В ходе исследования Талаваж вместе с группой ученых-исследователей разместил специальные датчики на шлемах игроков-старшеклассников из школьной команды по американскому футболу. Датчики оставались на шлемах в течение одного регулярного сезона. Оказалось, что после сильного удара в голову, зафиксированного датчиками, многие игроки не чувствовали недомоганий. Более того, даже спортивные врачи, осматривавшие игроков, не находили никаких симптомов сотрясения мозга. Тем не менее функциональная магнитно-резонансная томография однозначно свидетельствовала о полученной травме.
От ударов в голову сильно пострадала рабочая память. Исследователи измерили ее силу у всех участников перед началом сезона и после его закрытия. У всех игроков наблюдалось снижение силы рабочей памяти. Более того, им труднее было выполнять задания, с которыми они легко справлялись в начале сезона.
Последствия таких скрытых травм проявляются не только в краткосрочном периоде. Многократные сотрясения мозга оказывают разрушительное воздействие на рабочую память спортсменов в долгосрочной перспективе. Исследование, проведенное в Школе медицины Бостонского университета, показывает, что многочисленные сотрясения мозга становятся причиной накопления в префронтальной коре аномального белка, называемого тау-белок. Этот белок образует нейрофибриллярные клубки, представляющие собой переплетения волокон, встречающиеся в нервных клетках. Тау-белок можно сравнить с запутанной новогодней гирляндой. Его накопление приводит к разрушительным для личности заболеваниям, например лобно-височной деменции. Для этого заболевания характерны: нарушение оценки ситуации и ослабление самоконтроля, расстройства влечения, утрата чувства насыщения, неспособность сформулировать законченную мысль.
Чтобы сохранить рабочую память, избегайте контактных видов спорта. Но это не означает, что нужно целыми днями лежать на диване, тем более что результаты последних исследований свидетельствуют о том, что недостаток физической активности тоже негативно влияет на работу мозга. Любые физические упражнения и виды спорта, не предполагающие сильных ударов в голову или головой, помогают улучшить рабочую память. В ходе исследований нам удалось определить, какой вид физической деятельности позволяет значительно увеличить эффективность работы головного мозга.
Бег с пользой для рабочей памяти
Слова песни Брюса Спрингстина Born to run можно и нужно воспринимать буквально. В своей книге «Мы рождены, чтобы бегать» (Born to Run) Кристофер Макдугалл говорит о том, что человеческое тело создано для бега, особенно для бега на выносливость. Ни одно животное не сравнится с человеком в способности бегать на длинные дистанции. Это говорит о том, что человек создан для гонок на выносливость и при необходимости может загнать оленя.
Тело человека идеально подходит для бега на длинные дистанции: большие ягодичные мышцы вращают наружу тазобедренные суставы, приводя в движение ноги; стопы действуют как пружины, преобразуя энергию сделанного шага в энергию нового шага; туловище вращается в сторону, противоположную вращению бедер; руки служат амортизатором колебаний и позволяют сохранять устойчивость при беге. Но, пожалуй, самым важным преимуществом человека в беге является отсутствие шерсти и наличие большого количества потовых желез, что позволяет избегать перегрева во время движения. Четвероногие млекопитающие, такие, к примеру, как олень и антилопа, устроены по-другому, поэтому для снижения температуры тела они останавливаются и начинают часто дышать. Если возможности остановиться нет, наступает перегрев или тепловой удар.
Дэниел Либерман, профессор Гарвардского университета, считает, что именно эти физиологические отличия между человеком и четвероногими млекопитающими позволяли нашим предкам преследовать добычу в течение длительного времени и загонять ее. Как только животное перегревалось, его становилось легко поймать. Либерман предполагает, что умение охотиться и добывать мясо было жизненно необходимо из-за больших размеров человеческого мозга. Для нормального функционирования мозга нужна высококалорийная диета. Таким образом бег помогал поддерживать интеллект на достаточно высоком уровне. Большинству современных людей не приходится бегать за добычей, тем не менее бег кардинальным образом улучшает работу головного мозга. Результаты исследований показывают, что этот вид спорта помогает справиться со стрессом и депрессией, способствует обновлению клеток головного мозга, стимулирует выброс эндорфинов – гормонов счастья и радости.
