Войти в систему
Войти с помощью соц. сетей:
Долгое время считалось, что на протяжении жизни новые клетки в мозгу не рождаются, поэтому нужно довольствоваться тем запасом, который человек получил в детстве. Однако в конце 1990-х годов шведские ученые доказали, что в некоторых частях головного мозга новые клетки у взрослых все же появляются. Старые медицинские догмы оказались ошибочными, что привело к необходимости заново переписывать учебники.
Можем ли мы в связи с этим не волноваться, что с течением времени теряем какую-то часть клеток головного мозга? К сожалению, нет. Несмотря на то что треть клеток формируется на протяжении всей жизни человека, клетки, образовавшиеся ранее, начинают умирать намного быстрее. Такое положение вещей приводит к тому, что мозг постепенно уменьшается в объеме, этот процесс запускается очень рано: наибольшего размера мозг человека достигает к двадцати годам, позднее он начинает постепенно уменьшаться.
Несмотря на то что треть клеток формируется на протяжении всей жизни человека, клетки, образовавшиеся ранее, начинают умирать намного быстрее.
Каждый день мы теряем от 50 до 100 тысяч клеток головного мозга (одну клетку в секунду). На протяжении жизни взрослого человека гибнет примерно 100 миллиардов мозговых клеток.
Гиппокамп – это часть головного мозга, которая среди прочего отвечает за память и способность учиться. Он относится к тем областям мозга, которые с возрастом сокращаются, что влечет за собой ухудшение памяти.
Можно ли как-то приостановить эти процессы, приводящие к уменьшению числа клеток головного мозга, сокращению гиппокампа? Конечно, можно. Как вы, вероятно, уже догадались, самое главное здесь – это движение. Физические нагрузки позволяют не только затормозить эти процессы, но даже повернуть их вспять.
То, что движение имеет положительное влияние на гиппокамп и соответственно память, было выяснено в ходе лабораторных опытов на мышах. Одна часть мышей, подвергнутых эксперименту, имела в своей клетке колесо, в котором могла бегать. У другой части мышей доступа к колесу не было. Через некоторое время учеными было выявлено, что в гиппокампе мышей, имеющих возможность проявлять физическую активность, образовались новые клетки. Такой процесс регенерации мозга и рождение в нем новых клеток называется нейрогенезом.
По окончании эксперимента было обнаружено, что у мышей, которые имели возможность бегать, через несколько недель было в два раза больше новых мозговых клеток в гиппокампе, в отличие от тех грызунов, которые находились в состоянии покоя.
Также было замечено, что у мышей, имеющих физическую нагрузку, улучшилась память, это было проверено при помощи лабиринта, из которого они с легкостью выбирались, хорошо запоминая дорогу.
Фред «Ржавый» Гейдж из Исследовательского института Салк (Ла-Холья, Калифорния, США), который проводил данный эксперимент, принадлежит к группе передовых ученых, исследующих влияние физической активности на головной мозг. Он нам поведал, что результаты, полученные в ходе опыта, были настолько поразительными и непредсказуемыми, что коллеги из его группы вынуждены были по-новому взглянуть на многие вещи. «Когда мы впервые узнали, что физические нагрузки влияют на формирование новых клеток в мозгу у мышей, ученые из моей исследовательской группы начали заниматься бегом и прогуливаться в быстром темпе. Те, кто уже делал это раньше, стали относиться к тренировкам серьезнее и заниматься спортом еще более усердно».
Гейдж и его коллеги сделали вывод, что если у физически активных мышей образуются клетки, то так же должно происходить и у людей. Новые тесты подтвердили правильность такого умозаключения. На сегодняшний день мы знаем, что благодаря физической тренировке гиппокамп увеличивается, при этом снижаются риски проявления когнитивных расстройств и преждевременной деменции. В свое время было проведено исследование мозга группы людей среднего и старшего возраста. На протяжении года часть из них регулярно ходила на тренировки, а другая часть нет. Оказалось, что у тех, кто не был нагружен физически, гиппокамп сократился на 1,4 процента, что составляет средний темп нормального старения. В свою очередь, у людей, которые регулярно двигались, гиппокамп не только не уменьшился, но даже увеличил свои объемы на 2 процента.
