Финская журналистка Барбара Любек известна не только прямыми телеэфирами, но и головокружительными спортивными успехами. Мы решили выяснить, как часы, проведенные на велосипеде и на пробежке повлияли на мозг Любек.
Белый томограф громко жужжит — но это единственное проявление сильного магнитного поля в кабинете.
Одетая в банный халат финская журналистка Барбара Любек (Barbara Lybeck) ложится на выдвижную кушетку томографа.
Сначала пациенту нужно убедиться, что он не забыл снять украшения или убрать их из кармана халата. Магнитное поле аппарата может на них среагировать.
54-летней Барбаре Любек делают МРТ — магнитно-резонансную томографию. Любек любит спорт, она пробежала 17 марафонов и два триатлона Ironman. В рабочем кабинете Любек стоит велотренажер. Нам нужен снимок МРТ головного мозга спортсмена, и мы думаем, что Барбара — подходящая кандидатура.
Снимок МРТ подтверждает нашу гипотезу.
«Это мозг молодого человека. Рискну предположить, что пациенту около 30», — говорит радиолог, доцент Юсси Хирвонен (Jussi Hirvonen).
Раньше считалось, что для улучшения работы мозга особенно полезно принимать жирные кислоты Омега-3 и решать кроссворды. Однако, как гласит современная наука, человеку все же следует сосредоточиться на спорте. Он оказывает наибольшее влияние.
«Оптимальный объем сна и умственные нагрузки — например, разгадывание кроссвордов — тоже имеют эффект, но он значительно меньше. Я считаю, что спорт оказывает наиболее сильное влияние», — говорит Хирвонен.
Физические нагрузки положительно влияют на структуру головного мозга, и, как следствие, на различные процессы от запоминания и размышлений до обучения и чувственного восприятия. На снимке МРТ Любек запечатлен мозг среднестатистического спортсмена, рассказывает Хирвонен.
МРТ — одно из наиболее популярных исследований головного мозга. Исследование позволяет получить точную информацию о размере и структуре головного мозга.
«На снимке отражается, как атомы водорода в теле человека резонируют и выдают различные сигналы под воздействием определенного магнитного поля», — говорит Хирвонен.
«Когда смотришь на свои снимки, поначалу голова кругом идет: подумать только, вот такая я изнутри», — смеется Любек.
При помощи МРТ также можно отметить изменения в размере мозга: с возрастом мозг начинает уменьшаться, и это сказывается на его работе. К примеру, с уменьшением массы мозга связаны нарушения памяти.
От нарушений памяти страдает все больше жителей западных стран, и спортивные нагрузки помогают их предотвратить.
К примеру, в исследовании Колумбийского университета сравнивалось состояние 77-летних спортивных и неспортивных людей. У испытуемых, которые активно занимались спортом, общий объем мозга был больше, кора головного мозга была толще.
«Я считаю это исследование очень важным, а результаты — ожидаемыми. Исследование только подтверждает, что спорт помогает пожилым людям сохранить мозг в хорошей форме», — говорит Хирвонен.
Так спорт влияет на мозг
1) Гиппокамп: событийная память, обучение и восприятие пространства
Продолговатый гиппокамп находится в височной доле головного мозга. Доказано, что спорт позволяет сохранить размер гиппокампа и даже увеличить его.
«На этом снимке роскошный гиппокамп», — говорит Юсси Хирвонен.
Гиппокамп важен для обучения и событийной памяти.
«У меня действительно отличная событийная память, я быстро обучаюсь», — подтверждает Любек.
Гиппокамп также помогает ориентироваться в пространстве.
«Во время занятий спортом нужно следить за моторикой, координацией и окружающим пространством. Все эти факторы очень хорошо влияют на гиппокамп», — объясняет Хирвонен.
«В отличие от многих женщин моего возраста, я не боюсь бегать по неровным сложным тропинкам. Прыжки по камням не кажутся мне чем-то сложным», — делится Любек.
При болезни Альцгеймера гиппокамп начинает сокращаться. Прогрессирование болезни можно отследить по сокращению гиппокампа на снимках.
2) Лобная доля: исполнительные функции, рассуждение, чувственное восприятие, рабочая память
Лобная доля отвечает за рабочую память и исполнительные функции. Лобная доля — «мыслительный центр» мозга.
«Конечно, физические нагрузки положительно влияют на все доли головного мозга, но важнейшие перемены происходят в лобной доле. Она важна для рабочей памяти, интеллектуальной деятельности, чувственного восприятия и рассуждений», — перечисляет Хирвонен.
«На рабочую память жалоб у меня нет. Я активно ей пользуюсь — особенно во время прямых эфиров», — делится Барбара Любек.
3) Теменная доля: интеграция чувственной информации, логика, восприятие внешнего мира
Теменная доля — центр интеграции разных чувств. Здесь объединяются слух, зрение и чувство равновесия.
