Мозг и тело. Как ощущения влияют на наши чувства и эмоции
Шрифт:
Несколько лет назад ученые обобщили результаты более двух десятков исследований, в выборку которых входили люди старше 55 лет. Одна часть испытуемых занималась фитнесом, а другая составляла контрольную группу и о физкультуре не помышляла. Несмотря на все различия в фитнес-программах, в обобщенных результатах явно просматривался четкий паттерн: у людей, занимавшихся каким-нибудь видом физических упражнений, и сердечно-сосудистая система, и мозг находились в значительно более хорошем состоянии. Не оставалось никаких сомнений, что упражнения помогли им улучшить и свою рабочую память. Особенно поразили ученых люди постарше, придерживающиеся подвижного образа жизни: они существенно лучше справлялись с тестами на концентрацию внимания и быстроту мышления {206} .
206
Colombe S., Kramer S. F. Fitness Effects on the Cognitive Functioning of Older Adults: A Meta-Analytic Study // Psychological Science. – 2003. – Vol. 14. – P. 125–130.
Директор Института по изучению старения мозга и деменции при Калифорнийском университете в Ирвине Карл Котман и его коллеги давно пытаются выяснить, как физические упражнения улучшают деятельность мозга. По мнению ученого, позитивный эффект от упражнений
29
BDNF – сокращение от brain-derived neurotrophic factor, или «мозговой нейротрофический фактор». Прим. пер.
207
См.: Cotman C. W., Berchtold N. C. Exercise: A Behavioral Intervention to Enhance Brain Health and Plasticity // Trends in Neuroscience. – 2002. – Vol. 25. – P. 295–301.; Hillman C. H., Erickson K. I., Kramer A. F. Be Smart, Exercise Your Heart: Exercise Effects on Brain and Cognition // Nature Reviews Neuroscience. – 2008. – Vol. 9. – P. 58–65.
Интересно, что снижение секреции BDNF и ухудшение рабочей памяти у здоровых взрослых ученые связывают с наличием определенного структурного варианта, или аллеля, гена BDNF, а именно с аллелем, содержащим аминокислоту метионин (Met) в кодоне [30] 66. Как уже известно, физические упражнения оказывают весьма благотворное влияние и существенно улучшают рабочую память. Таким образом, повышение уровня физической активности способно компенсировать вредное воздействие, которое Met-вариант гена оказывает на когнитивные способности человека {208} .
30
Кодон – единица генетического кода: единая система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот в виде трех последовательных нуклеотидов – триплетов; универсален для всех организмов. Прим. ред.
208
Erickson K. I. et al. The Brain-Derived Neurotrophic Factor Val66Met Polymorphism Moderates an Effect of Physical Activity // Psychological Science. – 2013. – doi:10.1177/0956797613480367.
Вызываемое физическими упражнениями повышение уровня BDNF может оказаться полезным и для пациентов, страдающих деменцией, например болезнью Альцгеймера, самой распространенной причиной слабоумия у людей старше 65 лет. Для болезни Альцгеймера характерно снижение количества нейронов в таких областях мозга, как гиппокамп. Вместе с тем, как мы поняли, занятия физкультурой помогают поддерживать нейроны в этой области мозга здоровыми. Следовательно, физические упражнения могут способствовать замедлению развития заболевания {209} . И действительно, у людей с болезнью Альцгеймера, которые принимали участие в двенадцатинедельной программе с умеренными физическими нагрузками, наблюдалось улучшение памяти и других функций мозга. После занятий их мозг работал более эффективно при выполнении тех же задач на запоминание, которые испытуемые проходили и до программы {210} .
209
См.: Nation A. D. et al. Stress, Exercise, and Alzheimer’s Disease: A Neurovascular Pathway // Medical Hypotheses. – 2011. – Vol. 76. – P. 847–854.
210
Smith J. C. et al. Semantic Memory Functional MRI and Cognitive Function after Exercise Intervention in Mild Cognitive Impairment // Journal of Alzheimer’s Disease. – 2013. –doi:10.3233/JAD-130467.