Такое количество может показаться незначительным, но разница между отсутствием движения и регулярным движением означает двухлетнее торможение процесса старения мозга.
Как известно, существуют разные виды памяти, за которые отвечают определенные зоны мозга. Гиппокамп и лобная доля ответственны за рабочую память, то есть за то, о чем мы думаем в данную минуту (например, кратковременное удержание в памяти номера телефона), а также за пространственную память, помогающую ориентироваться в лесу или в городе.
Височная доля важна для эпизодической памяти, например, когда вы думаете о событиях, в которых принимали участие. Вы пользуетесь разными частями мозга, когда думаете о летних каникулах в детстве и когда пытаетесь вспомнить, где положили ключи.
Так, если разные части мозга контролируют разные виды памяти, означает ли это, что определенные виды тренировок влияют на конкретные виды памяти? Для того чтобы ответить на этот вопрос, ученые из Университета Британской Колумбии в Ванкувере попросили группу женщин в возрасте 70–80 лет, у которых наблюдались проблемы с памятью (но это не была деменция), регулярно выполнять определенные физические упражнения.
На сегодняшний день мы знаем, что благодаря физической тренировке гиппокамп увеличивается, при этом снижаются риски проявления когнитивных расстройств и преждевременной деменции.
Одни бегали трусцой, другие поднимали гантели малой тяжести, определенная часть группы ограничилась выполнением упражнений на растяжку. Через некоторое время память этих женщин была проверена при помощи тестов (например, на запоминание слов или места, в котором были оставлены предметы). У испытуемых, которые бегали трусцой и поднимали гантели, результаты были лучше, чем у тех, которые выполняли упражнения на растяжку. Когда данные проанализировали, были выявлены поразительные взаимосвязи. Способность к запоминанию слов улучшалась у тех, кто бегал трусцой. Если говорить о памяти, касающейся местоположения предметов, например кошелька или ключей, то она улучшалась как у тех, кто делал силовые упражнения, так и у тех, кто выходил на прогулку или пробежку. Ученые сделали вывод, что разного рода тренировки влияют на разные виды памяти.
Таким образом, для улучшения памяти нужно разнообразить спектр проводимых физических тренировок. Например, если вы любите силовые упражнения, то время от времени стоит переключаться на беговые дисциплины. Сделав свои занятия спортом более разнообразными, вы получите больше пользы.
Анализ влияния разных форм активности на определенные виды памяти привел к неожиданным открытиям. Оказалось, что физическая активность может вызвать кратковременный импульс, стимулирующий память. Когда ученые из Ирландии порекомендовали исследуемой группе молодых людей регулярные физические упражнения, а после тестирования на память сравнили показатели их и ровесников, ведущих пассивный образ жизни, выяснилось, что вторая группа достигла более слабых результатов.
В ходе опытов была замечена еще одна особенность, которая подтвердила значимость регулярной физической активности. Внимание ученых привлекли результаты тестов, полученные непосредственно после тренировки, именно в этот момент показатели были самыми высокими. Был сделан вывод, что физическая активность может привести к кратковременному увеличению возможностей памяти. Осталось невыясненным, почему так происходит, мы только можем предполагать, что это обусловлено улучшением кровообращения головного мозга во время активного движения.
