Как физические упражнения улучшают когнитивные способности и здоровье мозга в целом

Наверное, нет нужды доказывать кому-либо, что регулярные физические упражнения укрепляют сердечно-сосудистую систему, помогают поддерживать правильный вес и укрепляют мышцы, что способствует продлению активной жизни.

Также, вероятно, никто не будет спорить с тем, что регулярно упражняя мозг ^[1], мы повышаем его когнитивный резерв ^[2], формируем новые и упрочняем старые нейронные связи.

Однако поскольку мозг ^[1] является неотъемлемой частью человеческого организма, физические упражнения также улучшают его когнитивные способности. Пользу упражнений для мозга ^[1] можно конкретизировать, и разбить на пять категорий:

1. Улучшение работы мозга ^[1] и памяти.
2. Улучшение и защита мыслительных процессов.
3. Повышение концентрации.
4. Уменьшение стресса, депрессии и беспокойства.
5. Улучшение качества сна.

Физические упражнения несут в себе физиологические преимущества как для тела, так и для мозга ^[1]. Упражнения укрепляют память и улучшают качество мыслительных процессов – как прямо, так и косвенно.

Упражнения непосредственно влияют на тело, вызывая такие физиологические отклики, как изменение уровня инсулина и выработка эндорфинов. Кроме того, они способствуют производству факторов роста. Это естественные соединения, способные стимулировать рост, пролиферацию и/или дифференцировку живых клеток (пептиды или стероидные гормоны). Факторы роста — это сигнальные молекулы, служащие для взаимодействия между клетками. Они влияют на рост новых клеток мозга ^[1], что непосредственно связано с его здоровьем в целом.

Непрямое положительное влияние физических упражнений на когнитивные способности связано с тем, что первые улучшают настроение, качество сна, а также снижают стресс и нервозы. Всё это приводит к тому, что человек меньше отвлекается от работы, и способен лучше концентрироваться на задачах.

Существуют исследования, подтверждающие, что у людей, регулярно занимающихся физическими упражнениями, увеличены части мозга ^[1], отвечающие за управление памятью и высшей нервной деятельностью. В исследовании ^[3], опубликованном в журнале Neurology, описана корреляция плохой физподготовки в зрелом возрасте с уменьшением размера мозга ^[1] в старости.

Здоровый образ жизни и здоровое питание могут помочь вашему мозгу ^[1] достичь своего максимума работоспособности. Людям в возрасте упражнения необходимы для того, чтобы притормозить возрастное ухудшение когнитивных способностей.

Когда лучше всего заниматься физическими упражнениями?

Лучше всего ими заниматься – и не отлынивать только на том основании, что ваш график не позволяет, например, бегать по утрам. Даже если вы можете уделить упражнениям по 20 минут в день перед сном – уделяйте. Правда, чем позже вечером вы планируете физическую нагрузку, тем больше шансов, что вы не доберётесь до этой задачи.

Физическая нагрузка по утрам благоприятно влияет ^[4] на циркадные ритмы и качество сна. Однако у упражнений вечером тоже есть свои плюсы – вам нужно меньше разминаться, температура тела становится чуть выше утренней, вечерняя нагрузка лучше помогает справляться со стрессом, а выделяющиеся эндорфины облегчают засыпание ^[5].

В конечном итоге исследования говорят ^[6], что лучшее время дня для упражнений – это время, которое вы можете выделять для этого на регулярной основе. Регулярные упражнения не только положительно влияют на мозг ^[1] – они помогают оставаться в форме и убирать лишний вес, что не менее приятно.

Как часто стоит заниматься физическими упражнениями?

Учёные из Йельского и Оксфордского университетов с 2011 по 2015 годы провели чрезвычайно масштабное исследование ^[7], затронувшее 1,2 млн американцев. Участники исследования регулярно отвечали на вопросы о своём настроении и самочувствии, и вели дневники физических упражнений. Причём, в отличие от большинства исследований, где учитываются только простейшие нагрузки на организм, вроде ходьбы или бега, в данном случае участникам предлагали выбор из 75 вариантов активностей – от стрижки газона и заботы о детях до более привычных спортивных упражнений.

