Джон Медина - Правила мозга. Что стоит знать о мозге вам и вашим детям
Шотландский инженер Джон Макадам жил в XIX веке в Англии. В те времена людям было очень сложно перевозить товары по грязным, илистым, зачастую изрытым ямами дорогам. Макадаму пришла в голову идея улучшить качество дорог, используя слои из камня и гравия, что позволило строить более прочные, менее грязные и устойчивые к размыванию дороги. Постепенно идею стали перенимать, и теперь этот процесс носит название макадамизация. Люди получили возможность надежного обмена товарами и услугами. Состояние второстепенных дорог улучшилось, и вскоре все сельские жители могли свободно добираться в отдаленные от их местности районы по стабильным транспортным артериям. Торговля развивалась. Люди становились богаче. Изменив ход вещей, Макадам изменил образ жизни людей. Однако что общего это имеет с физической нагрузкой? Первостепенной целью инженера было улучшение доступа к товарам и услугам, а не их качества. То же самое происходит и с нашим мозгом при улучшении «дорог» в организме, а точнее кровеносных сосудов, при помощи физической нагрузки. 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. Поэтому занятия физкультурой улучшают многие функции организма человека: укрепляются существующие и создаются новые транспортные системы, как в идее Макадама, и состояние здоровья становится лучше.
То же самое происходит в мозге человека. 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[9], 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.
Мы можем вернуться
Все эти факты свидетельствуют об одном: физическая активность – как конфета для когнитивной системы. Человек может вернуться к своему атлетическому прошлому. Нам просто необходимо движение.
В разговоре о возвращении спортсменов на ум приходят такие имена, как велогонщик Лэнс Армстронг и гимнаст Пол Хэмм. Но самое великое возвращение произошло еще до рождения этих спортсменов, в 1949 году, с легендарным гольфистом Беном Хоганом.
Вспыльчивость и грубые манеры Хогана (однажды он съязвил в адрес соперника: «Если бы можно было приставить ему другую голову, то он был бы самым великим гольфистом всех времен») подчеркивали его твердость в принятии решений. Он выиграл чемпионат Ассоциации профессиональных гольфистов в 1946 и 1948 годах и тогда же был назван лучшим игроком года. Но в 1949 году все неожиданно закончилось. Туманной ночью Хоган ехал на автомобиле со своей женой и столкнулся с автобусом. У него были повреждены все кости суставов, задействованных при игре в гольф: ключица, подвздошная кость, таранная кость, ребро; образовались опасные для жизни тромбы. Врачи говорили, что спортсмен больше не сможет ходить, не говоря уже о том, чтобы играть. Но Хоган не обращал внимания на их прогнозы. Спустя год после аварии он вновь вышел на зеленое поле и выиграл Открытый чемпионат США по гольфу. Через три года он отыграл самый успешный сезон, став победителем в пяти из шести соревнований, в которых принимал участие, включая три главных чемпионата года (названных в его честь «Шлемом Хогана»). По поводу одного из величайших возвращений в истории спорта в присущей ему язвительной манере Хоган сказал: «Люди всегда говорили мне о том, что я не смогу сделать». Он ушел из спорта в 1971 году.
Задумываясь о влиянии физической активности на когнитивные способности и способах их улучшения, я вспоминаю о таких возвращениях. Цивилизация, давшая нам такие достижения, как мобильная связь и интернет, оказала нам также и дурную услугу, позволив весь день сидеть на пятой точке. Учась и работая, мы перестаем быть физически активными, такими как наши предки. В результате нам недостает движения.
Вспомним, что наши предки проходили более 19 километров в день. Это значит, что на протяжении всей истории эволюции мозг поддерживался телом олимпийца. Они не просиживали по восемь часов напролет в классах. Не сидели в кабинетах по восемь часов кряду. Если бы мы сидели восемь часов посреди Серенгети, то уже через восемь минут превратились бы в чей-нибудь обед. У нас не было бы миллионов лет для адаптации к сидячему образу жизни. Выходит, мы должны вернуться к прежнему. В первую очередь нужно прекратить бездеятельность. Я уверен, что, разбавив восьмичасовой рабочий день в школе и на работе физическими нагрузками, мы не станем умнее – но это сделает нас нормальными.
Идеи
Без сомнения, человечество охватила эпидемия избыточного веса, но сейчас я не буду тратить время на обсуждение этой социальной проблемы. Преимущества физической активности можно перечислять долго, так как она влияет на все системы организма и оказывает положительное воздействие на психику. Физическая нагрузка делает более крепкими мышцы и кости, например: повышает выносливость и улучшает равновесие, помогает регулировать аппетит, изменяет липидный профиль крови, снижает риск возникновения более десяти видов онкологических заболеваний, укрепляет иммунную систему и противостоит негативному влиянию стресса (см. главу 8). Насыщая кардиоваскулярную систему, физическая активность снижает риск возникновения заболеваний сердца, сердечных приступов и диабета. Что касается пользы для интеллекта, то физические нагрузки подобны чудодейственной целебной пилюле из арсенала современной медицины. Должен существовать способ применения этих волшебных эффектов в практических целях для учебы и работы.
Перерыв два раза в день
В погоне за более высокими оценками все больше школьных округов[10] отказываются от физического воспитания и перерывов. Учитывая влияние физической активности на познавательную деятельность, этот подход лишен смысла.
В прошлом модель Янси, а сегодня врач, ученый и баскетболистка описывает результаты реальных тестов: «Они продлевают время академических дисциплин за счет физического воспитания… и поголовно считают: [физическое воспитание] не влияет на выполнение детьми академических тестов… [Когда] подготовленные учителя вводили занятия физической культурой, дети демонстрировали лучшие успехи в языках, чтении и базовых тестах».
Отказ от физических упражнений с целью получить высокие оценки по тестам на знание академических предметов (а нам известно, что физическая активность способствует когнитивной деятельности) похож на попытку набрать вес при помощи голодания. А что если школам включить физическое воспитание в ежедневное расписание уроков, например, дважды в день? В ходе одного эксперимента, после обследования состояния здоровья принимающих в нем участие детей, испытуемые приступили к занятиям аэробикой по 20–30 минут каждое утро и упражнениям для укрепления мышц по 20–30 минут после обеда. Все отметили большую эффективность таких занятий при организации тренировок по два-три раза в день. Поскольку прогресс очевиден, вероятно, можно достичь и больших результатов. Можно даже пересмотреть школьную форму. Как же будет выглядеть новый наряд в таком случае? Просто спортивная одежда на каждый день.
