повышайте возбудимость моторной коры, и вы сможете позволить нейронам игнорировать сигнал торможения и продолжать возбуждение.
Последний подход, в котором стимулировали моторную кору, уже был изучен в ходе относительно малоизвестного исследования, опубликованного четырьмя годами ранее одним из пионеров tDCS, ученым из Миланского университета Альберто Приори[393]. Он обнаружил, что десятиминутное воздействие tDCS на моторную кору повышает выносливость примерно на 15% при длительном сокращении сгибателей локтя (мышц, которые вы используете при сгибании руки, качая бицепс) по сравнению с тем, когда добровольцы получали фиктивную стимуляцию. Это подтверждает, что стимуляция мозга усиливает результат работы моторной коры в состоянии утомления.
Вскоре после публикации результатов Лутца исследователи попытались стимулировать островковую кору головного мозга. В 2015 году бразильская группа ученых под руководством Александра Окано из Федерального университета Rio Grande do Norte опубликовала результаты эксперимента со стимуляцией мозга у десяти лучших велосипедистов страны[394]. На этот раз воздействие при помощи tDCS оказывали в течение 20 минут на височную и островковую кору спортсменов. Височная попала под действие электрического тока вследствие строения мозга: ток неизбежно должен пройти через височную область, чтобы попасть в островковую. Велосипедисты крутили педали, постепенно увеличивая мощность, до отказа. При этом, если их мозг подвергался воздействию tDCS, а не фиктивной стимуляции, применяемой как плацебо, они увеличивали пиковую мощность примерно на 4%. Удивительно то, что оценка воспринимаемого усилия была ниже с самого начала теста — это находка, согласующаяся с идеей, что островковая кора контролирует сигналы со всего организма и оценивает их значимость.
Есть искушение рассматривать эти результаты как кусочки головоломки, которые вписываются в целостную картину того, как мозг контролирует выносливость. Даже сам факт, что островковая кора то и дело появляется в этих исследованиях, наводит на размышления. Но полная картина, скорее всего, куда сложнее. Например, у испытуемых Окано наблюдались и изменения частоты сердечных сокращений, свидетельствующие о том, что стимуляция изменила функцию центральной нервной системы. По сути, tDCS — грубый инструмент: невозможно ограничить стимуляцию одной областью мозга, поскольку ток идет от одного электрода к другому через несколько областей. Когда я спросил Приори, как он интерпретирует свои результаты, он тоже не захотел нарисовать простую картину использования tDCS: либо подавление входящего сигнала, либо усиление выходящего. По мнению ученого, скорее всего, важно и то и другое.
Поэтому пока воздержимся от выводов о том, как именно может работать предполагаемый «центральный регулятор». Первоначальные результаты обрисовали некоторые перспективные направления исследований, которые будут продвигаться по мере совершенствования технологии визуализации и стимуляции мозга. При этом в дальнейшие исследования регуляции выносливости уже вовлечены другие области мозга: префронтальная кора[395] (которая, похоже, испытывает недостаток кислорода по мере приближения физического истощения) и передняя поясная (тесно связанная с восприятием усилия). Для Кая Лутца, чьи исследования ЭЭГ четко указали на островковую кору, все эти направления не исключают друг друга. Он рассматривает мотивацию, усилие и боль как отдельные, но взаимосвязанные факторы, влияющие на выносливость через отдельные «циклы обработки» между разными областями мозга. В конце концов, самый однозначный вывод из исследований Приори и Окано — простое, но не менее мощное доказательство следующего принципа: когда дело доходит до манипулирования мозгом для повышения выносливости, что-то, так или иначе, кажется, работает. И этого, что неудивительно, оказалось достаточно, чтобы привлечь внимание спортивного мира.
«Если я правильно посчитал, сейчас к моему организму прикреплено по меньшей мере 17 устройств, — сказал Джесси Томас, триатлет, выступающий на длинные дистанции, прилетевший для участия в проекте Red Bull из Орегона. — И это не считая того, что на голове: там еще 30 проводов». Томаса окружила толпа ученых и техников, готовящих его к очередной серии тестов на максимальную физическую нагрузку, кульминацией которых должна была стать четырехкилометровая гонка на велотренажере на время в полную силу. В дополнение к стимуляции мозга научная команда Red Bull собрала ошеломляющее количество данных — от образцов крови и мочи до мозговых волн, углов расположения ног и уровня насыщения кислородом мышечных клеток. «Если представить себе, что ты паришь над всем этим и смотришь вниз, получится забавно, — признал Томас. — Как так вышло?»
Red Bull везде сопровождает дух экстремальных приключений и стремление преодолеть границы; это относится и к их высокоэффективной исследовательской программе, и к рекламе со спортсменами (и всё это, конечно, переплетено). Рекордный прыжок Феликса Баумгартнера с парашютом из стратосферы, в котором он достиг сверхзвуковой скорости 1342,03 км/ч (833,9 мили в час), был прекрасной иллюстрацией того, как компания любит смешивать трюки и науку. Кроме того, стало уже традицией собирать вместе лучших представителей разных видов спорта и мотивировать их к занятиям чем-то новым. Например, отправлять серферов, лыжников и сноубордистов на Гавайи, чтобы они учились там фридайвингу и навыкам задержки дыхания. Точно так же лагерь стимуляции мозга был одинаково нацелен и на научные открытия, и на то, чтобы убедить спортсменов, что они способны на большее, чем им кажется.
