Лучше всего проиллюстрировать различия в работе мозга спортсменов-профессионалов и новичков может технология нейровизуализации. В 2005 году психолог Рассел Полдрак и его команда понаблюдали за работой мозга людей по мере наработки ими определенного навыка с нуля до достаточно высокого уровня146. К сожалению, показать процесс наработки техники гольфового замаха с помощью функциональной МРТ невозможно. Размеры сканера и сильное магнитное поле внутри него не позволяют использовать клюшку и совершать внутри него спортивные движения. Поэтому Полдрак решил изучить, как люди приучаются к определенным движениям, не на примере гольфа, а на более простом варианте.
Когда голову участников эксперимента помещали в сканер, одновременно перед ними размещали монитор, на котором в разных местах возникали определенные символы. Людей просили как можно быстрее нажимать на кнопки, соответствовавшие символу. Скоро испытуемым становилось ясно, что символы возникают в строго повторяющейся последовательности. Это напоминало то, как если бы они следили за движениями ведущего мяч футболиста или совершающего замах гольфиста. Сканер демонстрировал картинку активности участков мозга в начале освоения испытуемыми последовательности появления символов на экране. Нейровизуализация навела ученых на важные мысли.
Их не удивило, что в процессе тренировки люди реагировали на возникающие на мониторе символы всё быстрее. Полдрак обнаружил, что на начальной стадии эксперимента у участников работали обширные участки коры головного мозга, прежде всего префронтальной части, отвечающей за рабочую память и внимание. Но по ходу тренировок активность этих участков мозга снизилась. Иными словами, по мере того как человек приобретает устойчивый навык, лобные доли мозга (во всяком случае, префронтальная кора) перестают активно поддерживать его.
Такие же изменения отмечаются у людей, приобретающих устойчивый навык координации работы обеих рук, который очень важен для музыкантов и спортсменов, например для игры на фортепьяно или подачи мяча в теннисе. У профессиональных музыкантов задействуются меньшие участки коры головного мозга (префронтальной и теменной части), чем у новичков при выполнении простого упражнения на клавиатуре147. Когда опытные гольфисты загоняют мяч в лунку или опытные стрелки поражают мишень, их мозг работает экономичнее, чем у новичков, хотя и те и другие выполняют одну задачу. В целом с отработкой навыка снижается активность нейронов в префронтальной коре и других отделах мозга, отвечающих за рабочую память. Это, например, передняя поясная кора и теменная доля, которые активно задействованы на начальных этапах обучения.
Спортивный психолог Брэдли Хэтфилд из Мэрилендского университета провел исследование электроимпульсов мозга профессиональных спортсменов и новичков. Выяснилось, что у опытных атлетов мозг при совершении действия остается в спокойном и собранном состоянии, а у новичков — нет. В ходе эксперимента Хэтфилд просил его участников надевать во время тренировок специальный шлем в форме колокола, который используется для снятия электроэнцефалограммы.
Миллиарды нейронов в человеческом мозге взаимодействуют между собой при помощи электрических микроимпульсов. Когда нейрон активен, это фиксируют специальные электроды. Конечно, пока зафиксировать каждый нейрон не представляется возможным. Аппаратура может заметить активность только большой группы нервных клеток.
Хэтфилд обнаружил значительные различия в поведении мозга у профессионалов и любителей. У последних в ходе выступлений и тренировок практически все отделы мозга очень активны. У профессионалов же мозг работает гораздо спокойнее. В эксперименте со стрелками Хэтфилд выяснил, что нейронная активность их мозга при прицеливании и перед нажатием на спуск незначительна. Еще интереснее оказалось то,
Снижение взаимозависимости между отдельными участками мозга может быть полезно, поскольку меньше его отделов задействованы в совершении того или иного движения. «Слишком много поваров могут испортить одно блюдо». А слишком массированное задействование мозга в выполнении отработанного навыка может привести к психологическому срыву. Для спортсмена-профессионала временной промежуток для совершения того или иного действия заранее запрограммирован. Он всегда наготове, без лишних раздумий и проволочек. Хэтфилд считает, что снижение уровня взаимодействия между отдельными участками мозга у стрелка при нажатии на курок отражает автоматизм его навыка, когда «нужно просто делать».