Операция, которая пошла не так
Одним из самых известных пациентов в истории медицины является американец Генри Молисон, известный как Пациент Н.М. Родился он в 1926 году. В семилетнем возрасте попал в аварию и получил сотрясение мозга, после этого у него развилась тяжелая форма эпилепсии. Это привело к тому, что Молисон не мог ни работать, ни вести нормальную жизнь. В 1950-х годах его настолько переполнило отчаяние, что он решился на операцию, чтобы устранить припадки. К сожалению, операция, мягко говоря, не совсем удалась. Нейрохирург удалил большую часть височной доли мозга и случайно повредил значительную область гиппокампа. В результате Генри избавился от эпилепсии, но при этом утратил способность к запоминанию. События, в которых Молисон участвовал в детстве и в период, предшествующий операции, он помнил, а свежие воспоминания удерживались в голове не более 20 секунд.
Жизнь Молисона была невыносимой до операции, но сложно даже вообразить, как все ухудшилось после нее. Он не узнавал людей, с которыми знакомился, относился к ним так, как будто никогда ранее их не видел. Помнил только те места, в которых бывал до операции. Чтение газет выглядело сюрреалистично, ведь Генри не хватало элементарных знаний о современном мире. Без проблем он вспоминал биржевой крах 1920-х годов и события Второй мировой войны, тогда как то, что происходило в 1950-х, включая фамилию нынешнего президента Соединенных Штатов, было ему совершенно неизвестно.
Но при этом его характер и интеллект остались неизменными.
Случай Молисона привлек внимание многих ученых. Все понимали, что он может являться источником важной информации, связанной с функционированием памяти. Несмотря на то что Генри имел множество причин негативно относиться к медикам, он не отказывал исследователям, когда те просили уделить им время. Принял участие в сотнях научных экспериментов и прошел бесконечное число тестов на память. Изучая повреждения, которые претерпел мозг Молисона, и серьезные проблемы, которые стали его уделом, ученые собирали информацию о механизмах памяти, в особенности о роли в этом гиппокампа.
Генри Молисон умер в 2008 году.
Свой мозг он завещал науке. В настоящий момент этот орган хранится в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Судьба Молисона до сих пор притягивает внимание людей, в том числе и тех, которые не являются представителями мира науки. Даже сейчас этот уникальный случай освещается в книгах и статьях. Создатели триллера «Помни» (США, 2000 год) черпали вдохновение именно из истории жизни Генри Молисона.
Мы уже выяснили, что физические нагрузки благотворно влияют как на рабочую, так и на долговременную память, а также дополнительно вызывают кратковременный импульс, ее стимулирующий. Но играет ли наша активность какую-либо роль в процессе хранения данных в кратковременной памяти? Нужно ли делать физические упражнения перед ознакомлением с новой информацией или в процессе ее усвоения?
Ученые провели эксперимент, в ходе которого несколько групп молодых женщин должны были начать изучение новых слов с помощью прослушивания аудиозаписи. Представительницы одной из групп перед усвоением новой информации ездили на велосипеде в умеренном темпе, другая группа делала это непосредственно во время прослушивания материала, а третья не проявляла физической активности ни перед изучением, ни во время него.
Были получены следующие результаты: лучше всего запоминала группа, которая слушала слова и одновременно ехала на велосипеде, после нее шли те участницы, у которых тренировка проходила перед изучением материала. Самый слабый результат был у группы, которая оставалась пассивной.
Здесь может возникнуть вопрос: если физическая активность полезна для памяти и усвоения знаний, то насколько интенсивно мы должны двигаться, чтобы эффекты были наиболее ощутимы? Ученые пришли к выводу, что физическая активность не должна быть слишком интенсивной. Если вы быстро бежите и одновременно изучаете новый материал, то качество усвоения информации не будет наилучшим, потому что мозг в этот момент больше концентрируется на активности, а не на попытках запомнить что-либо. Кроме того, эффект усвоения нового материала проявится не сразу, тесты показали, что память не улучшается даже после часовой тренировки. Разницу можно заметить только по истечении двух дней.
Для улучшения памяти нужно разнообразить спектр проводимых физических тренировок.
Таким образом, если у нас возникает необходимость запомнить небольшое количество информации на короткий отрезок времени, а значит, включить свою кратковременную память, то нужно проводить физические тренировки перед процессом запоминания либо во время него.
