Столь же убедительные доказательства пользы физических упражнений для мозга найдены в исследованиях добровольцев, участвовавших в программах физических упражнений, которых наблюдали и сравнивали с контрольными группами, ведущими малоподвижный образ жизни. Доктор Артур Крамер и его коллеги из Иллинойского университета набрали участников в возрасте от 58 до 77 лет и распределили их на две группы. Одна группа занималась ходьбой, другая – упражнениями на растяжку и тонус. Через полгода у тех, кто занимался ходьбой, увеличился кровоток в мозговых путях, контролирующих пространственное и комплексное мышление, а у контрольной группы таких изменений не наблюдалось. Стоит отметить, что и растяжка, и стимулирование тонуса мышц являются важными компонентами комплексной программы физической подготовки, но результаты, полученные профессором Крамером, демонстрируют дополнительную ценность тренировки сердечно-сосудистой системы для поддержания здоровья мозга. Другие исследования показывают, что всего 20 минут ежедневных аэробных упражнений могут улучшить способность к запоминанию, причем результат сохраняется и через год после прекращения занятий, даже если иногда пропускать тренировки.
После энергичной прогулки, плавания или тренировки в спортзале я не только чувствую бодрость тела и быстроту работы мозга, но и почти могу выиграть у Джиджи в «Эрудит», что очень трудно сделать. Возможно, аэробная тренировка улучшает мою память и остроту ума за счет нескольких механизмов. При физической нагрузке сердце должно перекачивать больше крови к мышцам, а заодно и к мозгу. Усиление кровотока в мозге позволяет обратить вспять изменения клеток, связанные со старением. Оно также стимулирует образование новых синапсов и делает нейроны более восприимчивыми к стимулам извне. Исследования на мелких животных показали, что физические упражнения усиливают разрастание мозговых кровеносных сосудов, доставляющих кислород, а также образование нейротрофического фактора головного мозга (BDNF) – белка, стимулирующего рост нейронов и формирование синаптических контактов, что способствует повышению эффективности работы мозга, делает его более чувствительным и способным адаптироваться. BDNF также связан со снижением риска развития болезни Альцгеймера.
Большинство из нас видели культуристов, поднимающих огромные штанги, чтобы нарастить мышцы и сделать свое тело более рельефным. Обычно их цель – мощные бицепсы, мышцы бедер, пресса. Однако недавно неврологи обнаружили, что такие силовые тренировки способствуют улучшению работы мозга.
В одном из последних исследований бразильские эксперты в течение восьми недель изучали три группы лабораторных крыс. В одной из них грызуны выполняли силовые тренировки, в которых к хвостам были привязаны маленькие гири, а сами они поднимались по небольшим лестницам. Вторая – группа аэробики, которая бегала на миниатюрных беговых дорожках. Контрольная группа просто сидела без дела. Как в группе силовых тренировок, так и в группе аэробных упражнений наблюдалось улучшение памяти и способности к обучению. Кроме того, у них был повышен уровень белка BDNF. В группе без нагрузок мозг «бездельничал» и никаких улучшений не наблюдалось.
Японские исследователи увеличивали сопротивление беговых колес лабораторных животных подобно тому, как мы регулируем этот параметр на наших беговых дорожках или велотренажерах. В результате увеличения сопротивления (по сравнению со стандартным упражнением на беговом колесе) ДНК животных переключилась на выработку более высокого уровня BDNF. Таким образом, физические упражнения с сопротивлением могут не только укреплять мышцы, но и включать наши гены для активизации работы нейронов.
В исследованиях с участием пожилых женщин, проведенных в Университете Британской Колумбии, доктор Тереза Лю-Амброуз обнаружила, что у тех, кто занимается силовыми упражнениями, когнитивные способности лучше, чем у тех, кто выполняет только растяжку и тонизирующие упражнения. Силовые тренировки, по-видимому, улучшают специфические функции мозга, связанные со сложными рассуждениями и вниманием, которые контролируются лобной долей. Такая нагрузка укрепляет «мышцы» мозга, поскольку сердце начинает более эффективно снабжать мозг кровью. Необходимость держать фокус внимания на технике выполнения упражнений во время тренировок с отягощениями также может стать когнитивным вызовом, который не возникает при простой растяжке или беге по дорожке вокруг стадиона.
Генеральный директор технологической компании Ричард В. заметил, как всего несколько недель тренировок и игры в теннис улучшили его эмоциональное состояние. Каждый, кто бегал дистанцию 10 километров или занимался какими-либо тяжелыми тренировками, знает о чувстве эйфории, вызванном эндорфинами. Мы ощущаем приподнятое настроение и ясность в голове, а последние исследования показывают, что это может иметь долгосрочный эффект для облегчения симптомов депрессии.