Выяснилось, что в среднем у людей, регулярно занимавшихся физическими упражнениями, количество «плохих» дней (с точки зрения сильных отрицательных эмоций, стресса и проч.) в году бывает примерно в два раза меньше, чем у людей, ведущих «неподвижный» образ жизни.

Параллельно исследователи выяснили, что регулярные физические упражнения приносят примерно столько же радости, сколько хорошее финансовое положение. Иными словами, если вы ушли в работу, и считаете, что деньги принесут вам счастье, вам нужно зарабатывать довольно приличную сумму (в США оптимизм физически активных людей приравняли к оптимизму людей, зарабатывающих не менее $25 000 в год).

И в данном случае, как это часто бывает в жизни, больше – не значит лучше. Идеальные регулярные физические нагрузки, согласно данным исследования – это от трёх до пяти сессий в неделю длительностью от 30 до 60 минут. При превышении этих параметров оптимизм и самочувствие людей падают точно так же, как у тех, кто не дотягивает до этих цифр.

Федеральное агентство министерства здравоохранения США «Центры по контролю и профилактике заболеваний» (CDC) рекомендует ^[8] заниматься аэробными упражнениями средней интенсивностью (например, активной ходьбой) не менее 150 минут в неделю (и не более 300, если учитывать предыдущее упомянутое исследование).

Иначе говоря, не страшно пропустить тренировку в один из дней, если вы наверстаете её в следующий.

Как именно упражнения положительно влияют на работу мозга и когнитивные способности

Улучшение работы мозга и памяти

Упражнения стимулируют работу кровеносной и лимфатической систем, отвечающих за питание клеток организма и избавление от отработанного материала. Упражнения увеличивают пульс, и в результате к мозгу ^[1] поступает больше кислорода. Физическая активность стимулирует производство гормонов роста, помогающих создавать новые клетки мозга ^[1].

Исследователи из университета Британской Колумбии обнаружили, что аэробные упражнения, благодаря которым ускоряется сердцебиение и увеличивается потоотделение, увеличивают ^[9] размер гиппокампа ^[10] – участка мозга ^[1], отвечающего за память и вербальное обучение ^[11].

Во многих исследованиях ^[12] было подтверждено, что упражнения помогают увеличивать секрецию белков, отвечающих за нейропротекцию – процесс, препятствующий и замедляющий повреждение ткани мозга ^[1], а также способствующий восстановлению нейронов и их окружения. Всё это приводит к улучшению общего здоровья мозга ^[1].

Улучшение и защита мыслительных процессов

Физические упражнения играют важнейшую роль в вопросе защиты мозга ^[1] и улучшения работы памяти. Особенно регулярные занятия полезны для взрослых и пожилых людей. Процесс старения вкупе с окислительной нагрузкой и воспалительными процессами приводят к изменениям в структуре мозга ^[1], ухудшающим когнитивные способности.

Конкретно упражнения уменьшают риски возникновения когнитивной дисфункции, в особенности деменции и болезни Альцгеймера. Деменция – это приобретённое слабоумие, снижение познавательной деятельности с утратой ранее усвоенных знаний и практических навыков. Приобретённую с возрастом деменцию называют сенильной.

Одним из наиболее распространённых типов сенильной деменции является болезнь Альцгеймера. По статистике в США каждые 65 секунд ^[13] у одного из пожилых людей появляются симптомы этого заболевания. Точные причины его возникновения неизвестны, и на сегодня существуют четыре конкурирующие гипотезы – пониженная выработка нейромедиатора ацетилхолина ^[14], отложения бета-амилоида ^[15], отклонения в структуре тау-белка ^[16] и инфекционная гипотеза. Как бы там ни было, показано ^[17], что регулярные физические упражнения коррелируют с изменениями в мозге ^[1], приводящими к возникновению болезни Альцгеймера и шизофрении. Упражнения предотвращают ^[18] эти изменения ^[19].

