Даже одна физическая тренировка положительно влияет на центры памяти нашего мозга
Автор: Гретхен Рейнольдс
Одна хорошая физическая тренировка может положительно повлиять на работу нашего мозга и то, насколько хорошо мы распознаем имена и знакомую информацию – об этом свидетельствует новое исследование в области физических упражнений, памяти и старения. Физкультура оказывает быстрое и положительное воздействие на функцию памяти, при этом эффекты могут накапливаться и приводить к долгосрочным улучшениям в работе мозга.
До недавнего времени ученые считали, что в зрелом возрасте человеческий мозг относительно стабилен по своей структуре и функциям, особенно по сравнению с податливыми тканями вроде мышц, которые растут или уменьшаются в зависимости от нашего образа жизни. Но многочисленные новые эксперименты показали, что взрослый мозг может быть достаточно пластичным, перестраивать и изменять своё состояние различными способами как реакция на физическую активность.
Например, очевидно, что упражнения влияют на наш мозг. Эксперименты на животных показали, что физические упражнения увеличивают выработку нейрохимикатов и количество новых нейронов в зрелом мозге и улучшают мыслительные способности. Аналогичные исследования показывают, что у людей регулярные физические упражнения со временем увеличивают объем гиппокампа, ключевой части сети памяти мозга. Это также улучшает многие аспекты мышления.
Но остаются существенные вопросы о взаимосвязи физических нагрузок и мозга, в том числе о количестве времени6 требуемых для любых изменений, и их постоянности.
Именно эта проблема заинтриговала ученых из Университета Мэриленда. В 2013 году они уже публиковали исследование, согласно результатам которого упражнения положительно сказывались на семантической памяти пожилых людей.
Семантическая память — это, по сути, наше знание мира и культуры, частью которой мы являемся. Она представляет контекст нашей жизни — совокупность общих имен и понятий, таких как «какой цвет является синим?», или «кто такой Ринго Старр?». С возрастом ухудшение семантической памяти часто становится одним из первых признаков общего ослабления мозга.
Но ученые из Мэриленда обнаружили, что 12-недельная программа ходьбы по беговой дорожке изменила работу частей мозга, вовлеченных в семантическую память. После четырех месяцев упражнений некоторые части мозга стали менее активными во время тестов на семантическую память, что является позитивным результатом. Меньшая активность свидетельствует о том, что мозг стал более эффективным в результате упражнения — для доступа к воспоминаниям потребовалось меньше ресурсов.
Теперь, для нового исследования, которое было опубликовано в апреле в Журнале Международного Нейропсихологического Общества, ученые решили вернуться назад и проанализировать шаги, связанные с достижением этого состояния. В частности, они хотели понять, как отдельная тренировка может изменить способ, которым мозг обрабатывает семантические воспоминания.
Они наняли 26 здоровых мужчин и женщин в возрасте от 55 до 85 лет, у которых не было серьезных проблем с памятью, и попросили их дважды посетить лабораторию. В ходе посещений они спокойно отдыхали или занимались на велотренажере в течение 30 минут, что, как надеялись ученые, стимулировало, но не истощало их.
После этого мозг добровольцев был протестирован – им предложили распознать имена на экране монитора над головой. Некоторые имена были известны, например, Ринго Старр, в то время как другие были взяты из местной телефонной книги.
Известные имена являются важным элементом семантической памяти. Добровольцев просили нажать одну клавишу на экране, когда они узнавали знаменитостей, и другую, когда имя было незнакомым. Между тем, исследователи изучали импульсы частей мозга, задействованных в обработке семантической памяти.
Ученые ожидали, что области, необходимые для работы с семантической памятью, станут более спокойными после выполнения упражнения, как и после нескольких недель тренировок, говорит Дж. Карсон Смит, доцент кафедры кинезиологии и директор Лаборатории по изучению здоровья мозга в Школа общественного здравоохранения Университета Мэриленда, которая курировала новое исследование.
Но случилось кое-что другое. Вместо этого части мозга, которые в наибольшей степени вовлечены в семантическую память, работали гораздо активнее после физических упражнений, чем во время отдыха.
Сначала исследователи были удивлены и озадачены результатами. Но затем они начали догадываться, что наблюдают за началом тренировочной реакции.
«Существует аналогия с тем, что происходит с мышцами» — говорит доктор Смит.
Когда люди впервые начинают заниматься спортом, их мышцы напрягаются и сжигают энергию. Но когда они становятся мощнее, те же самые мышцы реагируют более эффективно, используя меньше энергии для той же работы.
Ученые подозревают, что таким же образом всплеск активности мозга после первого сеанса тренировки на велотренажере является предтечей ремоделирования тканей, которые при продолжении физических упражнений улучшают функцию этих областей.
Другими словами, центры памяти нашего мозга становятся более приспособленными.
Это исследование является краткосрочным, и не показывает промежуточные этапы изменения мозга. Оно также не объясняет, как активность влияет на мозг, хотя доктор Смит считает, что активность определенных нейротрансмиттеров и других биохимических веществ после тренировок должна сыграть свою роль.
Он и его коллеги надеются изучить эти проблемы в будущих исследованиях, а также сосредоточиться на установлении самых эффективных видов и объёмов упражнений для мозга и памяти.
Оригинал: NYTimes
