Атлетичный мозг. Как нейробиология совершает революцию в спорте и помогает вам добиться высоких результатов

Кетвала Амит

«Наш мозг можно сравнить с заснеженным склоном, – объясняет пионер в области исследований нейропластичности Альваро Паскуаль-Леоне на страницах бестселлера Нормана Дойджа «Пластичность мозга» (The Brain That Changes Itself). [45] – Физические характеристики: уклон, тип горной породы, плотность снега – это данность, как наши гены. Съезжая с него на санках, мы можем ими управлять, и след, который мы оставим, будет зависеть, во-первых, от нашего навыка управления санями, а во-вторых, от характеристик самого склона. Мы вряд ли сможем точно сказать, где именно закончится наш спуск, поскольку на это влияет очень много факторов. Однако можно с уверенностью утверждать, что во второй раз мы, скорее всего, окажемся где-то поблизости от того

места, где пролегал наш путь в первый раз. Это не будет полным повторением первого маршрута, но мы точно пройдем вблизи него. А если мы будем так кататься весь день, то к вечеру увидим, что по одним дорожкам мы проехали много раз, а по другим – всего ничего».

45

Альваро Паскуаль-Леоне. Doidge N. The Brain that Changes Itself.

Тем, кто давно вырос, но по-прежнему мечтает стать успешным спортсменом, не меняя основной профессии, как Дэн Маклафлин, будет приятно узнать, что благодаря прогрессу в изучении феномена нейропластичности можно обойти правило 10 000 часов. В свете новых знаний о том, каким образом мозг лидеров мирового спорта сумел измениться за счет тренировок, обычный любитель сможет кардинально развить свои навыки, а ученые вместе с перспективными компаниями смогут разработать новые средства тренировки мозга, расширив границы человеческих возможностей. Но вначале следует разобраться в том, как годы упорной работы изменяют образ мышления. Мы поговорим об этом на примере длинных рук Роджера Федерера, замечательной дружбы Энди Коула и Дуайта Йорка, а также пугающих перспектив нейродопинга. Но начинается эта история, как, впрочем, и многие другие, на заднем сиденье лондонского такси.

Используй – или потеряешь

Оно розовое. При взгляде из машины кажется, будто прямо на дороге у тротуара валяется голова коровы. Если бы не это внезапное наваждение, то возникает чувство, что едешь по магистрали в торговом районе Лондона в классическом английском кебе. Несколько сотен таких такси покрасили в дикий розовый цвет и доставили сюда, в Баку, в преддверии Европейских игр 2015 г. Таксист, у которого сегодня больше пассажиров, чем оставшихся зубов, несомненно, человек с богатым жизненным опытом, но, судя по жуткой тряске в машине, движущейся по грунтовой дороге на окраине азербайджанской столицы, его водительский стаж вряд ли дотягивает до 10 000 часов.

Нейробиолог, вооруженный аппаратом фМРТ, мог бы подтвердить, что нам не повезло с кебменом. Дело в том, что лондонские таксисты одними из первых продемонстрировали, какие изменения происходят в мозге под влиянием практики. [46] Чтобы получить лицензию – даже сегодня, в эпоху спутниковой навигации и сервисов вроде Uber, – они должны пройти жесткий отбор по результатам теста на знание Лондона. Чтобы справиться с тестом, претенденты обязаны наизусть выучить громадный объем информации о сложной системе лондонских улиц.

46

Maguire E., Gadian D., Johnsrude I., Good C., Ashburner J., Frackowiak R. & Frith C. (2000). Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers // Proceedings of the National Academy of Sciences 97(8), 4398–4403. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.070039597.

Оказалось, что в процессе запоминания у них изменяется размер гиппокампа, отдела мозга, отвечающего за пространственное мышление и память. Точнее, у лондонских таксистов гиппокамп значительно больше, чем у обычных людей, причем его размер, как выясняется, зависит от количества лет водительского стажа.

