Странная девочка, которая влюбилась в мозг. Как знание нейробиологии помогает стать привлекательнее, счастливее и лучше

5. Рождение идеи Как на самом деле физкультура действует на мозг?

Срок сдачи книги приближался, и я все отчетливее чувствовала, что работа над ней идет хорошо. Необычайно хорошо. Время, проведенное за письменным столом, было гораздо более продуктивным и приятным, чем раньше – когда я часами корпела над рукописью, испытывая в основном сильнейший стресс. Раньше на написание всего одного раздела заявки на грант мне требовалась целая неделя. Теперь черновик писался эффективнее, доработка шла быстрее, и весь процесс доставлял мне удовольствие. Мне было легче сосредоточиться, мысли стали четче. Я установила более глубокие и прочные связи между моими идеями, да и в целом работа шла быстрее обычного. Именно тогда я вдруг заподозрила, что между моими занятиями фитнесом и необычной легкостью написания книги существует связь. На неделе, когда я посещала три-четыре тренировки, работа шла успешнее, чем в периоды, когда я позволяла себе полентяйничать и ходила в спортзал лишь один или два раза в неделю.

Что же происходило? Я вдруг осознала, что, сама того не понимая, поставила на себе эксперимент! Тогда я стала варьировать режим тренировок (то четыре-пять занятий на неделе, то одно-два) и обнаружила: повышенное внимание, способность находить новые связи и выстраивать в будущей книге логические цепочки появляются только при высокой частоте тренировок. Известно, что за наше внимание и способность к сосредоточению отвечает префронтальная кора мозга. А вот способность формировать новые связи и ассоциации, как считается, определяется гиппокампом.

Поразительно! Я и раньше знала, что в последнее время достигнут большой прогресс в понимании того, как физические упражнения могут влиять на мозговую функцию. Но я никогда не следила специально за публикациями на эту тему – наверное, была слишком занята борьбой за профессорское звание. Поэтому, заметив изменения в себе, я с головой погрузилась в специальную нейробиологическую литературу и принялась читать о последних открытиях в этой области.

Я нашла огромное количество исследований, посвященных влиянию аэробных упражнений на деятельность мозга. Результаты впечатляли. Оказалось, что зарегистрирован широкий спектр анатомических, физиологических, нейрохимических, а также поведенческих изменений, связанных с повышенной аэробной активностью. Но сильнее всего меня удивил факт, что одним из основателей этого направления была Мариан Даймонд, кумир моей юности!

Казалось, это – знак.

Первоначальным источником наших представлений о влиянии занятий физкультурой на деятельность мозга стали давние исследования Мариан Даймонд. Те самые, где она помещала крыс в обогащенную среду и изучала деятельность их мозга. В главе 1 я рассказывала о том, что показали эти ранние исследования. При выращивании крыс в обогащенной среде в их мозге происходит множество разнообразных изменений: кора утолщается из-за более активного ветвления дендритов; кровеносных сосудов становится больше; повышается уровень определенных нейротрансмиттеров – таких как ацетилхолин, и других факторов роста (например, BDNF – нейротрофический фактор головного мозга). Ацетилхолин был первым нейротрансмиттером, который обнаружили ученые. Клетки мозга, которые им пользуются, передают сигналы во все уголки коры, а также в гиппокамп и мозжечковую миндалину. Ацетилхолин – важный регулятор обучения и памяти. При приеме препаратов, мешающих действию ацетилхолина, и у животных, и у людей наблюдаются нарушения памяти.

BDNF – фактор роста, поддерживающий выживание и рост нейронов в период развития мозга. Он же поддерживает синаптическую пластичность и обучаемость во взрослом состоянии. В 1990-е годы были опубликованы сообщения о действительно интересном открытии. Исследователи из Калифорнии доказали, что у крыс, выращенных в обогащенной среде, в мозге рождается больше новых нейронов. Этот процесс известен как нейрогенез. Если в период раннего развития (с младенчества до юности включительно) в мозге рождается множество новых клеток, то позже, во взрослом состоянии, новые клетки в мозге рождаются только в двух местах. Одно из них – обонятельная луковица, часть мозга, отвечающая за ощущение и обработку запахов (см. главу 1), а второе – мой старый приятель гиппокамп. В гиппокампе взрослых крыс новые клетки мозга формируются на регулярной основе. Обогащенную среду удалось также связать с повышенным числом клеток в гиппокампе (но не в обонятельной луковице). Другие исследования показали: у крыс, которые выросли в обогащенной среде и обладали большим числом новых нейронов в гиппокампе, также были лучшие результаты в целом ряде тестов на обучение и память. Это позволяет предположить, что новые нейроны помогают крысам усваивать информацию и лучше запоминать.