Физические упражнения могут успешно служить и как профилактическая мера. Их можно использовать как своеобразную прививку, предотвращающую само возникновение болезни Альцгеймера. Наиболее эффективны в этом плане интенсивные аэробные упражнения, но вам не обязательно пробегать километры на беговой дорожке или треке, чтобы поддерживать свой мозг в добром здравии. Даже такие простые занятия, как мытье посуды, уборка, готовка и садоводство, способны снизить вероятность развития болезни Альцгеймера. Физически активным пожилым людям не так страшна угроза старческого слабоумия, как их сверстникам, ведущим малоподвижный образ жизни {211} .
211
Для более детального ознакомления с особенностями развития болезни Альцгеймера см. публикацию в газете New York Times (без обозначения даты): URL:см. также: Scarmeas N., Stern Y. Cognitive Reserve: Implications for Diagnosis and Prevention of Alzheimer’s Disease // Current Neurology and Neuroscience Reports. – 2004. – Vol. 4. – P. 374–380.
Похоже, аэробная часть упражнений имеет ключевое значение для улучшения умственного здоровья. Когда мы плаваем, бегаем, катаемся на велосипеде, гуляем быстрым шагом или очень интенсивно выполняем рутинные домашние дела, происходит усиление кровотока, а это важное условие для улучшения снабжения мозга BDNF. Аэробные упражнения становятся катализатором доставки питательных веществ, необходимых для метаболизма и остроты мышления. А вот такие занятия, как силовые тренировки и стретчинг, то есть упражнения на растяжку, не приводят к аналогичным результатам, по крайней мере в том, что касается производства факторов роста нейронов {212} . Аэробные же упражнения действительно способны изменять структуру нашего мозга. Обычно с возрастом объем мозга уменьшается, а с уменьшением мозга ухудшаются и наши способности к мышлению, аргументации и выполнению почти что всех видов деятельности. Но физические упражнения замедляют процесс «усушки» мозга. Недавно нейробиологи выяснили, что размер гиппокампа пожилых людей, которые гуляли по сорок минут три раза в неделю на протяжении одного года, увеличился на два процента. У тех же, кто занимался стретчингом, наблюдалось типичное возрастное уменьшение размера мозга на 1,5 процента в течение года. Даже в совсем преклонном возрасте физическая активность защищает и улучшает структуру нашего мозга {213} .
212
Huang T. et al. The Effects of Physical Activity and Exercise on Brain-Derived Neurotrophic Factor in Healthy Humans: A Review // Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports. – 2013. – doi:10.1111/sms.12069.
213
См.: Erickson K. I. et al. Exercise Training Increases Size of Hippocampus and Improves Memory // Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2010. – URL: http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1015950108.
Не вдаваясь глубоко в подробности относительно клеточных и молекулярных изменений, которые вызывает повышение физической активности, отметим, что связь между физкультурой и когнитивными способностями была замечена людьми еще в античности. «Mens sana in corpore sano», – писали древние римляне, что означает: «В здоровом теле здоровый дух». Как видно из этой сентенции, о тесной связи между телом и умом людям было известно еще несколько тысяч лет назад. Упражнения стимулируют рост новых связей в мозге и укрепляют существующие. Мозг пожилых людей, которые регулярно занимаются фитнесом, соответствует показателям мозга людей значительно более молодого возраста. Маленькие дети, которые лучше развиты физически, показывают более высокие результаты на важных тестах. Взрослые, регулярно занимающиеся спортом, по их собственным словам, меньше нервничают и меньше подвержены депрессии, чем их сверстники, ведущие малоподвижный образ жизни. Хотя мы все сильнее зависим от технологий, из-за чего нам приходится все больше и больше времени проводить на одном месте, например за компьютером, сила движения очевидна. Секрет хорошей работы мозга кроется в движении тела.
