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, мы повышаем его когнитивный резерв, формируем новые и упрочняем старые нейронные связи.
Однако поскольку мозг является неотъемлемой частью человеческого организма, физические упражнения также улучшают его когнитивные способности. Пользу упражнений для мозга можно конкретизировать, и разбить на пять категорий:
- Улучшение работы мозга и памяти.
- Улучшение и защита мыслительных процессов.
- Повышение концентрации.
- Уменьшение стресса, депрессии и беспокойства.
- Улучшение качества сна.
Физические упражнения несут в себе физиологические преимущества как для тела, так и для мозга. 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, 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, отвечающие за управление памятью и высшей нервной деятельностью. В исследовании, опубликованном в журнале Neurology, описана корреляция плохой физподготовки в зрелом возрасте с уменьшением размера мозга в старости.
Здоровый образ жизни и здоровое питание могут помочь вашему мозгу 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 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.
В конечном итоге исследования говорят, 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 — 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, 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 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 поступает больше кислорода. Физическая активность стимулирует производство гормонов роста, помогающих создавать новые клетки мозга.
Исследователи из университета Британской Колумбии обнаружили, что аэробные упражнения, благодаря которым ускоряется сердцебиение и увеличивается потоотделение, увеличивают размер гиппокампа — участка мозга, отвечающего за память и вербальное обучение.
Во многих исследованиях было подтверждено, что упражнения помогают увеличивать секрецию белков, отвечающих за нейропротекцию — процесс, препятствующий и замедляющий повреждение ткани мозга, а также способствующий восстановлению нейронов и их окружения. Всё это приводит к улучшению общего здоровья мозга.
Улучшение и защита мыслительных процессов
Физические упражнения играют важнейшую роль в вопросе защиты мозга 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, 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 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, отложения бета-амилоида, отклонения в структуре тау-белка и инфекционная гипотеза. Как бы там ни было, показано, что регулярные физические упражнения коррелируют с изменениями в мозге, приводящими к возникновению болезни Альцгеймера и шизофрении. Упражнения предотвращают эти изменения.
Повышение концентрации
В одном исследовании 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 необходимым ему кислородом.
В другом исследовании, 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 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:
- Увеличение риска возникновения психологических заболеваний.
- Изменение структуры мозга.
- Уменьшение объёма мозга.
- Отмирание нервных клеток.
- Ухудшение работы памяти.
Показано, что регулярные упражнения уменьшают риск возникновения депрессии, волнений и стресса, и вызывают в мозге изменения, ответственные за борьбу с этими симптомами.
Упражнения повышают чувствительность мозга 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 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, 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 было обнаружено, что 150 минут активных упражнений средней и высокой эффективности в неделю улучшают качество сна до 65%.
В другом 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 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.