«Физические нагрузки положительно влияют на интеграцию сенсорной информации в мозге», — рассказывает Хирвонен.
«Трактовка окружающей нас действительности основывается на успешном объединении всей чувственной информации», — рассказывает Хирвонен.
Это, в свою очередь, помогает делать логические выводы и воспринимать окружающий мир.
И хотя влияние физических нагрузок на остальные участки головного мозга изучено меньше, это вовсе не значит, что на них спорт не оказывает никакого влияния.
На все участки головного мозга влияют положительные изменения в сердечно-сосудистой деятельности. Улучшение кровообращения и метаболизма позволяют мозгу работать эффективнее.
Также было доказано, что физические нагрузки положительно влияют на белое вещество, состоящее из нервных волокон, и на серое вещество, состоящее из клеточных тел нейронов. Спорт укрепляет нейронные сети в белом веществе, то есть улучает связь между долями головного мозга. Также упражнения снижают истончение серого вещества, которое происходит с возрастом.
«Изменение объема головного мозга — очень индивидуальный процесс, но в целом сокращение начинается примерно после 50 лет», — рассказывает Хирвонен.
Спорт оказывает наибольший эффект на работу мозга пожилых людей. Лучший результат достигается при сочетании аэробных и силовых нагрузок, а также тренировок низкой и средней интенсивности.
Любек всегда активно занималась аэробными тренировками. Силовые тренировки она добавила в 50 лет. Главной мотивацией стало желание сохранить физическую выносливость.
«В районе 50-ти у многих женщин, особенно после менопаузы, начинается деградация мышц. Я хочу, чтобы мой организм продолжал нормально функционировать, чтобы моя повседневная жизнь протекала как раньше. Например, я хочу с легкостью добегать до трамвая», — поясняет Любек.
«Я не знала, что спорт влияет на сохранение объема головного мозга. Здорово, что тут спорт тоже помогает».
Тяжело сказать точно, как конкретно все марафоны, километры и гантели повлияли на мозг Барбары Любек. Многое зависит от генов, окружающей среды и разных привычек.
Нет точной информации и о том, как меняют мозг занятия спортом в молодости. В молодости Любек участвовала в различных соревнованиях.
«В подростковом возрасте я увлекалась бегом на 400 метров, это самая мучительная дистанция из всех возможных».
«Причинно-следственные связи спорта и деятельности мозга все еще не изучены полностью. Тяжело сказать точно, может ли человек быть предрасположен к спорту в связи с особенностями мозга или же мозг меняется под воздействием нагрузок», — подчеркивает Хирвонен.
Однако у науки есть простой ответ на вопрос, когда стоит начать заниматься спортом.
«Лучшее время начать — сразу же», — считает Тиина Саанийоки (Tiina Saanijoki), исследователь Университета Турку, изучающая влияние спорта на мозг.
В мозге сразу же начинаются изменения, связанные с обменом веществ.
«Когда начинаешь менять стиль жизни, кровообращение ускоряется, обмен веществ в мозге начинает происходить активнее. Вместе с различными факторами, влияющими на образование нейронов, это положительно влияет на формирование синапсов и их работу», — говорит Саанийоки.
Тренировки полезны в любом возрасте. У молодых взрослых подвижный образ жизни увеличивает объем серого вещества.
В каком объеме спорт окажет положительный эффект на работу головного мозга?
Упражнения для мышечного тонуса рекомендуется выполнять по меньшей мере дважды в неделю. Активно двигаться нужно два с половиной часа в неделю, легкие нагрузки должны быть как можно чаще.
Согласно исследованию Колумбийского университета, объем головного мозга у 77-летних испытуемых напрямую зависел от того, как часто они тренировались. Нижней границы в количестве нагрузок не было, полезной была любая нагрузка.
Для мозга были важны даже разовые занятия. Рост пульса активировал деятельность мозга, отмечались положительные изменения в работе гормонов и нейромедиаторов.
«Долгосрочный эффект появляется, когда вы занимаетесь регулярно. Состояние улучшается или поддерживается», — говорит Саанийоки.
Трудно выделить виды спорта, особенно полезные для мозга. Многие считают благоприятными для мозга занятия танцами, и это действительно неплохой выбор. В танце работают не только мышцы и кровообращение. В танце важна координация и контроль за телом, человек развивает новые моторные навыки«, — говорит Хирвонен.
Барбара Любек ощутила новую нагрузку на мозг во время участия в передаче «Танцы со звездами».
«Каждую неделю нужно было запоминать более сложные движения. Тогда я действительно почувствовала, как развивается мой мозг — настолько много сил уходило на разучивание новой хореографии и привыкание к ритму. Настоящая гимнастика для мозга».