Примечательно, что не только упражнения меняют структуру и работу мозга. Сидячий образ жизни тоже меняет строение мозга, но не в лучшую сторону. У крыс малая физическая активность провоцирует изменения в тех областях мозга, которые играют важную роль в регулировании работы сердечно-сосудистой системы. Подобные изменения у малоподвижных крыс (как и у людей) приводят к повышению артериального давления и увеличению риска сердечно-сосудистых заболеваний. Активность оказывает на мозг позитивное влияние, а лень, напротив, вредит и подрывает его здоровье {214} .
214
Mischel N. A. et al. Physical (In)activity-Dependent Structural Plasticity in Bulbospinal Catecholaminergic Neurons of Rat Rostral Ventrolateral Medulla // The Journal of Comparative Neurology. – 2014. – Vol. 522. – P. 499–513. См. также: URL: http://well.blogs.nytimes.com/2014/01/22/how-inactivity-changes-the-brain/?_php=true&_type=blogs&_php=true&_type=blogs&_r=1.
Физическая активность не только влияет на работу мозга, она также помогает понять, как он функционирует. Для проверки пройдитесь немного. Раньше врачи считали, что замедленная ходьба естественная часть процесса старения. Они ошибались. Оказывается, медленная или нетвердая походка часто является симптомом почти незаметного ухудшения когнитивных способностей. Многие из тех же нейронных цепей, которые контролируют сложную когнитивную деятельность, участвуют и в координации сложных движений, которые необходимо совершать во время прогулки по коридору, например. Наблюдение за походкой для оценки когнитивных способностей представляет собой настоящий прорыв в методах изучения состояния мозга у пожилых людей – ведь до сих пор их исследовали в сидячем положении. Многие нейробиологи, изучающие процессы старения ума, твердо уверены: когда пожилые пациенты отправляются к врачу, чтобы им проверили зрение и давление, тому нужно оценивать и их походку. Даже небольшие признаки замедления шага или ухудшения координации движений могут говорить о том, что в мозге пациента происходят некие заслуживающие более пристального внимания процессы {215} .
215
Belluck Pam. Footprints to Cognitive Decline and Alzheimer’s Are Seen in Gait // New York Times. – 17.07.2012. – URL: http://www.nytimes.com/2012/07/17/health/research/signs-of-cognitive-decline-and-alzheimers-are-seen-in-gait.html?_r=0.
Независимо от того, собираетесь вы в пожилом возрасте ставить мировые рекорды, как Ольга Котелко, или нет, поддерживать тело в хорошей физической форме полезно для мозга, как, впрочем, и для кошелька. По последним оценкам, сокращение расходов на оказание медицинской помощи на дому, в домах престарелых и больницах в сочетании с увеличением физической активности людей пожилого возраста способно привести к ежегодной экономии в десятки, если не сотни миллиардов долларов {216} . Пребывание людей «третьего возраста» в хорошей физической форме означает для них также и сохранение остроты ума. Если их стимулировать придерживаться правильного двигательного режима, то они смогут дольше оставаться независимыми. В результате уменьшится то бремя, которое обычно ложится на плечи семьи, системы здравоохранения и налогоплательщиков. Похоже, в Соединенных Штатах Америки умственное здоровье считается чем-то более важным, чем хорошая физическая форма, и ему уделяется больше внимания. Поэтому в информационных кампаниях, рассказывающих о пользе физкультуры, было бы эффективнее делать акцент на ее роли в сохранении умственных способностей, а не только хорошей фигуры. Конечно, если бы эти занятия стали обязательным пунктом в перечне условий оформления медицинской страховки или хотя бы обеспечивали значительные скидки в цене для тех, кто соблюдает правильный двигательный режим, то экономия получилась бы столь же впечатляющей, как забег Ольги Котелко на стометровке.
216
См. Global Health Care Declaration. – URL: http://exerciseismedicine.org/documents/EIMhealthcaredeclaration.pdf.