Статья, которую Эшман, наша исследовательская команда и я написали после завершения эксперимента, оказалась первым моим опубликованным отчетом о действии физических упражнений на больных. Как интересно! Наши результаты позволяли предположить, что восемь недель занятий дважды в неделю могут значительно повысить показатели настроения, позитивной аффективности и качества жизни пациентов с черепно-мозговыми травмами. И при этом – снизить их утомляемость. Наше исследование не было особенно масштабным, но результат оказался очень интересным. С другой стороны, нам следовало спросить себя: чем на самом деле обусловлен этот эффект? Физкультурой? Радостной атмосферой в группе? Нашего эксперимента было недостаточно для получения ответов на эти вопросы. Но сегодня можно организовать новые исследования, которые помогут прояснить эти важные факторы. А на тот момент было важно, что целенаправленные тренировки способны улучшить настроение и снизить утомляемость у пациентов с ЧМТ. Я была счастлива получить такой результат для начала.
Сказать правду
Когда при знакомстве я говорю людям, что я нейробиолог и занимаюсь действием физических упражнений на функцию мозга, то первым делом слышу: «Это замечательно! Хочу знать все о ваших исследованиях!» А затем: «Ну разумеется, физические упражнения улучшают функцию мозга, это давно уже не секрет!»
Эти две реакции людей отражают последние публикации популярной прессы. С одной стороны, чуть ли не ежедневно публикуются статьи о позитивном влиянии физических упражнений на функцию мозга. Это очень полезные тексты – в том смысле, что они держат публику в курсе последних достижений. Однако обычно их авторы-журналисты любят делать далеко идущие выводы. Впрочем, в последнее время часто создается впечатление, будто мы знаем куда больше, чем на самом деле. Так что могу понять тех, у кого создалось впечатление, что почти все в области, которую я изучаю, уже известно.
В реальности все совершенно не так. Действительно, все больше нейробиологов изучает влияние физической активности на мозговую функцию животных и людей. Но остается еще множество важных вопросов. Так, нынешние опыты на животных проводятся в основном ради исследования влияния активного движения на гиппокамп. А также – на распознавание нейротрансмиттеров и факторов роста, в которых происходят изменения. Об этих исследованиях опубликована обширная литература, но не менее интересно было бы исследовать влияние движения на мозг вне гиппокампа. К примеру, чаще всего у людей обнаруживается влияние физкультуры на функцию префронтальной коры. Очень мало известно о действии физкультуры на префронтальную кору у грызунов. Аналогично, существует интересная литература на тему позитивного действия физкультуры и смягчения симптомов синдрома Паркинсона. Результаты этих исследований позволяют предположить, что физкультура очень воздействует на полосатое тело – отдел мозга, который первым страдает при развитии синдрома Паркинсона. При этом почти нет исследований, которые выясняли бы, как физкультура влияет на полосатое тело у здоровых животных. Но самый серьезный вопрос, на который пока нет ответа и который можно разрешить при помощи экспериментов на животных, – это конкретные пути и механизмы того, как физическая активность запускает какие бы то ни было изменения в мозгу. Иными словами, если позволить крысе бегать, то чуть позже можно наблюдать изменение уровней BDNF, эндорфинов, дофамина, ацетилхолина и нейрогенез. Но мы представления не имеем, как именно физическая активность стимулирует все эти изменения. Мириады самых разных факторов могут вызывать их. Вообще, причиной наблюдаемых изменений в мозгу могут быть совсем другие факторы. Не исключено, что мозг стимулируется учащенным сердцебиением или дыханием, а также изменением кровотока, мышечной активности и температуры тела. Это сложная тема, и многие фундаментальные вопросы здесь пока остаются без ответа. В одном из недавних исследований ученым вроде бы удалось распознать некий фактор: он выделяется мышцами, может проникать в мозг и стимулировать выделение BDNF. Это очень интересный результат, который необходимо воспроизвести в других лабораториях и подтвердить другими исследованиями.
Что касается человека, то тут просто горы вопросов. Многие из них поставлены по итогам экспериментов на животных и ждут своего подтверждения в рандомизированных контролируемых экспериментах на людях. Предварительные исследования разожгли наш аппетит и дали понять: что-то в этом есть. И я хотела бы знать, действительно ли все поразительные изменения, которые ученым удалось наблюдать в мозге грызунов, можно увидеть и в человеческом мозге. Если коротко, речь идет о директивной части таких исследований, которой нет в экспериментах на людях. Она составляет основу исследовательской программы моей лаборатории. Вот вопросы о влиянии физических упражнений на человека, которые меня очень интересуют, но которые на данный момент остаются без ответа.
• Как много (или мало) необходимо заниматься физкультурой, чтобы улучшились память или внимание? Ответ: нам известно, что кратковременные тренировки от 30 до 60 минут могут улучшить внимание, но не знаем пока, как долго держится такое улучшение. После увеличения времени тренировок в течение восьми – двенадцати недель мы видим улучшение внимания и иногда памяти.
• Как долго у человека держится эффект улучшения функции мозга после физических упражнении? Ответ: мы не знаем ответа на этот вопрос ни в случае краткого, ни в случае долгого периода занятий.
• Для улучшения какой функции мозга требуется минимальное количество занятий? Ответ: неизвестно.
• Какие упражнения наиболее эффективны? Ответ: есть данные, что аэробные упражнения эффективнее, чем растяжка или силовые упражнения. Но мы пока слабо представляем, какие именно аэробные упражнения и какой уровень кардионагрузки значительнее всего усиливает когнитивные способности.
• Помогает ли йога мозгу? Ответ: есть несколько исследований, посвященных влиянию йоги на мозг, но они сосредоточены в основном на медитативных аспектах йоги. Однако таких исследований слишком мало, и достоверных выводов сделать невозможно.
• Можно ли заменить упражнения таблеткой, которая давала бы такой же эффект? Ответ: нет. Были многочисленные попытки создать такую волшебную штуку, но ничего не получилось. До сих пор не существует медицинских препаратов, способных подействовать на функцию мозга так же позитивно и многогранно, как физические упражнения.
• В какое время суток лучше заниматься? Ответов два. Первый звучит так: в любое время дня или ночи – лишь бы заниматься регулярно! Но вообще-то ученые пока не пришли к единому мнению по этому вопросу. Лично я люблю заниматься утром. Это повышает в моем мозге уровень положительных гормонов, нейротрансмиттеров, факторов роста и эндорфинов, готовит меня к рабочему дню. Может быть, это верный выбор, но пока достоверно не доказано, что какое-то определенное время дня особенно полезно для когнитивной функции. Возможно, время тренировок вообще не имеет значения: долгосрочные результаты в химии мозга проявятся все равно, когда бы вы ни занимались. Поскольку надежных данных не было, я выбрала время из теоретических соображений: утренняя аэробная тренировка лучше всего готовит меня к трудовому дню.
