Теперь вы знаете, что физические упражнения повышают нашу способность к обучению на трех уровнях. Первое: они улучшают настрой мозга, повышая его восприимчивость, внимание и целеустремленность. Второе: они готовят и побуждают нервные клетки к активизации взаимных связей, что на клеточном уровне создает основу для восприятия новой информации. И третье: они способствуют развитию новых нервных клеток из стволовых, имеющихся в гиппокампе. Хорошо, скажете вы, а какие же упражнения лучше? Конечно, было бы хорошо располагать идеальным унифицированным набором и объемом упражнений, гарантированно укрепляющих и развивающих мозг, однако ученые еще только подходят к этой задаче. «Пока никто не занимался всерьез подобными исследованиями, – говорит Уильям Гриноу. – Однако, думаю, лет через пять наши знания по этому вопросу существенно расширятся».

И все же даже сейчас можно сделать определенные выводы из имеющихся данных. Об одном они говорят с определенностью: вы вряд ли сможете запоминать трудный материал непосредственно во время интенсивной физической активности, поскольку в это время кровь оттекает от префронтальной коры головного мозга, снижая ее исполнительные функции. Например, когда студенты колледжа занимались на стационарной беговой дорожке в течение 20 минут с нагрузкой, соответствующей 70–80 % их максимальной частоты сердечных сокращений, они одновременно показывали не очень хорошие результаты в задачах комплексного обучения. (Именно поэтому, поступая в юридический вуз, постарайтесь не готовиться к экзаменам, занимаясь во всю силу на эллиптических тренажерах, имитирующих ходьбу на лыжах.) Однако кровотоки в вашем организме перераспределяются почти сразу после завершения упражнений, и это – лучшее время, чтобы сосредоточиться над новым проектом или комплексным анализом проблем.

В 2007 году был проведен известный эксперимент, однозначно показавший: всего одна 35-минутная тренировка на дорожке для ходьбы с нагрузкой в пределах 60–70 % максимальной ЧСС существенно повышает гибкость мышления. Объектами исследования стали 40 взрослых людей 50–64 лет. Их просили придумать как можно больше способов использования газеты: прежде всего она предназначена для чтения, но в нее можно заворачивать рыбу, ею легко накрывать клетку с птицей, в нее можно упаковывать вещи и так далее. Половина испытуемых смотрели фильм, другие занимались на тренажерах. Их тестировали непосредственно перед экспериментом, сразу же после него и еще раз – спустя 20 минут. У тех, кто смотрел фильм, никаких изменений не обнаружилось. А вот те, кто занимался на тренажерах, продемонстрировали улучшение скорости обработки информации и гибкости мышления всего после одной тренировки. Гибкость мышления – важная исполнительная функция мозга, которая отражает способность к переключению и обеспечению устойчивого потока креативных мыслей в противовес тривиальным. Это качество человека связано с высокой продуктивностью в тех направлениях, которые требуют высокой интеллектуальной отдачи. Так что, если во второй половине дня вам предстоит важное совещание типа «мозгового штурма», недолгая, но интенсивная пробежка во время обеда вам поможет.

Многие исследования, о которых я упоминал в этой главе, концентрируются вокруг влияния физических упражнений на гиппокамп, поскольку его роль в консолидации памяти очень важна с точки зрения обучения. Но гиппокамп не работает в одиночку, самостоятельно создавая новые нейронные цепочки. В обучении задействовано много различных участков мозга, руководит которыми префронтальная кора. Мозг должен быть в состоянии воспринимать поступающие импульсы, удерживать их в рабочей памяти, давать эмоциональную оценку, проводить параллель между ними и прошлым опытом и только потом направлять полученный результат в гиппокамп. Префронтальная кора анализирует поступающую информацию, устанавливает последовательность событий и связывает их воедино. Она работает вместе с мозжечком и миндалевидным телом, поддерживающими ритм поступательного-возвратного движения информации. Повышение пластичности гиппокампа усиливает нейронные связи, однако процесс обучения формирует более разветвленные, здоровые и лучше интегрированные в нейронную сеть мозга нейроны. Чем больше мы создаем и тренируем нейронных связей, а также обогащаем запасы памяти и опыта, тем легче для нас обучение, потому что уже имеющиеся знания становятся фундаментом для более сложных мыслей.

