Как спортивные тренировки меняют мозг человека в шести жизненно важных аспектах

Чтобы одержать победу над соперниками, спортсмен должен быть самым быстрым, сильным или ловким в своём виде спорта. Рекордсмены идут еще дальше, превосходя пределы известных человеческих возможностей.

Помимо физических, спортсмены обладают уникальным набором ментальных навыков, позволяющих им добиваться успеха в своих дисциплинах. Многочисленные исследования показали, что мозг спортсмена и даже фитнес-энтузиаста отличается от мозга неспортсмена, и сегодня мы затронем лишь шесть аспектов данного феномена.

Способность быстро схватывать визуальную информацию и принимать соответствующие решения - важнейший навык для спортсменов, особенно командных видов спорта, например футбола или баскетбола.

Научная работа 2013 года, опубликованная в журнале Scientific Reports, показала, что профессиональные хоккеисты, футболисты и регбисты лучше воспринимают визуальную информацию, чем люди с более низкими показателями в тех же видах спорта.

Профессионалов сравнивали с “элитными любителями” - в данном случае с американскими спортсменами из колледжей и игроками из европейского олимпийского центра спортивной подготовки, а так же с обычными студентами. По сравнению с обеими группами “элитных любителей” профессионалы показали лучшие результаты и быстрее справились с заданием, которое тестировало их способность фокусироваться на объектах, движущихся по экрану, и следить за ними.

Другими словами, мозг профессионалов лучше справляется с обработкой “динамических визуальных сцен” или движущегося вокруг них мира, заключили учёные. Элитные любители, в свою очередь, лучше справлялись с этой задачей, чем неспортсмены.

Подобные знания можно использовать для повышения спортивной результативности и определения оптимального времени возвращения к тренировкам после травм, говорит Джослин Фоберт (Jocelyn Faubert), автор цитируемого исследования и профессор University of Montreal School of Optometry.

По его словам оценка того, насколько эффективно спортсмен может обрабатывать визуальную информацию и не ошибаться в суждениях, может уберечь его от слишком раннего возвращения и повторной травмы.

Многие спортсмены, например, прыгуны в воду или гимнасты, должны уметь выполнять последовательность движений, не задумываясь об этом, - явление, известное в народе как “мышечная память”.

Исследование, опубликованное в 2023 году в The Journal of Neuroscience, показало, что мозг планирует и координирует повторяющиеся движения, подобные тем, что выполняют спортсмены и музыканты, быстро сохраняя и извлекая важную информацию, имеющую к ним отношение.

Сначала последовательность и время выполнения шагов программируются в мозге по отдельности, но в результате тренировок отдельные элементы легко соединяются в один всплеск координированной мозговой активности. В этом процессе участвует сеть нейронов в коре головного мозга, регулирующая движение.

В бейсболе бэттер должен быстро и точно предсказывать судьбу каждого мяча, который бросает питчер. Например, попадет ли он в зону страйка и с какой скоростью он будет лететь? Оказывается, в зависимости от того, что предсказывает бэттер, его мозговая активность меняется.

В частности, нейроны в области мозга, называемой левой вентральной экстрастриатной корой, меняются в зависимости от этих сценариев, говорится в результатах исследования 2022 года, опубликованного в журнале Cerebral Cortex. Вероятно, это связано с уникальной способностью бэттеров соотносить визуальные сигналы о движениях питчера с потенциальной траекторией полета мяча, считают авторы этой научной работы.

Исследование показало, что у профессиональных дайверов, например, толщина верхней височной борозды (STS) больше, чем у новичков. STS - это область мозга, которая играет важную роль в восприятии движений других живых существ и участвует в расшифровке намерений, стоящих за этими движениями.

Это имеет смысл в контексте дайвинга, поскольку спортсмены часто учатся, наблюдая за выступлениями других дайверов, говорят авторы этой научной работы, и, конечно, это справедливо для многих видов спорта.

Спортсмены акробатических видов спорта, такие как гимнасты, обладают замечательными проприоцептивными навыками, то есть способностью чувствовать, как их тело располагается в пространстве. Сложная сеть нейронов мозжечка - области в основании мозга - позволяет им быстро корректировать курс прямо в воздухе или удерживать равновесие на снаряде, когда процесс вдруг идет не по плану.

Если эта система безопасности дает сбой, то контроль над телом может быть потерян прямо в воздухе, что чревато смертельными последствиями.

Спортсмены должны уметь правильно распределять свое внимание и динамично переключаться между различными режимами мышления.Так оно и есть. Исследование 2022 года, опубликованное в International Journal of Sport and Exercise Psychology, доказало, что спортсмены гораздо лучше справляются с этой задачей, чем неспортсмены.

Примечательно, что спортсмены командных видов спорта, требующих аэробных или высокоинтенсивных интервальных тренировок, обладают особенно высокими навыками в этой области. Согласно полученным данным они отличаются когнитивной гибкостью и способностью правильно распределять внимание.

На данный момент неизвестно, почему спортивные тренировки влияют на мышление именно таким образом, говорит Арт Крамер (Art Kramer), соавтор исследования и директор Центра когнитивного здоровья и здоровья мозга при Северо-Восточном университете в Бостоне.

Чтобы выяснить это, хорошо было бы провести длительное исследование или рандомизированное контролируемое испытание, в рамках которого одни дети будут заниматься спортом, а другие - нет, и понаблюдать за их развитием в перспективе, но такое исследование было бы неэтичным, потому что некоторых детей пришлось бы лишить занятий спортом.

Когнитивная польза спортивных тренировок может отразится на всей последующей жизни. Пожалуй, никто не может служить тому лучшим примером, чем покойная канадская легкоатлетка Ольга Котелко (Olga Kotelko), обладательница более чем 30 мировых рекордов.

Незадолго до её кончины в 2014 году в возрасте 95 лет Крамер с коллегами изучали ее мозг в лаборатории.

С возрастом “белое вещество” - связи между нейронами в разных областях мозга – разрушается, однако обнаружилось, что у Ольги - несмотря на то, что ей на тот момент было уже за 90 - белое вещество отличалось поразительной целостностью, сравнимой с той, что наблюдается у менее активных женщин на три десятилетия моложе.

Ольга быстрее справлялась с когнитивными задачами, чем её сверстницы, которых тестировали в отдельном, независимом исследовании, и показывала более крепкую память.

Если смотреть в будущее, то поощрение когнитивных тренировок спортсменов с раннего возраста может привести к еще более высоким спортивным достижениям.

«Мы находимся на том этапе подготовки, когда человеческое тело едва способно показать более высокие результаты, но в когнитивной области потенциал есть», - считает Кайли Стил (Kylie Steel), спортивный ученый из Университета Западного Сиднея (Австралия).

В своей статье в журнале The Conversation она утверждает, что тренеры должны уделять больше внимания тренировкам когнитивных способностей своих подопечных, в частности памяти и умению принимать решения. По её мнению это особенно важно в молодые годы, когда мозг более податлив.

В таких видах спорта, как футбол, подобная тренировка может включать в себя освоение игроками удара по мячу недоминирующей ногой. “Если мы будем поощрять тренировки, связанные с улучшением когнитивных способностей - особенно в младших классах, - то со временем это даст впечатляющие результаты”, - считает Стил.

Автор: Emily Cooke
Перевод: Виктор Трибунский
Источник