Благодаря физической активности не только рождаются новые мозговые клетки в гиппокампе, но и увеличивается часть мозга, которая называется префронтальной корой (располагается за лобной костью черепа).
Она играет важную роль в развитии личности человека, участвует в процессе формирования суждений и принятия решений. Данная область также выполняет важную социальную функцию, сдерживает нас от воплощения в жизнь без разбору всего, что приходит нам в голову. Увидев, например, кого-то в отвратительном галстуке, вероятнее всего, вы не решитесь на то, чтобы немедленно подойти к этому человеку и сказать ему об этом. В подобной ситуации префронтальная кора начинает действовать как своеобразный фильтр, сдерживающий фактор. У людей с повреждением этой части мозга (к примеру, в результате инсульта) может измениться характер, они могут утратить чувство дистанции, необходимой в общении между людьми.
Если вы хотите воспользоваться преимуществами тренировок при запоминании информации, например, когда готовитесь к экзамену, подумайте о том, чтобы:
• тренироваться перед усвоением нового материала либо быть физически активным во время этого процесса;
• избегать слишком интенсивных физических нагрузок;
• не ждать результатов от физических тренировок, если говорить о памяти, раньше чем через несколько дней.
Лучшая концентрация благодаря 20-минутной прогулке
Память – это не единственная функция мозга, которая ухудшается с течением времени, данному процессу подвержена и способность концентрации внимания. Однако, так же как и с памятью, есть возможность затормозить этот процесс деградации. Ученые из Гарвардского университета исследовали около 20 тысяч женщин и констатировали, что те, которые регулярно двигались, с возрастом сохранили не только память, но и способность концентрировать внимание. Для достижения такого результата достаточно было лишь ежедневной 20-минутной прогулки.
Увеличение префронтальной коры у тренирующихся людей может оптимизировать процессы формирования суждений и принятия решений, а также влияет на уменьшение импульсивности. Можно ожидать и личностных изменений, ведь сторонники подвижного образа жизни менее подвержены неврозам. Хотя последнее умозаключение можно подвергнуть сомнению, ведь существует вероятность того, что просто не склонные к невротическим расстройствам люди чаще решаются на то, чтобы заняться спортом.
В американских фильмах, отображающих школьную действительность, существует определенное деление. С одной стороны, умные заучки в очках с толстыми линзами, с другой – накачанные полудурки. Для многих образ человека умного – это книжная моль, а не тот, кто занимается спортом. Однако этот стереотип расходится с реальностью, лучшее тому подтверждение можно найти в Швеции. Несколько лет назад перед началом военной службы все молодые люди, достигшие восемнадцати лет, в обязательном порядке проходили медицинский осмотр. Во время обследования проводились интеллектуальные тесты, проверялась физическая подготовка и состояние здоровья призывников. Когда были сопоставлены результаты более 1,2 миллиона людей, выяснилось, что находящиеся в хорошей физической форме в большинстве своем достигали высоких результатов и в тестах на интеллект. Восемнадцатилетние и физически развитые парни просто были умнее, чем их хилые ровесники.
Интеллектуальные тесты, проводимые с призывниками, были предназначены для анализа разных видов человеческих способностей. Например, понимание слов, развитость пространственного мышления, решение математических задач. Связь между хорошей физической формой и высокими результатами прослеживалась во всех областях. Показатели у исследуемых не ухудшались и спустя несколько лет. Было замечено, что люди в хорошей физической форме получали лучшее образование и хорошо оплачиваемую работу. Они в меньшей степени были подвержены депрессиям, если сравнивать с призывниками, находящимися в плохой физической форме.
