Ключевые слова: BDNF, физическая нагрузка, головной мозг.
Многочисленные исследования показывают, что у людей, регулярно занимающихся любыми видами спорта, когнитивные показатели намного выше, чем у ведущих сидячий образ жизни. Речь идёт о таких показателях, как умение решать проблемы, оперативная реакция, умение думать абстрактно, долгосрочная память, внимание, умение анализировать информацию и умение импровизировать. Если говорить более конкретно, физическая нагрузка 1) готовит к процессу обучения, 2) способствует нейрогенезу, 3) помогает нейронам связываться более эффективно.
Рассмотрим эти факторы подробнее. Физические упражнения готовят человека лучше воспринимать информацию, приводят его в состояние внимания, фокуса, а так же повышают уровень мотивации. Как это происходит? Во время процесса потребления новой информации нейроны взаимодействуют друг с другом путем высвобождения особых химических веществ, получивших название нейротрансмиттеры. Один нейрон выпускает нейротрансмиттеры, а другой имеет рецепторы, которые эти вещества принимают — дендриты. Существует довольно обширное количество нейротрансмиттеров, но наиболее важными в психиатрии являются: домапин, серотонин и норадреналин. Серотонин позволяет человеку контролировать себя, свои эмоции когда он слишком импульсивен. Допамин — нейротрансмиттер, который помогает нам учиться, потому что он стоит за мотивацией, это нейротрансмиттер удовольствия. Норадреналин — это вещество, которое ответственно не только за мотивацию, но и внимание во время каких-либо психиатрических проблем в виде беспокойства, депрессии, злости (то, что человек не может контролировать), отсутствия мотивации, наличия апатии, когда невозможно сфокусироваться, гиперактивность. К примеру, все психотропные препараты, которые используются в психиатрии для лечения депрессии или синдрома дефицита внимания и гиперактивности, нацелены на определенный нейротрансмиттер, в результете чего человек начинает лучше себя чувствовать. Но проблема заключается в том, что после принятия лекарства, влияние оказывается на концентрацию или содержание в нашем организме лишь одного нейротрансмиттера, т.е на один компонент системы, что является не самым оптимальным способом лечения. В то же время у нас есть совершенно естественный, оптимальный способ поддержания «коктейля» в нашей голове на нужном уровне — физические нагрузки. Они повышают уровень нейротрансмиттеров там, где наблюдается их недостаток, а там, где нейротрансмиттеров слишком много происходит понижение их уровня, т. е. количество определённых нейротрансмиттеров в головном мозге уравновешивается. Это обеспечивает мотивацию, концентрацию и даже такие физиологические характеристики как сон, вес, а также питание. С этой точки зрения физическая нагрузка имеет колоссальный оздоровляющий эффект на все сферы нашего здоровья и жизни, от когнитивных способностей до того, как мы едим, спим или же испытываем счастье или грусть.
Помимо этого, когда мы занимаемся физической нагрузкой, наши кровеносные сосуды выделяют оксид азота. Это вещество, которое помогает крови циркулировать, что приводит к тому, что все больше и больше кровеносных сосудов начинают строиться и проникать в самые глубокие ткани нашего организма. В плане головного мозга наибольший эффект виден в гиппокампе (часть мозга, ответственная за память).
Что ещё следует иметь в виду о связи физической нагрузки с академическими результатами, это то, что спортивные занятия стимулируют процесс нейрогенеза, в частности производство BDNF (англ. brain-derived neurotrophic factor, нейротрофический фактор мозга), который можно назвать “удобрением для мозга”, потому что этот протеин помогает сохранять существующие нейронные клетки головного мозга молодыми и здоровыми, а также способствует нейрогенезу, который тоже происходит в основном в гиппокампе.
Третий позитивный эффект физических упражнений на нашу способность учиться заключается в том, что они помогают нашим нейронам лучше связываться, потому что весь процесс обучения выражается в мозге именно в том, что связи, которые ранее не существовали, начинают закладываться между нейронами и становиться более крепкими. При занятии физической активностью сильно выделяется BDNF. Данный белок помогает нейрону распускаться и иметь больше дендритов, которые, как сообщалось выше, принимают информацию. В 2007 г. немецкие исследователи установили, что люди, которые занимались спортом перед умственной активностью, под которой подразумевалось учить иностранные слова, были способны выучить на 20 % быстрее и больше слов, чем люди, которые учили их без занятий физическими упражнениями. Это увеличение на 20 процентов напрямую коррелировало с увеличением BDNF в химическом составе их мозга, но есть и второй довольно интересный аспект, благодаря которому нейронные связи в ходе физических упражнений строятся быстрее. Если мы делаем какую-то физическую нагрузку, которая требует сложных моторных действий (например, бег — это простое моторное упражнение, танец — сложное, потому что требуется координация), то это оказывает определенное влияние на мозг и идёт своего рода развитие. Стоит подметить, что оно происходит в мозжечке (это та часть головного мозга, которая ответственна за нашу моторику), т. е. те связи, которые рождаются в мозжечке, позже могут быть использованы для социальных и ментальных функций и это занимательно, потому что ранее ученые думали, что каждый участок мозга ответственен исключительно за одну часть, к примеру, мозжечок отвечает только за моторные функции, гиппокамп — только за обучение; в последние же десятилетия стало известно, что на самом деле все не так прозрачно, и, тот самый мозжечок, помимо основных функций (моторных) также выполняет много когнитивных и ментальных функций. Поэтому, самое лучшее — это совмещать кардиотренировки с тренировками со сложной моторикой, например, теннис, или, к примеру, в начале делать какие-то кардио-упражнения, как бег, а после этого танцевать или делать что-то подобное. Для оптимального результата заниматься стоит несколько раз в неделю (от трех до пяти) по полчаса вполне достаточно для этого эффекта.
Это и были те ключевые факторы, которые делают физическую нагрузку настолько полезной для умственных способностей. Как результат: здоровые молодые клетки головного мозга, правильный баланс нейротрансмиттеров и хорошее кровоснабжение. Стоит отметить, что для оптимального эффекта на когнитивные способности следует заниматься на протяжении минимум 4 месяцев по 30 минут 2–3 раза в неделю и нужно учитывать, что как только мы прекращаем заниматься, когнитивные способности возвращаются к тому уровню, откуда мы их подняли путем спорта. Так что с одной стороны мы можем увидеть эффект достаточно быстро при небольших нагрузках, но в то же время этот эффект также быстро уходят от нас как только мы прекращаем заниматься.
Литература:
- John J. Ratey, MD. Spark: The Revolutionary New Science of Exercise and the Brain. — N-Y.: Little, Brown Spark, 2013.
- Wendy Suzuki, PhD. Healthy Brain, Happy Life: A Personal Program to Activate Your Brain and Do Everything Better. — N-Y.: HarperCollins, 2015.
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4697050/ (дата обращения: 08.02.2020)
- https://www.britannica.com/science/neurotransmitter (дата обращения: 08.02.2020)