Повышение концентрации

В одном исследовании ^[20] было показано, что утренние упражнения помогают увеличить способности к концентрации в течение дня. Всего 20 минут занятий йогой по утрам значительно увеличивают скорость и точность выполнения тестов, связанных с памятью.

Правда, выборка в этом исследовании была совсем небольшой – всего 30 женщин. Тем не менее, глубокое дыхание лучше снабжает мозг ^[1] необходимым ему кислородом.

В другом исследовании ^[21], в котором принимали участие 144 человека в возрасте от 19 до 93 лет, обнаружили, что 15-минутные упражнения на велотренажёре приводят к улучшению когнитивных функций и памяти для всех возрастов.

Уменьшение стресса, депрессии и беспокойства

Регулярные упражнения помогают вам лучше справляться с вызовами, которые бросает вам жизнь. Они влияют на процесс мышления ^[1] и работу памяти опосредованно – улучшая общее настроение, уменьшая влияние стресса, депрессии и волнения.

Перечисленные проблемы коррелируют с мыслительным процессом и памятью. У хронического стресса есть масса неприятных последствий для мозга ^[1]:

• Увеличение риска возникновения психологических заболеваний.
• Изменение структуры мозга ^[1].
• Уменьшение объёма мозга ^[1].
• Отмирание нервных клеток.
• Ухудшение работы памяти.

Показано ^[22], что регулярные упражнения уменьшают риск возникновения депрессии, волнений и стресса, и вызывают в мозге ^[1] изменения, ответственные за борьбу с этими симптомами.

Упражнения повышают ^[23] чувствительность мозга ^[1] к серотонину. Это один из основных нейромедиаторов, который часто называют «гормоном хорошего настроения» и «гормоном счастья». Дефицит или ингибирование серотонинергической передачи является одним из факторов формирования депрессивных состояний, навязчивых расстройств и тяжёлых форм мигрени.

Также упражнения могут увеличивать уровень эндорфинов в теле. Эти химические соединения по способу действия похожи на опиаты. Они вырабатываются в нейронах головного мозга ^[1] естественным путём и обладают способностью уменьшать боль и положительно влиять на эмоциональное состояние.

При этом из исследований получается, что интенсивность и нагрузка во время тренировок не имеют решающего значения – ваше настроение будет увеличиваться в любом случае. В одном исследовании ^[24], где участвовали 24 женщины в депрессивном состоянии, было обнаружено, что упражнения любой интенсивности значительно уменьшили депрессивные ощущения.

Улучшение качества сна

Людям с нарушениями сна показаны регулярные физические упражнения. Они способствуют расслаблению и улучшению качества сна. А после качественного сна человек становится более внимательным и способен сохранять концентрацию на более длительных временных промежутках.

Вечерняя физическая активность повышает температуру тела, а это расслабляет разум. В одном из исследований ^[25] было обнаружено, что 150 минут активных упражнений средней и высокой эффективности в неделю улучшают качество сна до 65%.

В другом ^[26] было показано, что после 16 недель регулярных занятий у 17 людей, страдавших от бессонницы, улучшилось качество сна и увеличилось его время. Также это способствовало приливу энергии в дневные часы. При этом качество сна улучшают как аэробные, так и силовые нагрузки. Особенно они полезны ^[27] для пожилых людей, среди которых расстройство сна встречается чаще.

Из всего этого следует, что даже умеренных нагрузок будет достаточно для улучшения когнитивных способностей, как прямого, так и опосредованного. При этом вам не потребуется выполнять никаких сложных упражнений или получать доступ к специализированному оборудованию.