Странная девочка, которая влюбилась в мозг. Как знание нейробиологии помогает стать привлекательнее, счастливее и лучше
Шрифт:
Несмотря на то, что мне никогда прежде не приходилось вести занятия по фитнесу, у меня все получилось. После пяти дней на курсах инструкторов я восемь часов вела занятия в спортзале: заучивала конкретные движения, используемые в интенсати, и знакомилась с идеями, на которых основан этот вид фитнеса. Среди этих идей были элементы позитивной психологии, индивидуального коучинга, а также умение мотивировать людей.
Планы воплощаются в жизнь
Вскоре после того, как мне впервые пришла в голову мысль об авторском курсе, я поняла: речь здесь может идти о чем-то большем, чем просто новый уникальный вид занятий. У меня в руках была основа для полномасштабного исследования на людях. И объектами его должны были стать мои студенты.
Помните, какие интересные результаты давали исследования на грызунах: в популярной прессе то и дело выходили восторженные статьи. Из этого можно сделать вывод, будто на тему влияния физических упражнений на человека существует богатая литература. Однако на самом деле материалов об этом относительно немного, и посвящены они в основном влиянию физкультуры на пожилых людей (от 65 лет и старше) или на школьников. О действии физической активности на здоровых взрослых людей (таких, как я) информации почти нет. В общем, существует громадное количество
Но сами по себе эти исследования – далеко не последнее слово по данной теме. Вовсе нет. Подобные исследования называются «наблюдательными», потому что анализ уровня физической активности делается в них со слов испытуемого. А исследователи никак не контролируют количество, качество или точность этих рассказов о себе. Естественно, состояние здоровья мозга испытуемых также не зависит от воли ученых. Да, эти исследования позволяют предположить, что уровень физической активности в течение жизни влияет на здоровье мозга и на возможность избежать слабоумия в старости. Однако существуют и другие объяснения наблюдаемых явлений – и исключить их невозможно. К примеру, на результат мог повлиять такой факт: все, кто занимался физкультурой больше среднего, имели более высокий уровень жизни. А может быть, все они просто оказались более здоровыми и обладали сильным сердцем. Это позволило бы предположить, что на здоровье мозга и его сопротивление слабоумию в старости влияет не уровень физической активности, а социоэкономический статус или общее здоровье человека. По этим причинам выводы из подобных наблюдательных исследований, хотя и информативны, но далеко не однозначны. Вспомним, например, упомянутые выше исследования, связывающие высокие уровни физических нагрузок с небольшим процентом возникновения слабоумия в старости. В дополнение к этим, другие, более непосредственные исследования связывают высокие уровни физических нагрузок с лучшей обучаемостью и устойчивостью памяти. Словом, это перспективное направление, но однозначных выводов по-прежнему нет.
А какие исследования могут быть мощнее наблюдательных? Золотой стандарт экспериментальной нейробиологии – интервенционные исследования. Их еще называют рандомизированными контролируемыми исследованиями. Для таких исследований берут группу испытуемых и случайным образом делят ее на две части – одна будет заниматься физкультурой, другая нет. Экспериментатор получает непосредственный контроль над происходящим. После этого он может сравнивать по заранее выбранным параметрам состояние «группы физкультурников» и «контрольной группы»: приносят ли занятия спортом существенную пользу – по сравнению с теми, кто спортом не занимается. Таких исследований на пожилых людях проводится гораздо меньше. Но те, что есть, показали: благодаря занятиям физкультурой от нескольких месяцев до года, у испытуемых обостряется внимание, ускоряется реакция и улучшаются зрительно-пространственные функции (когнитивные функции, требующие манипулирования визуальной и пространственной информацией в памяти). Самый сильный и стабильный эффект у пожилых людей – это повышение внимания, то есть способности сосредоточиться или сконцентрироваться на конкретных аспектах информации и игнорировать при этом остальную доступную информацию. Это тот самый эффект (улучшенное внимание), который я отчетливо заметила у себя, когда стала чаще заниматься спортом. Одно рандомизированное контролируемое исследование показало, что после года занятий у пожилых людей увеличился размер гиппокампа: это вполне соответствует результатам экспериментов, поставленных на крысах. Еще одно исследование показало: после трех месяцев занятий существенно расширилась сосудистая система гиппокампа. В связи с этим было отмечено небольшое улучшение показателей памяти.