Можно ли в связи с этим сделать вывод, что мы становимся умнее благодаря физическим нагрузкам? Ведь может быть так, что интеллектуально развитые люди просто больше тренируются. Чтобы получить ответ на данный вопрос, ученые провели наблюдение за изменением физической формы призывников между 15 и 18 годами жизни. Было замечено, что занявшиеся спортом и улучшившие свое физическое состояние, если не принимать во внимание уровень, с которого они стартовали, намного успешнее прошли интеллектуальные тесты по сравнению с физически пассивными участниками наблюдений. Иначе говоря, тот, кто много тренировался, был просто умнее. Однако необходимо еще раз отметить, что этому может быть и другое объяснение: необязательно молодые люди стали умнее благодаря тренировкам, могло быть и так, что те, у кого был более высокий интеллект, просто больше тренировались. В связи с этим ученые продолжили анализ. Так как интеллект и физические показатели в некоторой степени наследуются генетически, было решено сконцентрировать внимание на анализе данных призывников – однояйцевых близнецов. Ведь они обладают идентичными генами, к тому же чаще всего воспитываются в приблизительно одинаковых условиях. Поэтому разница физической формы, которая наблюдается у однояйцевых близнецов, зависит не только от наследственных факторов, но и от разницы в ежедневных привычках, к коим можно отнести физически активный образ жизни.
Было выявлено определенное количество пар братьев-близнецов, среди которых одни вели физически активный образ жизни, а другие оставались малоактивными. Результаты были предсказуемы. Те братья, которые занимались каким-либо видом спорта, получали лучшие оценки по тестам на интеллект, чем их физически пассивные братья.
Таким образом, можно с уверенностью утверждать, что физическая активность существенно влияет на интеллект. Однако если вашей мотивацией к тренировкам является улучшение интеллектуальных способностей, то вы не должны заменять пробежку в парке силовыми занятиями в тренажерном зале. В ходе анализа способностей призывников наличие связи между физической силой и хорошими оценками в тесте на интеллект не было доказано. Подобное взаимодействие касалось только хорошей физической формы и умственных способностей.
То, что физическая активность связана с улучшением показателей, связанных с интеллектуальным развитием и способностью запоминать информацию, касается не только взрослых, но и детей. Понимание этого может быть особо ценным во время принятия решения о количестве уроков физкультуры в расписании занятий.
Физическая активность существенно влияет на интеллект.
Для нас не новость, что физическая активность уменьшает риск развития диабета и накопления избыточного веса у детей. Менее известным является тот факт, что благодаря физической активности у детей улучшается самооценка и способность концентрировать внимание. Кроме этого, установлено, что дети, которые регулярно тренируются, лучше переносят стрессовые ситуации. Но улучшаются ли их отметки в школе? Да, многие наблюдения подтверждают, что если дети ведут физически подвижный образ жизни, то они действительно улучшают свои результаты по теоретическим предметам.
В свое время в городе Банкефлустранде (недалеко от Мальмё) было решено ввести в двух классах начальной школы дополнительные уроки физкультуры. Вместо двух часов в неделю занятия проходили каждый день. Еще один класс, состоящий из учеников того же возраста, остался с прежним расписанием, предусматривающим физкультуру два раза в неделю. Других предметов, включенных в школьную программу, изменения не коснулись, а это должно было означать, что усвоение учебного материала детьми должно было оставаться примерно на одном уровне. Однако все выглядело иначе.
Ученики, у которых занятия по физкультуре были каждый день, стали демонстрировать лучшие результаты по математике, шведскому и английскому языкам. Более того, многие из этих учащихся закончили девятилетнюю базовую школу с хорошими итоговыми показателями. Понятно, что оценки по физкультуре тоже были выше, так как они просто больше тренировались.
Благодаря физической активности у детей улучшается самооценка и способность концентрировать внимание.
Чтобы выяснить, может ли физическая активность влиять на результаты экзаменов по математике и английскому языку, в Соединенных Штатах ученые провели наблюдение примерно за 12 тысячами школьников. И сделали вывод, что это возможно. Дети, которые были в хорошей физической форме благодаря занятиям спортом, получали лучшие оценки на экзаменах, чем их пассивные ровесники.