Депрессия может ухудшать нашу работоспособность и память, а у пожилых людей может быть одним из первых симптомов начала болезни Альцгеймера. В ходе исследований в Калифорнийском университете мы обнаружили, что, похоже, некоторые проявления депрессии и даже тревоги коррелируют с накоплением амилоидных бляшек и клубков тау в мозге по мере прогрессирования нейродегенерации.
Коллеги из Университета Дьюка недавно сравнили антидепрессивное действие аэробных тренировок с антидепрессантом сертралином, а также с эффектом сахарной таблетки плацебо. По прошествии четырех месяцев было установлено, что физические упражнения помогают справиться с депрессией не хуже или даже лучше, чем лекарство. Наибольший антидепрессивный эффект наблюдался у тех, кто занимался спортом в умеренном режиме: около 40 минут три – пять дней в неделю.
Физические упражнения способствуют не только высвобождению эндорфинов – естественных антидепрессантов, – но и выработке серотонина, который повышает настроение. Многие современные антидепрессанты, такие как сертралин или флуоксетин, относятся к группе СИОЗС (селективных ингибиторов обратного захвата серотонина), которые воздействуют на химический состав мозга путем увеличения количества серотонина – химического вещества, уровень которого при депрессии снижен. Таким образом, фитнес-компонент вашей программы профилактики болезни Альцгеймера может улучшить не только память, но и настроение.
Как-то вечером я поставил будильник на раннее утро, чтобы перед работой успеть 20 минут позаниматься на беговой дорожке. Следующее, что я осознал, – будильник уже прозвенел, и я нажал кнопку «отбой», чтобы дать себе еще несколько минут сна. Встав с постели, я решил, что перед пробежкой было бы здорово выпить чашку кофе и почитать газету. В газете был кроссворд, который выглядел совсем простым. Закончив разгадывать его, я направился к шкафу, чтобы достать свои кроссовки, и не мог отыскать их в беспорядке. Я начал разбирать обувь по местам, а потом заметил на полке сверху кучу смятых свитеров и начал их складывать. Что это, обсессивно-компульсивное расстройство? Может быть, но я вдруг посмотрел на часы и понял, что если не пропущу беговую дорожку и не отправлюсь в душ как можно скорее, то опоздаю на работу. Может, я побегаю вечером…
Теперь я почти никогда не пропускаю свою ежедневную тренировку. Для большинства из нас самое трудное в занятиях – начать. Но как только это входит в привычку и мы начинаем видеть результаты, становится легче придерживаться системы. Итак, если мы все знаем, что физические упражнения полезны для сердца и увеличивают продолжительность жизни, то почему каждый из нас не пробегает по десять миль в неделю? А если учесть, что новые открытия показывают, как физические упражнения защищают мозг и потенциально могут уберечь нас от болезни Альцгеймера, то почему дорожки не атакованы толпами желающих побегать?
Одна из причин, по которой каждый из нас не встает на беговую дорожку прямо сейчас, заключается в том, что большинство людей не придает особого значения вещам, которые могут их ожидать в будущем. Наш мозг привык к мгновенному удовлетворению. Мы хотим что-то, если это находится перед нами прямо сейчас, особенно если нам нравится его вид, вкус или ощущение, которое оно вызывает. Если мы понимаем, что придется работать ради результата, который мы можем получить или достичь когда-то потом, например, подтянутое тело или больший объем лобной доли мозга, то результат кажется нам чем-то отдаленным, чем-то из области теории, даже если нас отделяет от него всего неделя или две.
Исследования, проведенные экономистом Джорджем Лоуэнштейном из Университета Карнеги-Меллон, показали, что большинство людей предпочтут быстрый доход, нежели ожидание богатства в будущем. Его команда предложила добровольцам разного возраста выбор: получить 20 долларов прямо сейчас или подождать полгода и получить 110 долларов. Большинство испытуемых выбрали 20 долларов. Нейрофизиологи, исследуя мозг людей, делающих такой выбор, выяснили, что возбуждение от мгновенного вознаграждения гораздо сильнее, чем от ожидания предстоящего.
Хорошая новость заключается в том, что физические упражнения действительно приносят немедленное удовольствие. Эндорфиновый всплеск происходит мгновенно и заставляет нас чувствовать себя хорошо. После прогулки на свежем воздухе мы обычно ощущаем себя бодрее и позитивнее. Захватывающие и яркие соревновательные виды спорта, такие как баскетбол и теннис, дают отличную аэробную нагрузку. Сложность лишь в том, чтобы заставить себя сделать первый шаг.
Программа профилактики болезни Альцгеймера помогает нам сделать этот первый шаг легко. Включив физические упражнения в свой день, вы без особых усилий ощутите пьянящее удовольствие от выброса эндорфина. А уже через неделю увидите и другие результаты, включая более подтянутое тело, повышение общего уровня энергии и, возможно, снижение веса.