Kitobni o'qish: «Правила мозга. Что стоит знать о мозге вам и вашим детям»

Правило № 1. Физическая нагрузка стимулирует работу мозга

Если бы этот сюжет не был снят на камеру и все средства массовой информации не гудели о нем, в такую историю сложно было бы поверить.

С наручниками на руках, закованный в кандалы и связанный морским канатом, один человек был брошен в Калифорнийский залив в Лонг-Бич. Второй конец каната был прикреплен к семидесяти лодкам, которые раскачивались на волнах залива, – на борту каждой находилось по одному пассажиру. Борясь с сильным ветром и течениями, мужчина проплыл более двух километров до моста Кингс-Бей, на буксире он тянул семьдесят лодок с пассажирами. Так Джек Лаланн отметил свой день рождения. Ему исполнилось 70 лет.

Джек Лаланн родился в 1914 году; в Америке его называют святым патроном фитнеса. Он был звездой одной из самых длительных телевизионных программ. Лаланн также автор многих изобретений: первого тренажера для экстензии ног, первого тягового канатного тренажера и фиксаторов для веса – всего, что сейчас составляет стандартный арсенал любого тренажерного зала. Это он придумал упражнение, названное в его честь «Прыгающий Джек». Сейчас Лаланну за девяносто⁵, и перечисленные факты далеко не самые примечательные в истории этого бодибилдера.

В интервью с его участием больше всего впечатляет не сила его мышц, а сила ума. Лаланну присуще удивительно живое мышление. Его чувство юмора молниеносно, он мастер импровизации. «Я говорю людям, что не могу умереть. Ведь этим я испорчу свой имидж!» – заявил он однажды американскому тележурналисту Ларри Кингу. Он часто жаловался на камеру: «Почему я такой сильный? Вы знаете, сколько калорий в сливочном масле, сыре и мороженом? Вы предлагаете своей собаке на завтрак чашку кофе и пончик?» Джек сетовал на то, что не ел десерт с 1929 года. Сверхэнергичный, самоуверенный, с активностью, присущей двадцатилетнему спортсмену.

Сложно удержаться от вопроса: есть ли взаимосвязь между физической и умственной активностью? Ответ очевиден: определенно есть.

Выживает тот, кто в форме

Хотя об эволюции человечества ведется много споров, один факт признается палеоантропологами всего мира. Двумя словами его можно сформулировать так: мы двигались. И много.

Когда благодатные тропические леса начали увядать, что повлекло за собой проблемы с добыванием пищи, люди были вынуждены отправиться в путешествие по преимущественно засушливым местностям в поисках зарослей, где можно было бы укрыться. По мере того как климат становился более сухим, прохладные «ботанические торговые аппараты» исчезали. Вместо того чтобы перемещаться в трех измерениях в условиях древесного образа жизни, который требовал физической ловкости, люди начали прогуливаться вперед и назад по засушливым саваннам в двух измерениях, что требовало выносливости.

По мнению известного антрополога Ричарда Рэнгема, «в день мужчина проходил от 10 до 20 километров, а женщина – вдвое меньше». Большинство же 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.

Первым марафонским бегуном из рода человеческого был злой хищник Homo erectus. Около двух миллионов лет назад, после того как семья человека прямоходящего увеличилась, он начал перебираться за пределы своего поселения. Наши прямые предки, Homo sapiens, проделали то же самое: начав путь из Африки 100 тысяч лет назад и достигнув Аргентины 12 тысяч лет назад. Некоторые ученые предполагают, что мы невероятными темпами расширяли зону обитания – на 40 километров в год. Это впечатляющий факт, учитывая среду обитания наших предков, преодолевавших реки и пустыни, джунгли и горы без помощи карт и зачастую без каких-либо орудий. Не имея специальных знаний, они построили лодки, хоть и не оснащенные рулевым колесом, однако пригодные для путешествий по Тихому океану, притом что обладали самыми скромными навигационными способностями. Они постоянно находили новые источники питания, встречали новых хищников; следовательно, им постоянно грозила физическая опасность. Ежедневно древние люди страдали от разных напастей и странных болезней, рожали и растили детей – и все это без пособий по современной медицине.

