Венди Сузуки - Странная девочка, которая влюбилась в мозг. Как знание нейробиологии помогает стать привлекательнее, счастливее и лучше
В реальности все совершенно не так. Действительно, все больше нейробиологов изучает влияние физической активности на мозговую функцию животных и людей. Но остается еще множество важных вопросов. Так, нынешние опыты на животных проводятся в основном ради исследования влияния активного движения на гиппокамп. А также – на распознавание нейротрансмиттеров и факторов роста, в которых происходят изменения. Об этих исследованиях опубликована обширная литература, но не менее интересно было бы исследовать влияние движения на мозг вне гиппокампа. К примеру, чаще всего у людей обнаруживается влияние физкультуры на функцию префронтальной коры. Очень мало известно о действии физкультуры на префронтальную кору у грызунов. Аналогично, существует интересная литература на тему позитивного действия физкультуры и смягчения симптомов синдрома Паркинсона. Результаты этих исследований позволяют предположить, что физкультура очень воздействует на полосатое тело – отдел мозга, который первым страдает при развитии синдрома Паркинсона. При этом почти нет исследований, которые выясняли бы, как физкультура влияет на полосатое тело у здоровых животных. Но самый серьезный вопрос, на который пока нет ответа и который можно разрешить при помощи экспериментов на животных, – это конкретные пути и механизмы того, как физическая активность запускает какие бы то ни было изменения в мозгу. Иными словами, если позволить крысе бегать, то чуть позже можно наблюдать изменение уровней BDNF, эндорфинов, дофамина, ацетилхолина и нейрогенез. Но мы представления не имеем, как именно физическая активность стимулирует все эти изменения. Мириады самых разных факторов могут вызывать их. Вообще, причиной наблюдаемых изменений в мозгу могут быть совсем другие факторы. Не исключено, что мозг стимулируется учащенным сердцебиением или дыханием, а также изменением кровотока, мышечной активности и температуры тела. Это сложная тема, и многие фундаментальные вопросы здесь пока остаются без ответа. В одном из недавних исследований ученым вроде бы удалось распознать некий фактор: он выделяется мышцами, может проникать в мозг и стимулировать выделение BDNF. Это очень интересный результат, который необходимо воспроизвести в других лабораториях и подтвердить другими исследованиями.
Что касается человека, то тут просто горы вопросов. Многие из них поставлены по итогам экспериментов на животных и ждут своего подтверждения в рандомизированных контролируемых экспериментах на людях. Предварительные исследования разожгли наш аппетит и дали понять: что-то в этом есть. И я хотела бы знать, действительно ли все поразительные изменения, которые ученым удалось наблюдать в мозге грызунов, можно увидеть и в человеческом мозге. Если коротко, речь идет о директивной части таких исследований, которой нет в экспериментах на людях. Она составляет основу исследовательской программы моей лаборатории. Вот вопросы о влиянии физических упражнений на человека, которые меня очень интересуют, но которые на данный момент остаются без ответа.
• Как много (или мало) необходимо заниматься физкультурой, чтобы улучшились память или внимание? Ответ: нам известно, что кратковременные тренировки от 30 до 60 минут могут улучшить внимание, но не знаем пока, как долго держится такое улучшение. После увеличения времени тренировок в течение восьми – двенадцати недель мы видим улучшение внимания и иногда памяти.
• Как долго у человека держится эффект улучшения функции мозга после физических упражнении? Ответ: мы не знаем ответа на этот вопрос ни в случае краткого, ни в случае долгого периода занятий.
• Для улучшения какой функции мозга требуется минимальное количество занятий? Ответ: неизвестно.
• Какие упражнения наиболее эффективны? Ответ: есть данные, что аэробные упражнения эффективнее, чем растяжка или силовые упражнения. Но мы пока слабо представляем, какие именно аэробные упражнения и какой уровень кардионагрузки значительнее всего усиливает когнитивные способности.
• Помогает ли йога мозгу? Ответ: есть несколько исследований, посвященных влиянию йоги на мозг, но они сосредоточены в основном на медитативных аспектах йоги. Однако таких исследований слишком мало, и достоверных выводов сделать невозможно.
• Можно ли заменить упражнения таблеткой, которая давала бы такой же эффект? Ответ: нет. Были многочисленные попытки создать такую волшебную штуку, но ничего не получилось. До сих пор не существует медицинских препаратов, способных подействовать на функцию мозга так же позитивно и многогранно, как физические упражнения.