Чтобы изучить результаты некоего действия на человека (к примеру, медитации или физкультуры), используют стандартную процедуру исследования – схему так называемого рандомизированного контролируемого эксперимента. Делается это так. Сначала подбирают людей, подходящих для эксперимента по всем параметрам: возрасту, биографии, состоянию здоровья и т. п. Затем их случайным образом делят на две группы: тестовую и контрольную. Первая занимается тем, что нас интересует, – в нашем примере это физические упражнения. Контрольной группе следует делать нечто, напоминающее занятия тестовой группы – за исключением ключевого элемента: ведь он все и определяет. Так что контрольная группа при исследовании влияния физических упражнений должна, к примеру, медленно ходить. Все зависит от идеи, которую вы, собственно, хотите проверить. Подобным образом можно проверить, например, идею о том, что интенсивные аэробные упражнения улучшают функцию памяти значительнее, чем медленная ходьба. Чтобы доказать это, вы будете проверять память у представителей обеих групп до и после тренировки (или – соответственно – сеанса медленной ходьбы). Затем вы можете задаться вопросом: действительно ли у тестовой группы показатели памяти улучшились сильнее, чем у контрольной группы? Если да, это будет сильным аргументом в пользу того, что физические упражнения улучшают память. Смысл случайного распределения испытуемых по группам – в том, чтобы исключить любые различия между группами до начала эксперимента. Ведь вы не только случайным образом распределите людей по группам, но и проведете предварительные тесты памяти, которые не должны показывать
Таких вот рандомизированных контролируемых экспериментов проводится гораздо меньше, чем обычных, корреляционных. Причина – в том, что проводить их намного труднее, да и обходятся они значительно дороже. Зато из рандомизированного контролируемого эксперимента можно получить то, что вы никогда не получите из корреляционных исследований: нормативные аспекты физических упражнений. Только рандомизированный контролируемый эксперимент позволяет сказать: «Мы показали, что столько-то (X) упражнений такого-то рода (Y) улучшают такую-то мозговую функцию (Z)». А ведь именно такая информация нам нужна. Мы не знаем, какие именно упражнения лучше всего работают… какой должна быть длительность и интенсивность тренировок… различаются ли тренировочные режимы, обеспечивающие оптимальное здоровье мозга для мужчин и женщин… И самое главное: мы не знаем, какое в точности действие производят на мозг пожилого человека упражнения.
Может ли физкультура сделать меня умнее?
Да, исследований о влиянии физкультуры на мозг пожилых людей было проведено немало. Но при этом мы очень мало знаем о действии аэробных нагрузок на здоровых молодых людей. Обычно считается, что они находятся на пике своих интеллектуальных возможностей и потому им вроде как некуда улучшаться. А вот снижение когнитивных способностей в пожилом возрасте – явление обычное, так что окно возможных улучшений в этой группе гораздо шире, чем у молодых людей. Но если физкультура никак или почти никак не влияет на функцию мозга молодых (и относительно молодых), то почему же я заметила поразительное влияние, который оказывал на качество моих грантовых заявок мой режим тренировок? Оказывается, исследований взрослых, но не пожилых людей проводилось так мало, что никаких достоверных выводов по этой возрастной группе сделать нельзя. Мне захотелось изменить ситуацию.
