Как связаны физические упражнения и мозг
Многие исследования показали, что благодаря тренировкам улучшается память и концентрация внимания, снижается риск развития болезни Альцгеймера и отступает тревожность. Хотя механизм влияния физической активности на мозг изучен не до конца, есть несколько версий, почему это происходит.
Улучшение кровоснабжения. Упражнения заставляют сердце биться чаще, оно перегоняет больше крови. А кровь поступает в мозг, в том числе и в структуры, отвечающие за память, внимание и другие когнитивные функции.
Причем кровоснабжение улучшается не только на время тренировки. Эксперименты на животных показали, что благодаря физической активности в мозге повышается уровень белка VEGF, отвечающего за рост новых кровеносных сосудов. Также с улучшенным кровоснабжением связывают процесс формирования новых нейронов.
Новые нейроны и связи между ними. Работа мозга зависит от белка BDNF, который включает гены, контролирующие появление нейронов и связей между ними. Именно благодаря BDNF мозг может физически меняться, когда мы узнаем что-то новое. Во время работы мышц запускаются процессы для синтеза этого белка.
Также изменения в мозге могут быть связаны с ирисином, который называют «гормоном тренировок». Известно, что он стимулирует систему вознаграждения, способствует мотивации, облегчает процесс обучения и может работать как натуральный антидепрессант. Уровень ирисина в крови растет во время интенсивных физических нагрузок, например марафонов. И он тоже стимулирует выработку BDNF.
Исследователи считают, что связь мозга и движения появилась в процессе эволюции. Интеллектуальные задачи, которые природа ставила перед человеком, шли рука об руку с физической активностью: когда человек бежал, ему приходилось особенно много думать — куда, зачем или от кого он бежит.
А память развивалась главным образом для того, чтобы запоминать локации, и это тоже приходилось делать на бегу. Эту теорию косвенно подтверждает и анатомия мозга: нейроны, отвечающие за ориентирование на местности, находятся в гиппокампе, играющем важную роль в работе памяти.
Эволюционными процессами объясняется и улучшение настроения при движении. Существует даже эйфория бегуна — состояние подъема, похожее на опьянение, которое возникает во время пробежки или любой другой продолжительной активности. Это должно было мотивировать древних людей двигаться, занимаясь охотой и собирательством.
Как физическая активность влияет на настроение
После неприятного разговора, тяжелого рабочего дня или любой стрессовой ситуации лучше не торопиться домой, а пробежаться или хотя бы пройтись быстрым шагом. Это позволит почувствовать себя лучше — как физически, так и морально: частота сердцебиения вернется в норму, пропадет напряжение в теле и отступят негативные мысли. Подвигаться полезно и при острой тревоге.
Тренировки полезны и при более серьезных состояниях — депрессии и тревожном расстройстве: они облегчают симптомы, имеют профилактический эффект и снижают риск развития этих заболеваний.
Есть гипотеза, что причиной депрессии может быть нарушение баланса серотонина и дофамина — нейромедиаторов, передающих информацию между нервными клетками. Во время физической активности налаживается выработка дофамина, она подтягивает за собой серотонин — и это нормализует психическое состояние. Также известно, что при депрессии объем гиппокампа уменьшается, а упражнения возвращают его к нормальному размеру.
Ученые из Австралии проанализировали результаты 1039 исследований, изучавших связь психического здоровья и физической активности. Большинство из них подтвердило положительное влияние движения на людей с депрессией. Упражнения оказались даже эффективнее медикаментозного лечения и когнитивно-поведенческой терапии.
Правда, не все так просто: человеку при тяжелом течении депрессии бывает трудно даже встать с кровати, не то что отправиться на пробежку. Поэтому ученые советуют совмещать медикаментозное лечение с физическими упражнениями: благодаря препаратам симптомы могут отступить, появятся силы хотя бы на самую легкую активность.
Терапия более эффективна, если совмещать ее с упражнениями. Кроме того, люди, которые сталкивались с депрессией несколько раз, как правило, умеют распознавать ее приближение. Если на ранних стадиях заняться посильной физической активностью — даже просто выйти на прогулку, — это может облегчить течение депрессии.
В одном из самых масштабных исследований, подтвердивших зависимость психического здоровья от упражнений, использовали данные более 1,2 млн американцев. Оказалось, что респонденты, которые занимались физической активностью, реже жаловались на психическое здоровье, чем очень похожие на них люди — того же пола и возраста, с таким же доходом и уровнем образования, — но пренебрегающие спортом.