С развитием технологий визуализации мозга в последние десятилетия ученым удалось продвинуться в понимании процессов, происходящих в мозге во время практики. В некотором отношении мозг ведет себя как мышца: если он используется, он увеличивается в размерах, если нет – уменьшается. Так что, возможно, френологи были не так уж неправы.

Профессионального спортсмена выделяют не только мощные бицепсы. Те же гольфисты могут иметь самые разные габариты, [47]

однако грамотный нейробиолог обнаружит их по характерным особенностям нейронной архитектуры. В 2009 г. группа швейцарских ученых повторила эксперимент Эриксона, взяв вместо скрипачей 40 человек с разным уровнем и опытом игры в гольф. Десять из них были профессиональными гольфистами, у десятерых был гандикап от 0 до 14, еще у десяти – от 15 до 36, а оставшиеся десять вообще никогда в жизни не играли ни в гольф, ни даже в мини-гольф (напомним, что в гольфе, чем меньше значение гандикапа, тем выше класс игрока).

47

J"ancke L., Koeneke S., Hoppe A., Rominger C. & H"anggi J. (2009). The Architecture of the Golfer’s Brain // PLoS ONE 4(3), e4785. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0004785.

Исследователи не стали тащить последнюю группу на поле, чтобы не тратить впустую время, а задали несколько вопросов остальным трем группам: когда они начали заниматься и сколько всего часов, по их мнению, они провели на поле вплоть до этого момента. Как нетрудно догадаться, профессионалы начали в более раннем возрасте, чем представители двух других групп. [48] Но самое большое различие касалось количества времени, уделенного игре. У самой слабой группы в среднем оказалось 758 часов, у более продвинутой получилось 3207 часов, а профессионалы выдали умопомрачительные 27 415 часов практики.

48

Профессионалы начали заниматься в возрасте 13,1 года, участники из группы с гандикапом 1–14 – в 14,5 года, а с гандикапом 15–36 – в 19 лет.

Иными словами, если проводить на поле по восемь часов ежедневно, включая выходные и праздники, то, чтобы достичь такого показателя, понадобится почти 10 лет. Средний возраст группы профессионалов – 31 год.

В результате тренировок в течение столь продолжительного времени произошли серьезные изменения. К такому выводу пришли швейцарские исследователи, когда подвергли сканированию мозг участников эксперимента на предмет изменений в сером веществе. Оно состоит из тел и отростков нейронов, и у гольфистов из двух лучших групп его оказалось больше, чем у остальных испытуемых. Прирост серого вещества у них наблюдался в различных участках лобной и теменной доли, ответственных за контроль движений тела.

То есть данные участки мозга в буквальном смысле увеличились на фоне длительной практики.

Ученые из Китайской академии наук в Пекине пришли к аналогичным результатам, сравнив мозг профессиональных прыгунов в воду с трамплина и тех, кто не занимался этим видом спорта. [49] Выяснилось, что у спортсменов толщина коры в некоторых участках, в том числе тех, что играют важную роль в восприятии биологических движений, больше. По мнению исследователей, утолщение коры в этих областях может быть связано с тем, что данные атлеты более четко воспринимают движения, выполняемые другими людьми. Умение учиться посредством наблюдения – важнейший навык для прыгунов в воду, ведь в этом залог их собственного профессионального развития. Соответственно, у более опытных спортсменов кора головного мозга в этом месте толще.

49

Wei G., Zhang Y., Jiang T. & Luo J. (2011). Increased Cortical Thickness in Sports Experts: A Comparison of Diving Players with the Controls // PLoS ONE 6(2), e17112. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0017112.

Принцип научения через наблюдение крайне важен в процессе приобретения практических навыков. Вспомним, что мы говорили в главе 1 о зеркальных нейронах, которые возбуждаются и когда мы сами выполняем какое-либо действие, и когда смотрим за тем, как это делают другие. Таким образом, зеркальные нейроны и явление нейропластичности помогают понять, как спортсмены повышают свое мастерство, а также учатся прогнозировать действия соперников.

Клоуны и война