• В какое время суток лучше заниматься? Ответов два. Первый звучит так: в любое время дня или ночи – лишь бы заниматься регулярно! Но вообще-то ученые пока не пришли к единому мнению по этому вопросу. Лично я люблю заниматься утром. Это повышает в моем мозге уровень положительных гормонов, нейротрансмиттеров, факторов роста и эндорфинов, готовит меня к рабочему дню. Может быть, это верный выбор, но пока достоверно не доказано, что какое-то определенное время дня особенно полезно для когнитивной функции. Возможно, время тренировок вообще не имеет значения: долгосрочные результаты в химии мозга проявятся все равно, когда бы вы ни занимались. Поскольку надежных данных не было, я выбрала время из теоретических соображений: утренняя аэробная тренировка лучше всего готовит меня к трудовому дню.
Результаты исследований на грызунах, которые демонстрируют изменения в мозге в результате физических упражнений, доказывают: теоретически спорт может стать одним из самых интересных методов лечения. Физическая активность бесплатна и доступна всем. Она потенциально способна улучшать функцию мозга – причем любого мозга: здорового или больного, молодого или старого. С ее помощью школьники и студенты смогут лучше учиться и усваивать материал. Кроме того, физкультура не только улучшает когнитивные функции мозга, но и делает человека счастливым. Вот почему я счастлива посвятить следующий этап своей профессиональной деятельности этому вопросу.
Курс лекций, отразивший мою жизнь
Мой принципиально новый тип гибридного курса «Могут ли физические упражнения изменить мозг?» сформировал у меня и принципиально новую цель в жизни. Продолжение чисто академической карьеры, упорное движение вперед в одном-единственном направлении – изучении нейробиологии памяти – меня уже не устраивало. Теперь, когда у меня было постоянное место в университете, я начала интересоваться и другими научными областями, вне зависимости от того, изучала я их раньше или нет. Мне кажется, это было продолжением процесса, который начался с занятий физкультурой и изменения привычек в еде – двумя серьезными переменами в моей жизни. Это изменило мое ощущение своего тела и мое представление о себе. Я вдруг увидела себя сильной, мощной (как аффирмации, которые я повторяла на занятиях), способной воплотить в жизнь любые изменения, которые я сочту нужными. Легкое ощущение собственного всемогущества я испытывала всякий раз, когда проводила занятия по фитнесу. Кроме прилива замечательных химических веществ в своем мозгу, я чувствовала, что могу заниматься ровно с той интенсивностью, с какой хочу, и видела результат занятий – собственную силу и выносливость. Этот эффект переносился и на другие виды фитнеса, которыми я пробовала заниматься, – от кикбоксинга до кардиозанятий «для рельефа» тела. Эти другие виды фитнеса не были целенаправленными тренировками. Но моя собственная осознанность и настроенность на эмоциональный опыт прошлых занятий помогала мне испытывать такой же подъем, как после интенсати. Я чувствовала, что с такой ментальной и эмоциональной энергией могу горы свернуть.
Осенившее меня вдохновение повлияло не только на занятия для студентов, которые я готовила. Вообще-то сначала курс «Могут ли физические упражнения изменить мозг?» был для меня чем-то вроде научного хобби. Но уже на первом семестре преподавания курса я поняла, что эта тема для меня – не просто хобби. Озарение произошло, когда один из студентов, Омар, спросил, не может ли он заняться в моей лаборатории независимыми исследованиями на тему физкультуры. Омар был известным в университете спортсменом, игроком мужской сборной по баскетболу. Естественно, долгие и интенсивные тренировки были ему не в новинку. На занятиях он вел себя сдержанно, но испытывал глубокий интерес к влиянию физкультуры на мозг, что неудивительно – после множества часов, проведенных им в спортзале. Так вот, вскоре после начала курса он пришел ко мне в лабораторию и спросил, нельзя ли ему поработать под моим руководством. Тогда мы параллельно с проведением курса исследовали действие долговременных занятий физкультурой (речь шла о трех месяцах усиленных занятий). А Омара интересовало, можно ли заметить улучшение когнитивных функций после всего лишь одного часа аэробной тренировки. Отличная тема! Я с радостью согласилась пустить Омара в лабораторию для реализации этого проекта. Вообще-то в тот момент у меня в лаборатории не было других исследований на тему физкультуры. Просьба студента помогла мне понять, что я действительно хочу: начать серьезные исследования на эту тему. Именно в этот момент физкультура перестала быть для меня научным хобби и превратилась в главную тему моих исследований. Я не была специалистом в этой области, но чтобы стать им, готова была работать, сколько потребуется.
