Зажги себя! Жизнь - в движении. Революционное знание о влиянии физической активности на мозг - Эрик Хагерман

То же самое и с BDNF: может занять немало времени формирование нового распорядка дня, но как только вы начнете получать радость от упражнений, мозг начнет производить все больше и больше этого своеобразного «удобрения». Карл Котман, нейрофизиолог, руководящий лабораторией проблем геронтологии в Калифорнийском университете, обнаружил, что у гиппокампа есть то, что он назвал «молекулярной памятью» для производства BDNF. Три месяца он экспериментировал с измерением уровня нейротрофина BDNF у лабораторных крыс, заставляя их бегать в колесах по разным расписаниям и устраивая перерывы в занятиях на несколько недель. К этому опыту ученого подтолкнула своеобразная ирония: в большинстве лабораторных исследований животные выполняют физические упражнения регулярно, «а люди позволяют себе куда меньшее постоянство и вообще редко проявляют его».

В результате Котман пришел к нескольким весьма красноречивым выводам. Ежедневные упражнения повышают содержание нейротрофина в мозге крыс быстрее, чем упражнения через день, – на 150 и 124 % соответственно после двухнедельных тренировок. Любопытно, что через месяц после начала эксперимента эффект от каждодневных занятий сравнялся с результатом от занятий через день. Когда крысы прекратили бегать, независимо от частоты предыдущих тренировок их уровень нейротрофина упал до первоначального. Но еще более интересным оказалось следующее: когда крыс вновь допустили до беговых колес, уровень BDNF повысился всего за два дня (на 137 % от нормы для ежедневно бегающих и на 129 % – для грызунов, бегающих через день). Именно этот феномен Котман имел в виду под термином «молекулярная память»: если у вас есть продолжительный опыт регулярных физических занятий, гиппокамп даже после перерыва очень быстро догонит однажды достигнутый уровень нейротрофинов.

Карл Котман резюмировал, что ежедневное выполнение физических упражнений – это очень хорошо. Но даже если есть некоторые перерывы, эффект все равно заметен. Думаю, важно понимать, что двигательная активность – это не выбор по принципу «все или ничего». Если уж так получилось, что вы пропустили несколько дней занятий или даже пару недель, представьте ваш гиппокамп, который вновь набирает высокие показатели нейротрофина BDNF уже на второй день возобновления тренировок.

Один из лучших способов обеспечить постоянство тренировок – заниматься ими в группе. Социальные связи стимулируют активность ваших нейронов, как ничто другое. Импульсы от общения, поступающие в мозг, одновременно и сложные, и воодушевляющие; они приносят чувство вознаграждения и радость. А когда такое воздействие на мозг соединяется с мобилизующим эффектом от физической активности, вы добиваетесь максимального роста новых нервных клеток. Упражнения создают новые участки, отвечающие за обучение, а социальные связи включают их в общую работу мозга.

Нейрофизиолог Элизабет Гульд из Принстонского университета, пионер в области изучения нейрогенеза, исследующая, как опыт и окружение изменяют мозг, глубоко занималась влиянием физической активности на животных, обитающих поодиночке, по сравнению с теми, что живут группами. Гульд обнаружила, что социальные связи оказывают мощное влияние на нейрогенез. В ходе одного из ее экспериментов лабораторные «групповые» крысы после 12 дней постоянных тренировок демонстрировали гораздо более активный нейрогенез, чем те, кто занимались столько же, но жили в одиночестве. На самом деле последние показали примерно такой же уровень роста новых нервных клеток, как крысы из контрольной команды, которые жили в группе, но не бегали. Причина кроется во влиянии гормона стресса кортизола. В научной работе на основе эксперимента, опубликованной журналом Nature Neuroscience в 2006 году, Гульд писала: «Хотя во время занятий на беговых колесах все крысы имели повышенный уровень кортизола, у живущих в одиночестве этот уровень сохранялся и в отсутствие занятий». Другими словами, кортизол у изолированных животных подавлял нейрогенез, однако в группе социальные связи побеждали «реактивность» гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси и не давали «плохому гормону» кортизолу мешать росту клеток мозга. Означает ли это, что занятия бегом в одиночестве – плохая идея? Конечно, нет.

Следует помнить о том, уже сама физическая нагрузка – это стресс, который активизирует ось ГГН и может вызывать выброс кортизола в кровь. Такое же действие оказывает и одиночество. Как представляется, кумулятивный эффект стресса и одиночества может довести уровень кортизола у крыс до такой высоты, что нейрогенез становится просто невозможным. Вероятно, это происходит еще и потому, что у грызунов недостаточно времени для отдыха. Следует отметить и то, что до начала эксперимента крысы нагрузок не испытывали. Резкий переход от покоя к бегу на несколько километров каждый день оказался для них серьезной стрессовой нагрузкой.

Эксперимент за пределами первых 12 дней получил интересное развитие. Гульд обнаружила: если крыс из обеих групп держать вместе, через некоторое время ситуация у прежде изолированных особей выравнивалась с той, что была у живущих в коллективе. Где-то в промежутке между 24-м и 48-м днем упражнений уровень нейрогенеза в обеих группах становился одинаковым. Гульд считает, что объяснением этому феномену может быть серотонин, выработка которого активизируется «в обществе» и который тоже ускоряет нейрогенез. Изоляция и продолжительное воздействие кортизола уменьшают количество серотониновых рецепторов в гиппокампе. Несмотря на то что физические занятия усиливают выработку серотонина, отсутствие достаточного количества воспринимающих рецепторов не позволяет ему нормально проникать в нейроны.

Гульд стремится понять сложный комплекс взаимоотношений между стрессом, окружающей средой и физической активностью. Ее исследования позволяют сделать несколько вполне практических выводов. Первый: начинать двигательную активность нужно постепенно, особенно если до этого вы не были особенно спортивны и испытывали другие стрессы. Второй: социальное окружение и поддержка оказывают мощное воздействие на мозг и могут предотвратить негативное влияние стресса, а также помочь мышечной активности растить сам мозг. Так что всегда поддерживайте активное общение. И третий: при четком соблюдении режима все системы организма сами приспособятся к нему таким образом, чтобы получить максимальную пользу от вашей активности.

Разумеется, Гульд подчеркивает, что в выводах, сделанных на основе экспериментов над животными, есть ограничения. «Природа грызунов отличается от природы человека, – говорит она, – если вы допустите крысу или мышь до бегового колеса, каждая обязательно в нем побежит. У людей не так. Многие покупают стационарные беговые дорожки, в итоге становящиеся просто предметами мебели».

Хотя эволюционно мы и созданы для бега, в нас запрограммировано и стремление к вознаграждению в виде отдыха, накопления сил и энергии для последующих утомительных поисков добычи. Привычка при первой возможности усаживаться на диван сформировалась не вдруг за 100 последних лет, просто нынешняя действительность несколько противоречит устройству наших генов. Пища все время под рукой; чтобы добыть ее, нужно сделать 10 шагов до холодильника, а не 20 километров по саванне. Крайне важно заместить необходимость затрат энергии на ее добычу затратами на упражнения.