Чтение онлайн

Поэтому так важно постоянно выходить немного за пределы зоны комфорта: это заставит ваш организм беспрерывно подстраиваться и меняться. Но будьте осторожны! Ставя перед собой нереальные цели, вы рискуете заработать травмы, что отбросит вас далеко назад.

Эти процессы вкратце описывают, как реагирует на физическую активность наше тело. О том же, как реагирует мозг на умственную активность, ученым известно куда меньше. Принципиальное различие между телом и мозгом заключается в том, что клетки мозга взрослого человека в норме не делятся и не образуют новые клетки [26] . Существуют исключения, как в случае с гиппокампом, но в большинстве областей мозга изменения, вызванные упражнениями, не приводят к появлению новых нейронов. Вместо этого мозг перераспределяет ресурсы – усиливает или ослабляет некоторые нейронные связи, иногда добавляет новые или убирает старые. Кроме того, мозг может увеличить выработку миелина – изоляционного вещества, составляющего оболочку нервных клеток. Миелин ускоряет передачу нервных импульсов – в некоторых случаях в 10 раз! Нейронные сети отвечают за многие процессы, в том числе мышления, памяти, контроля движений и интерпретации сенсорных сигналов. Ускорив передачу импульсов по этим сетям, мы можем многого добиться, например научиться читать газету без очков или быстро выстраивать оптимальный маршрут из пункта А в пункт Б.

При этом чем сложнее испытание, тем сильнее изменится структура мозга. Недавние исследования показали, что овладение новым навыком гораздо вероятнее вызовет структурные изменения мозга, чем усовершенствование уже освоенного. С другой стороны, слишком усиленные и продолжительные занятия приводят к эффекту «выгорания» и снижают эффективность обучения. Иными словами, мозг, как и тело человека, быстрее всего меняется, если мы совсем немного выходим за пределы зоны комфорта – но не слишком далеко.

В основе успеха методик целенаправленной и сознательной практики лежит тот факт, что мозг и тело человека реагируют на испытания развитием новых умений и способностей.

По сути, между подготовкой лондонского таксиста к экзамену и тренировками гимнаста перед Олимпиадой нет никакой разницы: они предполагают использование свойств адаптивности мозга и тела для развития новых навыков.

Проще всего это отследить на примере развития какого-нибудь музыкального навыка. За последние два десятилетия ученые досконально изучили процессы, которые происходят в мозгу при занятиях музыкой, и то, как эти процессы приводят к появлению талантливых исполнителей [27] . Наиболее известное исследование на эту тему было опубликовано в 1995 году в журнале Science. Четверо ученых из Германии и психолог Эдвард Тауб из Университета Алабамы набрали экспериментальную группу из четырех скрипачей, двух виолончелистов и одного гитариста. Все музыканты были правшами. Перед началом эксперимента ученые сделали снимки мозга всех участников. Также была составлена контрольная группа из 6 немузыкантов. Тауб с коллегами хотели выяснить, различаются ли у участников из обеих групп зоны мозга, контролирующие движения пальцев.

В первую очередь Тауба интересовали пальцы музыкантов на левой руке: игра на скрипке, виолончели и гитаре требует исключительного контроля. Пальцы нужно передвигать вверх и вниз по грифу, со струны на струну, и проделывать все это порой на невероятной скорости и с абсолютной точностью. Кроме того, для извлечения некоторых типов звуков – например вибрато, – музыканты должны владеть сложнейшей техникой, когда палец чуть скользит или дрожит на струне. Из всех пальцев левой руки меньше всего напрягаться приходится большому: им, как правило, только придерживают гриф. Правая рука тоже используется реже левой, скрипачи и виолончелисты держат в ней смычок, а гитаристы перебирают ею струны или держат медиатор. Иначе говоря, тренировки всех музыкантов, играющих на струнных инструментах, направлены в первую очередь на развитие пальцев левой руки. Но какой эффект это оказывает на мозг?

Чтобы определить, какие зоны мозга отвечают за какие пальцы, команда Тауба использовала магнитоэнцефалограф – аппарат, измеряющий и визуализирующий магнитные поля, возникающие вследствие электрической активности мозга. В частности, ученые дотрагивались до отдельных пальцев участников эксперимента и наблюдали, какая область мозга реагирует на прикосновение [28] . Выяснилось, что зона мозга, отвечающая за левую руку в целом, у музыкантов куда крупнее, чем у участников контрольной группы. Кроме того, обнаружилось, что у музыкантов области мозга, контролирующие пальцы, «захватили» и часть зоны, отвечающей за ладонь. При этом степень разрастания напрямую коррелировала с тем, как рано человек начал играть на инструменте. Область мозга у музыкантов, связанная с правой рукой, была такого же размера, как и у членов контрольной группы.

