Мозг и тело. Как ощущения влияют на наши чувства и эмоции

Случай Котелко наглядно показывает, что упражнения продлевают жизнь и укрепляют здоровье. Ученые брали для анализа образцы ее мышечных волокон и обнаружили, что занятия спортом, похоже, откатили время назад и омолодили ее клетки. Митохондрии – микрочастицы в структуре клетки, которые производят необходимую мышцам энергию. Как правило, у людей пожилого возраста они постепенно разрушаются, но у Котелко никаких признаков подобного разрушения не было. Ученые хотели бы знать, почему ее организм не стареет так быстро, как у других людей. Их также интересует, как физические нагрузки продлевают работоспособность мозга. Недавно проведенное исследование позволило сделать удивительные выводы: оказывается, занятия спортом действительно оказывают благотворное воздействие на когнитивные способности человека в зрелом возрасте. У пожилых людей, находящихся в хорошей физической форме, мозг тоже пребывает в значительно более добром здравии, чем у их сверстников, ведущих малоподвижный образ жизни. Причем наблюдаемые различия отражаются как на способностях к умозаключениям и аргументации, так и на памяти.

Несколько лет назад ученые обобщили результаты более двух десятков исследований, в выборку которых входили люди старше 55 лет. Одна часть испытуемых занималась фитнесом, а другая составляла контрольную группу и о физкультуре не помышляла. Несмотря на все различия в фитнес-программах, в обобщенных результатах явно просматривался четкий паттерн: у людей, занимавшихся каким-нибудь видом физических упражнений, и сердечно-сосудистая система, и мозг находились в значительно более хорошем состоянии. Не оставалось никаких сомнений, что упражнения помогли им улучшить и свою рабочую память. Особенно поразили ученых люди постарше, придерживающиеся подвижного образа жизни: они существенно лучше справлялись с тестами на концентрацию внимания и быстроту мышления{206}.

Директор Института по изучению старения мозга и деменции при Калифорнийском университете в Ирвине Карл Котман и его коллеги давно пытаются выяснить, как физические упражнения улучшают деятельность мозга. По мнению ученого, позитивный эффект от упражнений для здоровья мозга строится помимо всего прочего и на действии такого биологического фактора, как нейротрофический фактор мозга, кодируемый геном BDNF[29]. Иногда BDNF и другие факторы роста нервных клеток несколько вольно называют «мозговыми удобрениями», потому что они способствуют выживанию существующих нейронов и росту новых. Эксперименты с крысами показали, что у тех особей, которые проводили много времени в беговом колесе, существенно увеличивался уровень BDNF в гиппокампе – отделе мозга, участвующем в организации обучения и памяти. И что еще примечательно: чем выше становился у них уровень BDNF, тем лучше крысы справлялись со всевозможными когнитивными задачами. У людей после короткой серии упражнений тоже наблюдается повышение BDNF{207}.

Интересно, что снижение секреции BDNF и ухудшение рабочей памяти у здоровых взрослых ученые связывают с наличием определенного структурного варианта, или аллеля, гена BDNF, а именно с аллелем, содержащим аминокислоту метионин (Met) в кодоне[30] 66. Как уже известно, физические упражнения оказывают весьма благотворное влияние и существенно улучшают рабочую память. Таким образом, повышение уровня физической активности способно компенсировать вредное воздействие, которое Met-вариант гена оказывает на когнитивные способности человека{208}.

Вызываемое физическими упражнениями повышение уровня BDNF может оказаться полезным и для пациентов, страдающих деменцией, например болезнью Альцгеймера, самой распространенной причиной слабоумия у людей старше 65 лет. Для болезни Альцгеймера характерно снижение количества нейронов в таких областях мозга, как гиппокамп. Вместе с тем, как мы поняли, занятия физкультурой помогают поддерживать нейроны в этой области мозга здоровыми. Следовательно, физические упражнения могут способствовать замедлению развития заболевания{209}. И действительно, у людей с болезнью Альцгеймера, которые принимали участие в двенадцатинедельной программе с умеренными физическими нагрузками, наблюдалось улучшение памяти и других функций мозга. После занятий их мозг работал более эффективно при выполнении тех же задач на запоминание, которые испытуемые проходили и до программы{210}.

Физические упражнения могут успешно служить и как профилактическая мера. Их можно использовать как своеобразную прививку, предотвращающую само возникновение болезни Альцгеймера. Наиболее эффективны в этом плане интенсивные аэробные упражнения, но вам не обязательно пробегать километры на беговой дорожке или треке, чтобы поддерживать свой мозг в добром здравии. Даже такие простые занятия, как мытье посуды, уборка, готовка и садоводство, способны снизить вероятность развития болезни Альцгеймера. Физически активным пожилым людям не так страшна угроза старческого слабоумия, как их сверстникам, ведущим малоподвижный образ жизни{211}.