Исследования, проведенные учеными Иллинойсского университета, позволяют говорить о положительном влиянии бега на развитие рабочей памяти. Целью эксперимента было определить, как влияет на нее физическая активность и какие виды спорта оказывают на нее наиболее благотворное влияние. Участники были разделены на две группы: одна занималась тяжелой атлетикой, а вторая – бегом. Полученные результаты наверняка заставят многих культуристов задуматься. Занятия тяжелой атлетикой не оказали на рабочую память значительного влияния, в то время как бег позволил многократно улучшить все показатели умственной активности. Наибольший подъем способностей наблюдался сразу после бега, но даже через полчаса после тренировки эффективность рабочей памяти была выше, чем до занятий.
Одной из причин, по которой бег полезен для рабочей памяти, является то, что во время бега активизируется префронтальная кора. Японский исследователь Мицуи Сузуки вместе с группой ученых из Университета Нихон Фукуси провел эксперимент для изучения влияния бега на префронтальную кору головного мозга. В эксперименте была использована технология формирования оптического изображения. Каждому участнику эксперимента было предложено надеть специальный шлем с вмонтированными в него лазерными диодами и фотосенсорами. Когда включаются диоды, сенсоры определяют интенсивность, с которой разные участки мозга поглощают свет. На основании этого можно сделать выводы о содержании гемоглобина в том или ином участке головного мозга. Чем выше уровень гемоглобина, тем больше активность участка.
Участники эксперимента занимались на беговой дорожке в трех режимах: ходьба в замедленном темпе (средняя скорость – около 3 километров в час), быстрая ходьба (средняя скорость – около 5 километров в час) и бег в среднем темпе (средняя скорость – около 9 километров в час или 1 километр за 6,6 минуты). Оказалось, что ходьба, как медленная, так и быстрая, никак не влияет на содержание гемоглобина в префронтальной коре, а вот бег вызывает значительное увеличение его уровня. Иными словами, бег – это своего рода разминка для префронтальной коры головного мозга. Сузуки выдвинул предположение, что причиной тому является особый характер бега. Можно сказать, что в беге есть элементы непредсказуемости, он требует направленного внимания, а также поддержания равномерного темпа и скорости движения – при этом задействуется рабочая память и активизируется работа префронтальной коры.
Если направленное внимание в беге основывается на рабочей памяти, то может ли повышение уровня направленного внимания повысить ее эффективность? Чтобы найти ответ на этот вопрос, мы начали с самого простого – сняли обувь и попробовали пробежаться босиком. Первопроходцем в этой области можно считать профессора Гарвардского университета Дэниела Либермана, который в ходе исследований пришел к выводу, что бег босиком позволяет значительно улучшить технику передвижения.
На протяжении почти двух миллионов лет, до появления кроссовок Nike, люди бегали босиком – это было удобно и естественно. Современная обувь для бега сконструирована таким образом, что вынуждает спортсмена ставить ногу на пятку. При этом увеличивается нагрузка на суставы и повышается вероятность травм. Босые бегуны, в отличие от обутых, опираются на среднюю или переднюю часть стопы, что при правильной технике позволяет значительно снизить нагрузку.
Большинство бегунов начинают заниматься в обуви. Поэтому главной проблемой при переходе на бег босиком является неправильная техника. К примеру, бегун ставит ногу перед собой, в то время как желательно располагать ее точно под центром тяжести тела. Среди наиболее часто встречающихся ошибок можно также назвать слишком сильное напряжение мышц и недостаточное вращение туловища. Исправить эти недочеты поможет проприоцепция – постоянный сознательный контроль движений при беге: стопы должны находиться на одной линии с тазобедренными суставами, следует соблюдать умеренный темп бега, стопы нужно ставить прямо, не разворачивая их сильно внутрь или наружу.