Касательно того, какой объем аэробных упражнений необходим нам для ясности ума, интересно небольшое, но строго научно обоснованное исследование японских ученых. Оно показало, что получасовой джоггинг всего два-три раза в неделю за три месяца существенно улучшает исполнительные функции человека. Следует, однако, помнить о необходимости совершать и такие физические упражнения, которые требуют большей координации, чем попеременное переставление ног. Несколько лет назад Уильям Гриноу в эксперименте сравнивал две группы крыс: просто бегающих в колесе и выполняющих сложные движения, такие как ходьба по жердочке, по неустойчивым объектам или лазание по подвижным трапециям. После двух недель тренировок у крыс-акробатов обнаружился 35 %-ный рост нейротрофинов в мозжечке, тогда как у крыс-бегунов никаких изменений в этом органе не произошло. Это подтверждает то, что мы знаем из изучения нейрогенеза: аэробные упражнения и сложные движения хотя и позитивно, но по-разному влияют на мозг. Положительный момент: они, по сути, дополняют друг друга. «Следует брать в расчет оба вида активности, – говорит Гриноу. – Пока это не доказано на 100 %, но лучше, если режим вашей жизни включит в себя и простые аэробные движения, и сложные, требующие определенных навыков».

В этом плане я предложил бы либо выбирать такие виды двигательной активности, которые подразумевают одновременное задействование сердечно-сосудистой системы и мозга (например, теннис), либо начинать физические занятия с десятиминутной аэробной разминки, а затем продолжать более сложными видами, например скалолазанием или специальным комплексом развития навыков поддержания равновесия и стабильности тела. Если аэробные упражнения поднимают в вашем мозге уровень содержания нейромедиаторов и создают новые микрососуды, которые доставляют в организм факторы роста и генерируют новые клетки, то более сложная телесная активность использует весь этот материал для укрепления и расширения вашей нейронной сети. Чем сложнее движения, тем более непростыми становятся синаптические связи. И хотя новые нейронные цепочки создаются благодаря движениям тела, они могут быть задействованы и в мыслительных процессах. Именно поэтому обучение игре на пианино облегчает понимание математики. Префронтальная кора способна использовать когнитивный потенциал двигательных навыков и в других ситуациях, не связанных с моторикой.

Изучение асан в йоге, позиций в балете, гимнастических движений, элементов фигурного катания, пилатеса и формализованных упражнений (ката) в каратэ задействует нервные клетки в разных отделах мозга. Исследования, проведенные на танцорах, например, показывают, что их движения под музыку с необычным ритмом сильнее улучшают пластичность их мозга, чем под простые мелодии. Поскольку танцоры при этом совершают непривычные движения, это активизирует их способности к обучению так же, как в случае с мышами Хебба или экспериментами Гриноу.

Любой моторный навык человека, за исключением ходьбы, можно назвать приобретенным, поэтому обучение ему – всегда вызов для мозга. Сначала человек проявляет неловкость и терпит неудачи. Однако по мере упрочения нейронных цепочек, связывающих мозжечок, базальные ядра и префронтальную кору, движения становятся все более точными. Упражняясь, вы наращиваете миелиновую оболочку на нервных волокнах, которая способствует мощности и скорости проводимых сигналов, а следовательно – эффективности нейронной цепи в целом. Если говорить о каратэ, изучая определенные ката, вы можете включать элементы из них в более сложные движения и вскоре будете способны к быстрому реагированию на возникающие ситуации. Так же и в обучении танго. То, что вы должны моментально отвечать на действия партнера, создает дополнительные требования к вниманию, оценкам и точности па, постепенно усложняя ситуацию. Прибавьте к этому удовольствие от слияния с музыкой и социальный аспект в виде общения, и вы поймете, что активизируете мозг и мышцы, равно как и весь организм. И тогда вы заряжены на восприятие новых вызовов, в чем и состоит смысл этого танца.