Итак, нейробиология не добилась особенных успехов в изучении влияния физкультуры на мозговые функции молодых людей. Но мечта об изобретении волшебной таблетки, которая делала бы нас умнее, испокон веков привлекала ученых. В таких книгах, как классическая «Миссис Фрисби и крысы НИПЗ» (1971), и таких фильмах, как «Цветы для Элджернона» (1959), раскрывалась тема улучшения интеллекта как людей, так и крыс. В фильме «Области тьмы» Брэдли Купер играет растрепанного неудачника в обносках. И вот ему неожиданно (и незаконно) перепадают мощные таблетки, усиливающие когнитивные способности. Приняв одну, он тут же зарабатывает кучу денег на бирже, делает себе хорошую стрижку, покупает новую одежду и живет на широкую ногу – пока не начинаются побочные эффекты этой «умной» таблетки. В конце фильма герой становится настолько умным, что находит способ модернизировать пресловутую таблетку: исключить ее побочные действия, но сохранить когнитивные преимущества. В результате он избирается в Сенат и осваивает раговорный китайский язык. Поразительно! В фильме «Восстание планеты обезьян» герой Джеймса Франко изобретает новый препарат (на этот раз – в форме газа для вдыхания), который усиливает когнитивные функции у людей с болезнью Альцгеймера. Так он ликвидирует ущерб, который наносит мозгу эта болезнь. Лекарство появляется слишком поздно, чтобы спасти отца Франко, зато шимпанзе Цезарь, случайно вдохнув его, внезапно обретает способность говорить и захватывает целый город! Вот вам пример чудесного сильнодействующего лекарства! Очевидно: «таблетка для ума» – объект сильнейшего интереса.
Но это все фантастика. В реальном мире физкультура не окажет такого мощного действия, как таблетка Брэда или газ Джеймса. Но все же она действует. Я на себе убедилась, что целенаправленные тренировки могут заметно влиять на целый спектр функций мозга, которыми человек пользуется ежедневно. Знакомство с исследованиями показало: о влиянии физкультуры на молодых людей известно очень мало. Теперь у меня была прекрасная возможность поднять этот вопрос в своем авторском курсе «Могут ли физические упражнения изменить мозг?». Мои студенты будут тренироваться один час в неделю в течение семестра, то есть приблизительно 14 недель. Мне недоставало всего лишь двух условий, чтобы превратить этот курс в «настоящее» научное исследование. Первое из них – возможность тестировать способности студентов к запоминанию и вниманию в начале и конце семестра. А второе – наличие «контрольной» группы, которая проводила бы вместе столько же часов, но не занималась бы физкультурой. Важно, что и контрольную группу мне тоже следовало бы протестировать в начале и конце семестра. Словом, хотя мое исследование обладало многими чертами классического, недостатков у него было в избытке. В настоящем классическом исследовании студентов нужно было бы случайным образом распределить на две группы: с занятиями физкультурой и без них, но с тем же инструктором. Вместо этого я заставила заниматься студентов, которые пожелали этого и выбрали мой курс. А сравнивала я их с теми, кто выбрал другой факультативный курс и ходил к другому преподавателю. Это было лучше, чем просто наблюдательное исследование: ведь мы не могли произвольно распределять студентов, не обращая внимания на их личный выбор. Но наше исследование не дотягивало до настоящего рандомизированного контролируемого эксперимента. И тем не менее такая неоптимальная схема эксперимента меня вполне устраивала. Был еще один фактор, который мне приходилось принимать во внимание: занятия в группе проходили раз в неделю, так что и стимул в виде физкультуры действовал всего лишь раз в семь дней. Если бы я планировала это исследование на свой вкус, то мои студенты тренировались бы по крайней мере трижды в неделю. Но, в конце концов, это был всего лишь предварительный учебный эксперимент. Я организовала его, чтобы по-новому увлечь студентов экспериментированием: мы должны были обсуждать все недостатки нашего эксперимента. Разбор этих вопросов должен был стать частью теоретического курса. Надо сказать, студентов на мой курс записалось немного (по сравнению с крупными клиническими исследованиями). Поэтому я заранее готовилась к отрицательному результату и говорила себе: «Вряд ли увидим хоть какой-то эффект». С другой стороны, любой, даже самый странный результат, обещал быть невероятно интересным.
Почему для эксперимента я выбрала интенсати? Потому, что важная роль в этом виде фитнеса отводилась осознанному намерению. Я остановилась на интенсати (а не на более «чистой» форме аэробных упражнений вроде бега, классической аэробики или кикбоксинга), потому, что моей целью было проверить тот эффект, который я наблюдала на себе. Я хотела посмотреть: испытают ли студенты во время исследования то же влияние, что и я? И если бы ответ оказался положительным, я хотела бы в следующих исследованиях отделить индивидуальные эффекты от действия собственно аффирмаций и упражнений. Кроме того, интенсати должен был увлечь и мотивировать студентов. В качестве бонуса: заниматься им можно было прямо в аудитории, а не в спортзале – туда студентам пришлось бы ходить отдельно.