Учёные прогнозируют A Potential Decline in Life Expectancy in the United States in the 21st Century , что из-за сидячего образа жизни следующие поколения людей будут жить меньше и хуже. И речь не только о физическом здоровье: недостаток движения негативно влияет и на работу мозга.
Однако есть шанс всё изменить с помощью аэробных упражнений: бега, прыжков, езды на велосипеде и плавания. Они способствуют The influence of physical fitness and exercise upon cognitive functioning: a meta-analysis улучшению когнитивных функций и защищают от возрастных болезней, связанных с их снижением. Разбираемся, что именно происходит в нашей голове во время занятий спортом.
1. Мозговая активность повышается
Нервные клетки общаются Action potentials and synapses между собой химическим и электрическим путём. Иногда электрические импульсы могут возбуждать целые сети нейронов одновременно — так образуются мозговые волны. Они различаются по частоте колебаний и связаны с нашим эмоциональным состоянием и типом умственной активности.
Низкочастотные волны возникают, когда мы делаем что-то на автомате: чистим зубы, едем в транспорте или просто спим. Высокочастотные волны, или бета-волны, появляются, когда мы вовлечены в активную умственную деятельность. Они связаны с вниманием, памятью и обработкой информации.
Исследователи обнаружили, что аэробные упражнения вызывают Acute aerobic exercise effects on brain wave pattern of player and non- player: A pilot study сдвиг в амплитуде и частоте мозговых волн. Возникает больше бета-волн, а это означает, что человек в этот момент более сфокусирован и сосредоточен.
Получается, что упражнения приводят вас в состояние повышенной готовности: чем вы активнее, тем внимательнее и сообразительнее становитесь. Поэтому после тренировки самое лучшее время для обучения, принятия решений и генерации идей.
2. Мозг становится восприимчивее к информации
Этот факт удалось проверить, изучив воздействие аэробных упражнений на активность зрительной коры головного мозга. Она принимает и обрабатывает информацию об окружающей среде, позволяет сосредоточиться на самых значимых её характеристиках — например, на тех, которые могут указывать на наличие опасности, — и отбросить всё менее важное и отвлекающее.
Исследования доказали Acute Exercise Modulates Feature-selective Responses in Human Cortex , что езда на велосипеде усиливает эту способность мозга к фильтрации и избирательности.
Также после тренировки испытуемые прошли несколько когнитивных тестов. Например, учёные измерили частоту слияния мельканий — это скорость мигания света, при которой он начинает выглядеть как постоянное непрерывное излучение. Оказалось, что зрительное восприятие человека действительно улучшается и после физических упражнений он способен распознать более частое мелькание.
Это значит, что спорт помогает нам быть внимательнее к деталям и не терять концентрацию. Активный человек лучше фокусируется на задаче, не отвлекаясь на фоновый шум, но при этом он может быстрее замечать появившиеся проблемы и реагировать на них.
3. Поддерживается баланс функций мозга
Во время физических упражнений мозг поглощает глюкозу или другие углеводы. Учёные обнаружили Acute Modulation of Cortical Glutamate and GABA Content by Physical Activity , что он использует часть этого «топлива» для создания нейромедиаторов, или нейротрансмиттеров, — химических веществ, которые позволяют передавать импульсы в нервной системе.
Таким образом мозг пополняет свои запасы, которые понадобились бы ему для правильного функционирования в экстренной ситуации — в случае длительного периода охоты, бегства от опасности или войны.
Во время физических упражнений повышаются уровни глутамата и гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). Это два важнейших нейромедиатора мозга, которые необходимы ему для оптимальной работы. Глутамат — возбуждающий нейромедиатор, его недостаток сопровождается вялостью, рассеянностью и апатией. Нехватка ГАМК же, наоборот, приводит к тревожности, головной боли и бессоннице. Это тормозящий нейромедиатор, отвечающий за собранность, внимание и спокойствие.
Кроме того, во время физической активности количество нейротрансмиттеров повышается в тех областях мозга, где их обычно The Benefits of Exercise for the Clinically Depressed мало у людей с депрессией. Это значит, что упражнения помогают бороться с подавленным состоянием и смотреть на жизнь позитивнее.
4. Мозг становится моложе
В мозгу человека, занимающегося спортом, происходит несколько процессов, откладывающих его старение.
Во-первых, физические упражнения увеличивают The effect of acute exercise on serum brain-derived neurotrophic factor levels and cognitive function выработку веществ, которые питают новые нейроны и помогают выживать существующим. Они также способствуют Insulin-like growth factor I is required for vessel remodeling in the adult brain росту количества кровеносных сосудов, по которым к молодым клеткам доставляются питательные вещества. У активных людей крепких и здоровых сосудов больше The effect of exercise on the cerebral vasculature of healthy aged subjects as visualized by MR angiography , поэтому и мозг обычно моложе.
Эти структурные изменения, как правило, занимают несколько недель. Но они приводят к длительным улучшениям в областях мозга, связанных с решением когнитивных задач. Например, аэробные упражнения стимулируют нейрогенез — процесс образования нейронов — в гиппокампе. А гиппокамп отвечает за память.
Кроме того, у пожилых людей, которые занимаются спортом, увеличивается The effect of exercise on the cerebral vasculature of healthy aged subjects as visualized by MR angiography объём серого вещества в областях, связанных с общим интеллектом и важнейшей функцией мозга — исполнительной. А ещё у активных взрослых более целостное белое вещество в базальных ганглиях, отвечающих за координацию.
Это значит, что спорт снижает A multicenter controlled study for dementia prevention through physical, cognitive and social activities — GESTALT-kompakt риск развития деменции, болезни Альцгеймера и других нарушений памяти и мышления, которые могут сопровождать старение мозга. Хотите с возрастом сохранить ясный ум — занимайтесь спортом.
5. Появляются новые связи между нейронами
Со временем упражнения могут не только увеличить количество нейронов в мозге, но и изменить способ их взаимодействия. В ходе одного из исследований Differences in Resting State Functional Connectivity between Young Adult Endurance Athletes and Healthy Controls обнаружилось: у легкоатлетов, которые занимались бегом по пересечённой местности, укрепились связи между областями мозга, отвечающими за память, внимание, принятие решений, многозадачность и обработку сенсорной информации. В этих же областях при неактивном образе жизни нейронные связи с возрастом обычно сильно повреждаются.
Связи между нейронами, которые задействуются, когда человек бежит — выбирает маршрут, старается не споткнуться и сохранить темп, — постепенно укрепляются. Они остаются сильными даже в состоянии покоя. К тому же учёные выяснили, что у бегунов ослабевают связи в области мозга, ассоциированной с потерей внимания, — а это значит, что повышаются навыки концентрации.
Выходит, что спорт даёт долгосрочный положительный эффект: вы не просто можете лучше решать умственные задачи непосредственно после тренировки, а становитесь сообразительнее в принципе. И если вы достаточно активны, с годами эта способность только улучшается.
Спорт не волшебная таблетка, которая сделает вас умнее. Но он поможет мозгу стать здоровее и активнее, а вам — внимательнее, рассудительнее и счастливее.