Атлетичный мозг. Как нейробиология совершает революцию в спорте и помогает вам добиться высоких результатов
Шрифт:
«Очень интересный вопрос, особенно применительно к людям с высокой степенью развитости практических навыков – таким как спортсмены, – отвечает он. – Коротко говоря, мозг, в зависимости от конкретной ситуации, принимает решения, используя ряд различных систем. Каждая система, связанная с принятием решений, и соответствующая ей нейронная сеть имеют свои особенности, достоинства и недостатки. Причем они постоянно друг с другом конкурируют, что и определяет поведение человека».
Таких систем как минимум три, и очень вероятно, что у атлетов во время занятий их видом спорта происходит очень плавный переход между этими системами.
К первой группе относятся решения, предполагающие длительное размышление и тщательное взвешивание различных факторов. Мы все порой принимаем подобные
Вторая группа включает решения, принимаемые автоматически. Сюда относятся такие действия, как прием паса в футболе, что, как мы теперь знаем, контролируется более древней, подкорковой областью мозга, в частности базальными ганглиями. Как замечает доктор Коллинг, «многие такие действия даже не рассматриваются как решения».
Однако в спорте наибольший интерес представляют решения, занимающие промежуточное положение между процессами, доведенными до автоматизма, с одной стороны, и требующими длительной умственной работы – с другой. Причем они меняются в зависимости от игровой ситуации. «Такие решения не обязательно основаны на конкретных параметрах в рамках определенных сценариев или вариантов действий. Скорее, они апеллируют к не вполне ясному общему ощущению ситуации, в которой мы находимся, – поясняет Коллинг. – Например, решая, следует ли предпринять то или иное действие, мы можем представить себе его возможную альтернативу либо руководствоваться собственным ощущением простого наличия других возможностей, даже если мы не имеем в виду что-то конкретное. Соответственно, мы тут же начинаем искать более удачные варианты, если позволяет ситуация, а не мучаемся, выбирая между неудачными решениями».
Поэтому, скажем, пилот «Формулы-1» предпочтет не торопиться с обгоном другого болида на конкретном повороте, рассчитывая на то, что далее по ходу гонки ему представится более подходящая возможность. Коллинг с коллегами из Оксфордского университета нашли область лобной коры, ответственную за подобные решения, а также за привлечение информации из контекста. [36] «К примеру, благодаря этой области мы решаемся на рискованные шаги, только когда нас толкает к этому ситуация, – продолжает он. – Возьмем футболиста, чья команда на последних минутах матча проигрывает в счете. В этой ситуации он будет оценивать риски и последствия совсем не так, как в начале игры».
36
Kolling N., Wittmann M. & Rushworth M. (2014). Multiple Neural Mechanisms of Decision Making and Their Competition under Changing Risk Pressure // Neuron 81(5). 1190–1202.org/10.1016/j.neuron.2014.01.033.
В отсутствие прессинга процесс принятия решений весьма демократичен. Вернемся к знаменитому голу, забитому Уэйном Руни «ножницами». Мозг игрока формирует план действий, например, «принять мяч на грудь» или «ударить головой с лета». В этом процессе задействованы сразу несколько участков, расположенных в лобной и теменной доле мозга. [37] Различные варианты действий представлены в виде определенных схем импульсной активности нейронов по аналогии с картинкой, складывающейся из отдельных кусочков,
37
Yarrow K., Brown P. & Krakauer J. (2009). Inside the brain of an elite athlete: the neural processes that support high achievement in sports // Nature Reviews Neuroscience 10(8). 585–596.nrn2672.
Электрические импульсы, исходящие из разных участков мозга, можно уподобить избирателям, голосующим за тот или иной вариант действий. Источником этих сигналов, в частности, служат: дорсальный поток, где происходит обработка информации о положении объектов; нейроны места и решетки, отвечающие за информацию о местонахождении объектов и окружающем пространстве; нейроны, связанные с мышцами и суставами. Сигналы делятся на возбуждающие и тормозные. Таким образом, как избиратели голосуют на референдуме, отмечая в бюллетене «да» или «нет», так же и нейроны способны влиять на то, активизируются ли другие нейроны, связанные с ними. В этом и состоит процесс принятия в расчет информации из всевозможных источников перед тем, как сделать выбор.
Данные сигналы, поступающие из различных зон мозга и тела, склоняют чашу весов за или против соответствующего плана действий. Когда уровень электрической активности (так называемая переменная решения) нейронов, представляющих ту или иную альтернативу, достигает определенного порогового значения, мозг приступает к выполнению соответствующего действия. Решение считается принятым.
Но на этом работа мозга не заканчивается. После того как выбор сделан, а тело уже приступило к выполнению действия, мозг продолжает корректировать свои сигналы телу в ответ на поступающие от него импульсы. Например, мозг формулирует задачу: «ударить головой с лета» – после чего строит прогноз относительно того, какой отклик он должен получить от глаз и других частей тела в процессе решения поставленной задачи.
Если информация от органов чувств не соответствует прогнозу, мозг может пересмотреть план действий, чтобы минимизировать вероятность ошибки. «Мозг не просто отдает четкие приказы, – объясняет научный обозреватель Карл Циммер в статье в научно-популярном журнале Discover, – он еще непрерывно уточняет санкционированную им программу действий, направленных на решение задачи. Спортсмены действуют эффективнее, чем все остальные, поскольку их мозг способен находить более эффективные решения». [38]
38
Zimmer C. (2010). The Brain: Why Athletes Are Geniuses // Discover. Источник: http://discovermagazine.com/2010/apr/16-the-brain-athletes-are-geniuses.
Короткий путь
После контакта с бейсбольной битой мяч летит по траектории, на которую влияет множество факторов: это и сила удара, и угол наклона биты, и скорость вращения, и уровень влажности воздуха, и направление ветра.
У опытного игрока, которому нужно поймать мяч, изначально уже есть преимущество. Он знает, куда нужно смотреть, и поэтому, в отличие от менее искушенного спортсмена, заранее готов к тому, как именно будет исполнена подача. Его движения доведены до автоматизма, следовательно, и сам процесс ловли мяча не представляет для него особых сложностей, если, конечно, он не будет слишком много задумываться о нем.
Однако мозгу еще нужно просчитать, в каком месте мяч должен коснуться земли, что, по идее, предполагает расчет траектории и скорости его движения. Дело в том, что от малейших изменений в скорости полета зависит очень многое, а единственным средством получения информации являются глаза спортсмена.
Игрок не может измерить скорость ветра и применить нужную физическую формулу. Если дать ему задачку на расчет траектории полета мяча, он вряд ли ее решит. Но, как ни странно, ему хватит какой-то доли секунды, чтобы побежать за мячом в правильном направлении.