Будучи относительно слабыми представителями царства зверей (так, волосяной покров на теле человека не спасает от ночной прохлады), мы должны были вырасти и приобрести отличную физическую форму – или не вырасти вовсе. Эти факты тоже свидетельствуют о том, что развитие умственных способностей, то есть мозга, стало главным в мире, где всегда присутствовало движение вперед.

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? Ответы на эти вопросы можно найти с помощью научных испытаний. Пожалуй, они напрямую связаны с тем, почему Джек Лаланн способен был шутить по поводу десертов в свои-то девяносто.

Вы состаритесь как Джим или как Фрэнк?

Мы убедились в положительном влиянии физической нагрузки на мозг на примере стареющего поколения. На эту мысль меня натолкнул некий Джим и хорошо известный всем Фрэнк. Я познакомился с ними, когда смотрел телевизор. В документальном фильме об американских домах престарелых показывали людей в инвалидных креслах, большинству было далеко за восемьдесят; хотя они пребывали в здравом уме, занимались тем, что сидели в тускло освещенных помещениях в ожидании смерти. Одного из них звали Джим. У него был пустой, унылый, одинокий взгляд. Он мог разрыдаться от любой мелочи и последние годы жизни сидел и смотрел в никуда. Я переключил канал – и остановился на передаче с очень молодо выглядящим Майком Уоллесом. Журналист брал интервью у восьмидесятилетнего архитектора Фрэнка Райта. Я приготовился услышать что-нибудь весьма увлекательное.

– Прогуливаясь по собору Святого Патрика… здесь, в Нью-Йорке, я испытываю своего рода трепет, – сказал Уоллес, закуривая сигарету.

Пожилой человек взглянул на Уоллеса:

– Вы уверены, что это не комплекс неполноценности?

– Из-за того, что здание такое огромное, а я такой маленький, вы это имеете в виду?

– Да.

– Думаю, нет. Надеюсь, что нет.

– А вы разве ничего не чувствуете, когда заходите в собор Святого Патрика?

– Печаль, – ответил тут же Райт, – потому что в нем не отражается дух независимости и суверенности личности, который, по моему мнению, должен присутствовать в монументах, имеющих отношение к культуре.

Я был ошеломлен тонкостью ответа Райта. Четырьмя предложениями ему удалось продемонстрировать ясность мышления, непоколебимость взглядов, склонность мыслить не так, как все. Продолжение интервью было таким же ярким, впрочем, как и все в жизни Райта. Он завершил работу над проектом Музея Гуггенхайма в 1957 году (свою последнюю работу) в возрасте 90 лет.

Меня также поразило еще кое-что. Размышляя над ответами Райта, я вспомнил о Джиме из дома престарелых. Они были одного возраста – того же, что и большинство других постояльцев. И внезапно мне в голову пришла мысль о двух типах старения. Джим и Фрэнк жили приблизительно в одно время. Но разум одного совершенно потух, в то время как другой сохранил ясность мышления до последних дней. Чем вызваны такие различия в процессе старения обитателя дома престарелых и знаменитого архитектора? Этот вопрос занимал научное сообщество долгое время. Ученым давно известно, что одни люди стареют с шиком, сохраняя энергию, ведя полноценную жизнь и в 80, и в 90 лет. Другие же, побитые жизнью и сломленные, зачастую не доживают и до семидесяти. Попытки объяснить эти различия привели к важным открытиям, которые я сгруппировал в виде ответов на шесть вопросов.

1. 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. Поэтому научное сообщество двояко восприняло заявление группы исследователей о сильном влиянии социального окружения. Такой вывод непременно вызвал бы улыбку на лице Джека Лаланна: для него одним из главных факторов, определяющих, какой будет старость, была подвижность или малоподвижность. Если вы приверженец «диванного» образа жизни, то, скорее всего, в старости станете похожи на Джима, если, конечно, доживете до восьмидесяти. Если вы ведете активную жизнь, то, вероятно, будете похожи на Фрэнка Райта и непременно доживете до 90 лет. 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.

2. Так ли это в действительности?

После проведения всевозможных тестов (не имеет значения, как был получен результат) ответ оказался положительным: физические нагрузки на протяжении всей жизни способствуют поразительному улучшению когнитивных процессов, в отличие от малоподвижного образа жизни. Приверженцы физкультуры обошли лентяев и лежебок по показателям долговременной памяти, логики, внимания, способности решать проблемы и даже так называемого подвижного интеллекта⁶. 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.

