами на рабочую память, внимание, контроль над собственной реакцией — например с тестом Струпа, где нужно быстро и правильно называть цвет чернил, которым написано слово (при этом, например, «красный» написано зеленым, «синий» — желтым и т.д.). Такой эффект сохраняется около двух часов. А вот человек, который занимается регулярно (хотя бы час быстрой ходьбы два-три раза в неделю), в целом лучше справляется с интеллектуальными задачами. Впрочем, если бросить тренировки, эффект пропадет довольно быстро.

Продолжительность тренировки — это всегда компромисс между тем, что мы можем себе позволить с точки зрения тайм-менеджмента, и тем, что позволяет наше физическое состояние. Нет смысла помещать 120 или 240 недельных минут в одну тренировку — лучше заниматься 15−30 минут каждый день или разбить это время на две-три часовые сессии.

Бадминтон

В экспериментах, когда люди одновременно занимаются спортом (идут по беговой дорожке или крутят педали велотренажера) и что-то учат, эффект заметен. Но, по-видимому, это работает только когда задание не очень сложное: например, запоминать иностранные слова во время медленной ходьбы лучше, чем сидя. При этом во время тренировки мозг расходует ресурсы на координацию и поддержание движений, так что изучать логарифмы лучше после упражнений, а не вместе с ними.

Исследований о спорте, который бы вредил мозгу, мне не попадалось (хотя не стоит забывать, что всегда есть риск сломать шею во время прыжков на батуте, что, разумеется, отрицательно скажется на интеллектуальных способностях). При этом известно, что эффект от аэробных нагрузок (бег, ходьба, плавание, аэробика) для мозга выражен сильнее, чем от силовых. В большинстве исследований оптимальные результаты у тех, кто занимается в пульсовом интервале 60−80 процентов от своей максимальной частоты сердечных сокращений — это в районе 120−150 ударов в минуту для 30-летнего здорового человека.

Баскетбол

В массовом сознании спортсмены — дисциплинированные, упорные и волевые люди, и, вероятно, у этого есть научное объяснение. Многочисленные исследования (правда, больше на животных, так как их проще заставить двигаться так, как нужно исследователю, а потом посмотреть, что у них изменилось в мозге) показывают, что спорт способствует росту серого вещества в гиппокампе — зоне, связанной с памятью. Вторая важная область, которая меняется под действием регулярных тренировок, — префронтальная кора. Это самая эволюционно молодая часть мозга, и у людей она гораздо больше, чем у всех других животных. Она связана со способностью удерживать в рабочей памяти важные задачи и планировать достижение долгосрочных целей с учетом многих факторов.

Волейбол

Не во всех научных исследованиях влияния спорта на мозг понятно, где причина, а где следствие. Если ученые просто обнаружили корреляцию — выявили, что люди, которые регулярно занимаются спортом, лучше справляются и с интеллектуальными заданиями, — это еще ничего не говорит о причинно-следственных связях. Может быть, они занимаются спортом и поэтому умные. А может быть, они умные и поэтому занимаются спортом. В конце концов, они могут от природы обладать удачной комбинацией генов и поэтому и физическая, и интеллектуальная деятельность дается им легче, чем среднестатистическому человеку. Именно поэтому более важными оказываются эксперименты, в которых участвуют люди, спортивно не подготовленные: им дают тесты на умственные способности, потом делят на две группы, одна из которых начинает тренироваться, и через какое-то время результаты снова сравнивают. Также в хороших исследованиях задействовано много испытуемых (в этом случае случайные различия между людьми уравновешиваются), а люди распределяются по группам в случайном порядке.

В последнее время активно исследуют влияние спорта на лечение органических поражений мозга. Уже доказано, что после инсульта эффективнее восстанавливаются те, кто помимо медикаментозного лечения получает физическую нагрузку. Еще спорт помогает при болезни Альцгеймера: тренировки замедляют скорость деградации мозга. Кроме того, физические нагрузки дают хороший результат при лечении разного рода расстройств настроения — депрессии, тревоги и так далее.

Сквош