Однако австралийские нейробиологи Эдвардс и Путрино были полны решимости воспользоваться возможностью собрать уникальные данные и при этом подчеркнуть связь между спортивными тренировками и физической реабилитацией при травмах головного и спинного мозга; именно это составляет основной предмет их исследовательского интереса. «Реабилитация и высокоинтенсивные тренировки не настолько разные, как обычно считается, — сказал Путрино. — И высококлассный спортсмен, и пациент, борющийся с синдромом “запертого человека[396]”, имеет дело с одними и теми же ограничениями мышечной усталости». Исследование использования tDCS для помощи в длительном и трудном процессе обучения ходьбе парализованных пациентов было частично спровоцировано исследованием стимуляции моторной коры, проведенным Приори в 2007 году. Эдвардс и Путрино решили опробовать аналогичный протокол на спортсменах. «Наш мозг посылает сигналы мышцам, когда мы устаем; они становятся всё слабее, — объяснил Путрино. — Мозг делает выбор. Но его мнение не всегда верное».
Одним из ключевых моментов эксперимента было то, что лишь в половине случаев спортсмены получали реальную стимуляцию мозга. В течение четырех дней они участвовали в шести четырехкилометровых заездах сначала в контролируемой лабораторной среде в штаб-квартире Red Bull, а затем на велодроме. Перед каждым заездом спортсмены проходили все процедуры, но в половине случаев ток отключался через минуту. Для демонстрации эксперимента Эдвардс надел на меня неопреновую шапочку с восемью электродами и увеличил ток. Я на мгновение ощутил, как тысячи очень маленьких муравьев поползли по моей голове, но ощущение было слабым и быстро исчезло. Вскоре я уже не мог точно определить, включен ток или выключен (даже после того, как я снял шапочку, мне продолжало казаться, что я чувствую муравьев). Таким образом, в каждом конкретном заезде спортсмены не знали, шел ли в мозг ток или нет. Теоретически это мог определить только секундомер.
В марте 2016 года тяжелый форвард баскетбольной команды Golden State Warriors Джеймс Майкл Макаду[397] опубликовал в Twitter свою фотографию в спортзале, где он щеголял парой изящных наушников. На картинке не было видно встроенные в дугу, соединяющую наушники, небольшие площадки с миниатюрными пластиковыми шипами. Те мягко давили на череп и посылали в мозг электрические импульсы. Наушники, представленные стартап-компанией Halo Neuroscience из Кремниевой долины, обещали «ускорить прирост силы, увеличить взрывную силу мышц и ловкость» с помощью запатентованной методики «нейрозаправка» (neuropriming) — слегка модифицированной версии tDCS. «Спасибо @HaloNeuro, что дали их попробовать мне и моей команде, — написал Макаду в Twitter, — с нетерпением жду результатов!»
Баскетбольный сезон был в разгаре, и Warriors с небывалой легкостью обыгрывали соперников, установив даже новый рекорд регулярного сезона — 73 победы и всего 9 поражений. Никто не приписывал этот успех наушникам Halo с технологией tDCS (с которыми, как подтвердил тренер команды, экспериментировало неопределенное количество игроков), но высокотехнологичное устройство вписывалось в техноутопическую сюжетную линию команды. С тех пор как в 2010 году тогдашнюю корявую франшизу Warriors купила группа венчурных капиталистов из Кремниевой долины, они приобрели репутацию «технологичной команды», следуя занудному числовому подходу венчурных инвесторов Сэнд-Хилл-роуд. Warriors охотно применяли и более ранние технологии, начиная от «интеллектуальных масок для сна», помогающих при смене часовых поясов, и заканчивая надетыми на тело датчиками, которые определяют давление на колени и лодыжки. Теперь они были одними из первых, кто попробовал стимуляцию мозга, — и, как не могли не заметить их соперники (не говоря уже о болельщиках и спортсменах-любителях), выиграли много матчей.
Halo в 2013 году основали Дэниел Чао и Брет Уингиер, которые ранее работали в другой компании, использовавшей иную технологию для стимуляции мозга с целью лечения эпилепсии. Предложенные ими наушники работают примерно так же, как методы, применяемые Red Bull к велосипедистам (и не случайно Энди Уолш — директор компании Red Bull, отвечающий за спорт высших достижений, — состоит в списках консультантов на сайте Halo): электроды расположены так, чтобы пропускать ток через моторную кору. При этом пользователь может менять настройки так, чтобы сосредоточиться на областях мозга, связанных с мышцами либо верхней части организма, либо нижней, либо обеих, в зависимости от предполагаемой активности. Компания утверждает, что нужно надеть наушники на 20 минут во время разминки, активировать их с помощью соответствующего приложения, и мозг научится подавать «более сильные и синхронные» сигналы мышцам.