При этом избыточный вес детей, а для США это действительно проблема, не играл особой роли. У полных физически активных детей оценки были не хуже и не лучше, чем у их сверстников с нормальным весом.
Таким образом, благодаря физкультуре ученики достигают лучших результатов по математике и английскому языку. Как мы уже писали, под влиянием двигательной активности наш мозг получает возможность вмещать гораздо больше информации. Улучшение памяти у подвижных детей происходит таким же образом, что и у взрослых. Чем лучше их физическая форма, тем лучше они запоминают и усваивают новую информацию.
Ваш ребенок не любит уроки физкультуры? Когда американские ученые порекомендовали детям, которые считали, что физкультура – скучный предмет, заниматься каким-нибудь видом спорта после уроков, оказалось, что оценки по математике этих учеников тоже улучшились! Самых высоких результатов достигали те из них, которые были подвижны как минимум сорок минут в день. Тренировка должна была быть такой интенсивности, чтобы пульс достигал 150 ударов в минуту.
Как ученым удалось пробудить интерес к физическим нагрузкам у детей, которые проводили бо́льшую часть времени на диване, имели избыточный вес и не любили двигаться?
Ответ звучит так: программа физических тренировок была составлена на основании предпочтений самих учеников. Некоторые выбрали бег, другие – баскетбол или футбол. В первую очередь дети должны были проводить время с удовольствием, задачи стать лучшими в какой-либо спортивной дисциплине никто не ставил. Невзирая на то, какой вид физической активности был выбран, результаты по математике стали улучшаться у всех учеников. Поэтому совершенно не важно, каким видом спорта станет заниматься ребенок, полученный результат будет в равной степени положительным!
При анализе полученных результатов по математике ученые заметили еще одну потрясающую особенность: у учеников улучшилась способность принимать решения. Когда головной мозг детей стали изучать с применением магнитно-резонансной томографии (МРТ), выяснилось, что у них возросла активность в префронтальной коре, которая кроме выполнения функции своеобразного фильтра между мыслями и действиями также управляет нашей способностью принятия решений и умением концентрировать внимание. Таким образом, мозг детей начинает изменяться, если они регулярно двигаются.
Лучших результатов в школе достигают дети, которые:
1) проявляют физическую активность на протяжении хотя бы 40 минут в день;
2) находятся в движении с должным пульсом (около 150 ударов в минуту).
Многие исследования говорят о том, что благодаря физической активности дети становятся более сконцентрированными. В ходе одного из наиболее показательных исследований группу десятилетних детей попросили перейти на другую сторону оживленной улицы, чтобы выяснить, смогут ли они уклониться от проезжающих машин. Не вызывает ли у вас данный эксперимент сомнений с этической точки зрения? Дело в том, что здесь речь идет о виртуальных машинах, которые показывались детям в специальном центре медицинских исследований на больших экранах.
Чтобы определить физическую форму детей, перед тем как поставить перед виртуальной опасностью, их попросили сделать пробежку, после чего начался эксперимент. В том случае, если испытуемые концентрировали внимание исключительно на том, как перейти дорогу, все они невредимыми попадали на другую сторону улицы. Через некоторое время был введен отвлекающий элемент. Переходя дорогу, они должны были разговаривать по мобильному телефону либо слушать музыку. Оказалось, что участники, находящиеся в лучшей физической форме, более умело переходили улицу, не подвергая себя риску быть сбитыми автомобилем.
Остается только догадываться, на чем базируется данная созависимость. Одним из вероятных объяснений может быть следующее: либо мозг детей, находящихся в лучшей физической форме, более насыщен кислородом, либо клетки головного мозга у них развиваются лучше.
В данной ситуации стоит задуматься над одной вещью. Все дети делали больше ошибок тогда, когда переходили улицу, держа сотовый телефон возле уха, чем тогда, когда он лежал в кармане. Это может быть ценной информацией в наше время, когда ребенок (или взрослый) без сотового телефона в руках – редкость.
Войти с помощью соц. сетей: