Химия бега: почему ученые выбирают этот вид спорта

«Хочешь быть умным – бегай», – этому совету древних греков, знавших толк в этой дисциплине, почти две тысячи лет. Однако наука доказала влияние физической активности на когнитивные способности совсем недавно. Что именно происходит в мозге бегуна? И как такие эффекты применимы на деле? Расскажут русские ученые, которые своим личным опытом иллюстрируют эту взаимосвязь.

Еще в 60-е годы прошлого века на каждого, кто решался бегать не на стадионе, смотрели косо. Бегуны-любители считались эксцентричным меньшинством. Сегодня представить такое довольно сложно – марафоны и кроссы вошли в моду. Одни с помощью этого вида спорта хотят похудеть, другие – стать частью комьюнити и избавиться от рутины. Какими бы мотивами не руководствовался человек, в результате регулярных тренировок он начинает получать гораздо больше. Бег «прокачивает» когнитивные функции мозга (память, речь, быстроту принятия решений, концентрацию, эффективность обучения и проч.). Это не значит, что аэробная нагрузка сделает вас Эйнштейном, но в ее силах задействовать больший потенциал. Если ум – это лезвие, то бег – инструмент для его заточки. В доказательство тому мы не будем ссылаться на труды абстрактных британских ученых. Понять физиологические основы этого процесса поможет патологоморфолог НМИЦ нейрохирургии им. академика Н.Н. Бурденко Павел Никитин.

От теории

С появлением сложнейших методов исследования организма и его молекулярных свойств (особо любопытные могут почитать про секвенирование генов, позитронно-эмиссионную и магнитно-резонансную томографию) ученым удалось объяснить то, что интуитивно понимали практики. Доказано, что эта активность не только поддерживает хорошую физическую форму, но и вызывает снижение уровня стресса, болевой чувствительности, агрессивности и повышение настроения. Более того, последнее нередко доходит до состояния эйфории – в англоязычной научной литературе названного runner’s high (или кайф бегуна). За этим шутливым сленгом стоит сложная цепь химических реакций и преобразований в головном мозге.

Эндорфиновая гипотеза – наиболее распространенное объяснение «чувств бегающего». Согласно ей, эмоциональный подъем провоцируется повышением в крови и головном мозге всем нам известных гормонов – эндорфинов. Эти коротенькие белковые молекулы (пептиды) действуют на опиоидные рецепторы, открытые, кстати, раньше самих гормонов радости. Своим говорящим названием они обязаны оказывающему на них действие морфину (ключевому компоненту опиума – наркотика, известного с глубокой древности). Из чего учеными был сделан логичный вывод: раз подобные рецепторы существуют в естественных условиях, значит, должны быть и свои «внутренние опиаты». Этими веществами оказались эндорфины. Именно они и преображают мозг спортсмена.

Бег активирует опиоидные рецепторы в префронтальных и лимбических структурах мозга (первые отвечают за общее мироощущение и субъективную картину мира, вторые – за управление эмоциями и настроением). Влиянием гормонов на эти области и объясняется эйфория бегуна, а также другие позитивные эффекты спорта, связанные с психической сферой человека. Префронтальная кора, как ключевой генератор человеческих идей, интегрирует информацию, поступающую в головной мозг, и формирует на их основе (а также на основе предыдущего опыта) новые задумки и идеи. Таким образом, через опиоидную систему бег стимулирует мыслительную деятельность. Позднее выяснилось, что в этом сложном процессе задействованы и эндоканнабиноиды (пептиды с труднопроизносимым названием вызывают у человека чувство удовольствия все в той же лимбической системе, руководящей нашими эмоциями – но эта непростая история уже для следующей статьи).

К практике

Мы выяснили, как это работает в теории. Осталось лишь проверить информацию на деле. Кто же сможет лучше проанализировать связь бега и когнитивных способностей, как не люди, пользующиеся своим серым веществом 24/7? Обратимся к ученым, сделавшим бег частью своей жизни.

Александр Сапьяник (кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории металл-органических координационных полимеров Института неорганической химии имени А. В. Николаева СО РАН (Новосибирск):

«Очевидно, что работа в научном институте близка по своей подвижности к работе в офисе: большая часть времени проходит, когда вы сидите за компьютером, особенно если сотрудник уже сам руководит группой студентов/аспирантов. Соответственно, необходимы дополнительные активности, чтобы поддерживать организм в тонусе. Многие начинают ходить в тренажерный зал и ворочать железо, мне же это всегда не нравилось, да и, честно говоря, особо не давалось. Я вдохновился своей супругой и начал понемногу бегать. Удивительно, насколько легко мне это далось – буквально через два месяца тренировок я пробежал свой первый полумарафон. Спустя три года я все еще продолжаю бегать и постепенно улучшаю свои личные рекорды. Если же говорить о том, что конкретно дал мне бег, – так это терпение. Крайне важный момент в беге – правильное распределение нагрузок. Когда ты бегаешь 70-100 км в неделю, нельзя все время это делать на максимуме, есть такое правило 20/80, и соблюдать его достаточно сложно: ты вроде бы и можешь сейчас побежать чуточку быстрее, но заставляешь себя тормозить, чтобы получить максимальный результат не на конкретной тренировке, а в будущем. Пожалуй, это и есть главное, чему научил меня бег – успокоиться, терпеть и работать на перспективу. Весьма полезное качество для ученого, особенно в плане написания научных статей».

Дмитрий Пономарев (кандидат физико-математических наук, доцент, заместитель директора по научной работе Института сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники имени В.Г. Мокерова Российской академии наук):

«Нельзя полностью отдавать свое внимание только одному делу, фокус полезно менять – иначе перегоришь. Чтобы не было «горя от ума», интеллектуальный труд надо разбавлять физическим. Бег – один из лучших способов. Во время тренировки всегда приходят правильные мысли, телесное трансформируется в ментальное, но лишь при условии регулярности и меры (для меня это 10-15 км)».

Алексей Федоров (руководитель научной группы Российского квантового центра, профессор МФТИ):

«Научная работа требует большой концентрации внимания на предмете исследования. Отвлекая, бег помогает многократно ее повысить. Поэтому пробежка в парке – отличный способ подготовиться к рабочему дню. Она же подойдет и в его конце, но с противоположной функцией – остановить поток мыслей и расслабиться. Стараюсь бегать один-два раза в неделю, если есть возможность еще потренироваться в зале, а если ее нет – то бегаю через день. Конечно, под музыку и в спокойном темпе. В эти моменты в голову часто приходят интересные научные идеи».

Кирилл Зайцев (кандидат технических наук, заведующий лаборатории Института общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук):

«Бег аналогичен сну, которого часто бывает слишком мало. Это время отдыха и обновления мозга. Я говорю не о сложных процессах «подстегивания» нейрогенеза. В этой области я не специалист. И честно признаюсь, прямой зависимости пробежек и улучшения памяти или быстроты реакций никогда не замечал. Неплохо, если такая взаимосвязь в виде побочного эффекта существует, но лично для меня бег – это расслабляющий процесс: пару часов на свежем воздухе, когда ничего не нужно делать, всего лишь переставлять ноги».

Давид Меликянц (ведущий инженер Дирекции по Арктическим программам МГТУ им. Н. Э. Баумана):

«Уму необходим прогрев так же, как машине или компьютеру. Утренняя пробежка лучше любого кофе справляется с этой целью, задавая тон всему дню. Активность перед работой повышает КПД и позволяет мне больше успевать в других делах. А это, в свою очередь, тренирует еще один навык – расставлять приоритеты. Ведь грамотно воспользоваться зарядом бодрости надо еще уметь».

Артем Перов (инженер-программист, начальник отделения носимых оптико-электронных приборов АО ЦНИИ «Циклон»):

«С бегом у меня непростые отношения. Со второго класса школы и до ее окончания я занимался легкой атлетикой. Думаю, этот восьмилетний марафон переломил мою любовь. Согласитесь, неинтересно и психологически непросто наматывать 60 кругов по беговой дорожке. С другой стороны, такая монотонность научила меня, в первую очередь, сосредотачиваться на себе и своих мыслях. Для меня пробежка делится на несколько стадий: начинаешь бежать и легкие адаптируются к новому ритму; мышцы ног постепенно устают и просят отдыха; ноги становятся как бы «ватными», и ты просто забываешь о них; дыхание налажено, ноги бегут сами, и ты полностью уходишь от внешнего мира, в себя. Эдакое единение с собой, в движении, на виду у всех. Почти как медитация».

Вставайте с дивана и начинайте двигаться. Необязательно бегать марафоны, танцуйте, боксируйте, занимайтесь йогой – подберите активность по душе. Ведь в здоровом теле – здоровый мозг. Это мы теперь точно знаем.

https://vegetarian.ru/