Вывод прост: годы игры на струнном инструменте привели к постепенному разрастанию зоны мозга, ответственной за пальцы левой руки, и соответственно – к лучшему владению этими пальцами.

За 20 лет, прошедших с того эксперимента, ученые еще больше узнали о том, как занятия музыкой влияют на структуру и работу мозга. Например, мозжечок – часть мозга, играющая важную роль в контроле передвижения, – у музыкантов крупнее, чем у обычных людей. И чем больше часов провел за инструментом музыкант, тем крупнее у него мозжечок. Кроме того, у музыкантов больше серого вещества в разных частях коры головного мозга, в том числе в соматосенсорной коре (отвечает за осязание и другие чувства), в верхнем темени (обрабатывает импульсы, поступающие от рук) и премоторной коре (планирует задачи по передвижению в пространстве и отслеживает их выполнение).

Не будем углубляться в подробности того, что именно происходит с каждой областью мозга: неспециалистам это вряд ли будет интересно. Но общая картина такова: занятия музыкой изменяют структуру и функциональность мозга так, что в итоге мы оказываемся более приспособлены к занятиям музыкой. Другими словами, эффективные занятия не только помогут вам научиться играть на музыкальном инструменте, они сделают вас более способными к музыке. Занимаясь должным образом, вы изменяете участки мозга и в каком-то смысле делаете себя талантливее.

В других областях таких исследований проводилось куда меньше, тем не менее результаты все равно каждый раз говорят об одном и том же: долговременные занятия приводят к изменениям тех областей мозга, которые относятся к развитию соответствующих навыков.

Некоторые подобные исследования изучали чисто интеллектуальные навыки, например математические способности. У математиков нижняя теменная долька содержит гораздо больше серого вещества, чем у обычных людей. Эта часть мозга отвечает за математические вычисления и визуализацию объектов в пространстве. Именно на нижнюю дольку темени обратили внимание нейробиологи, изучавшие мозг Альберта Эйнштейна. Выяснилось, что она у Эйнштейна не только намного больше среднего, но и обладает необычной формой. Это заставило ученых задуматься: а не могло ли это напрямую повлиять на способность Эйнштейна создавать абстрактные математические построения [29] ? Но, быть может, некоторые люди, как и Эйнштейн, просто родились с более крупной нижней теменной долькой и потому обладают склонностями к математике? Ученые так не думают: они исследовали эту часть мозга у математиков и обычных людей и обнаружили, что, чем дольше человек занимался математикой, тем больше у него содержится серого вещества в правой задней теменной дольке – а это позволяет предположить, что увеличение дольки является результатом постоянных занятий математикой, а не врожденным свойством [30] .

Проводились и исследования, целью которых было изучение навыков, совмещающих умственный компонент с физическим. В одном недавнем эксперименте ученые сравнили мозг пилотов-планеристов с обычными людьми, и также выяснили, что у пилотов в некоторых областях мозга содержится больше серого вещества – например в левой передней части премоторной коры, передней части передней поясной коры и области глазодвигательного поля. Эти зоны отвечают за умение контролировать рычаг планера, сравнение визуальных сигналов во время полета с сигналами, определяющими положение тела в пространстве и положение планера, а также за умение контролировать движение глаз.

Даже в занятиях, которые мы считаем чисто физическими – плавании или гимнастике, – мозг играет главную роль. Дело в том, что развитие этих навыков требует точного контроля каждого движения тела. Исследования доказали, что занятия такими видами спорта также влияют на структуру мозга: например, толщина коры, по которой определяют количество серого вещества, у ныряльщиков в трех областях больше, чем у тех, кто никогда не занимался прыжками в воду. При этом все упомянутые области играют роль в визуализации и контроле движений.

Таким образом, несмотря на мелкие различия, в целом картина для всего мозга одинакова: регулярные занятия приводят к изменениям в частях мозга, которые чаще задействуются во время этих занятий. Мозг адаптируется к сложным задачам, перераспределяя собственные ресурсы и изменяя нейронные сети так, чтобы облегчить их выполнение.

Таковы основные идеи проведенных исследований, изучающих воздействие упражнений на мозг. Существуют и другие детали, достойные упоминания.

Так, надо отметить, что с возрастом воздействие тренировок на мозг меняется. Мозг детей и подростков намного пластичнее и потому занятия оказываются наиболее эффективными в юном возрасте. По этой же причине упражнения в детском возрасте влияют на дальнейшее развитие мозга и в некоторой степени определяют его. Это называется эффектом веточки: если слегка изменить направление роста веточки, то, развившись полностью, она может приобрести формы, отличные от первоначальных и задуманных природой. Изменить направление роста взрослой ветки гораздо сложнее.