3. Можно ли превратить Джима во Фрэнка?

Эксперименты напоминали представление с перевоплощением. 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 два-три 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. На определенный период физические нагрузки могут превратить Джима во Фрэнка или хотя бы в более удачную версию самого себя.

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 у меня есть две новости: хорошая и плохая.

4. Какая же 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 в Серенгети⁷. Любой шаг навстречу прошлому человечества, даже самый малый, встречается организмом боевым кличем. 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. Как нам демонстрируют своим примером сельские жители уже на протяжении нескольких столетий, физические нагрузки благоприятно влияют на мозг. Но мера благотворности этого влияния удивила всех.

5. 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? Повторяю: вода камень точит. Ученые установили, что достаточно заниматься спортом дважды в неделю. А ежедневные двадцатиминутные прогулки снизят риск приступа стенокардии – одной из основных причин возрастных нарушений умственной деятельности – на 57 процентов.

Человек, внесший наибольший вклад в исследование данного вопроса, в начале своей карьеры не хотел становиться ученым. Он хотел быть тренером. Его зовут Стивен Блэр, и он как две капли воды похож на актера Джейсона Александера, сыгравшего роль Джорджа Костанцы в старом американском ситкоме «Сайнфелд». Блэр работает тренером в старших классах школы Джина Биссела – человека, известного тем, что однажды он отказался от победы в футбольном матче, после того как узнал, что главный арбитр не дал свисток вовремя. Хотя весь офис Лиги был расстроен, Биссел настоял на том, чтобы его команду признали проигравшей – и молодому Стивену хорошо запомнился этот инцидент. Блэр написал, что такая верность правде поддерживает его неумирающее чувство восхищения точным, лишенным сантиментов статическим анализом эпидемиолога, с чего он, видимо, и начинал. Его статья о выносливости и смертности демонстрирует яркий пример того, что, работая в этой сфере, необходимо быть честным. Его напористость вдохновляла других исследователей. Они спрашивали себя: а что если использовать физическую нагрузку не только для предотвращения, но и для лечения психических расстройств, таких как депрессия или повышенная тревожность?

Это очень важный вопрос. Постоянно возрастающее количество научных работ подтверждают, что физическая активность оказывает сильное влияние на оба заболевания. Мы придерживаемся мнения, что это обусловлено тем, что физическая нагрузка регулирует выброс нейротрансмиттеров⁸, 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 при 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.

Большинство рассмотренных нами фактов связаны в основном со стареющим поколением, что наводит на очередной вопрос.

6. 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.

Лишь небольшое количество проведенных исследований были посвящены людям среднего возраста, а детям – и того меньше. Ученым еще придется проделать много работы, уделив больше внимания роли семьи.

Говоря о некоторых различиях, я хотел бы представить вам Антронетт Янси. Это очень привлекательная особа с широкой располагающей улыбкой, ростом под метр девяносто; в прошлом профессиональная модель, а теперь врач и ученый. Доктор Янси с большой любовью относится к детям. Она заядлая баскетболистка, публикуемая поэтесса и одна из немногих ученых, занимающихся искусством. Неудивительно, что Антронетт, обладающую столькими талантами, заинтересовала роль физической активности в развитии сознания. Она пришла к тому же выводу, что и остальные: физическая активность совершенствует детей. Дети в хорошей физической форме быстрее распознают визуальные стимулы, чем их малоподвижные сверстники, и лучше концентрируются. Исследования умственной активности показали, что физически активные дети и подростки используют больше когнитивных ресурсов для выполнения заданий.

«Дети уделяют больше внимания вещам, которые требуют движения, – говорит Янси. – Им по душе активность, а не сдержанное поведение в классе. Дети чувствуют себя комфортнее, их самооценка выше, они менее подвержены депрессии и тревоге. Все эти факторы влияют на успеваемость и внимательность».

Безусловно, рецепт хорошей успеваемости содержит множество ингредиентов. Выяснить, какие компоненты важнее, то есть необходимы для положительного результата, довольно сложно. Определить, входит ли физическая активность в их число, еще труднее. Но предварительные показатели вселяют оптимизм относительно последующих результатов.