Тренируя тело, тренируем мозг
В древнем Риме всесторонне развитой личностью считался только тот человек, который был развит и физически, и интеллектуально. Не проводя никаких клинических исследований, а лишь эмпирическим путем римляне пришли к выводу, что, тренируя тело, человек тренирует и мозг. В наше время этот факт получил научное подтверждение. Современные ученые доказали, что риск возникновения болезни Альцгеймера у людей, занимающихся физкультурой не менее трех раз в неделю, на 40% ниже, чем у тех, кто ведет пассивный образ жизни. Физическая активность не только поддерживает мышечный тонус, но и активирует функции головного мозга.
Работающие мышцы продуцируют миокины, — эти вещества запускают выработку нейротрофического фактора BDNF (brain-derived neurotrophic factor), который защищает и восстанавливает нейроны головного мозга. Физические упражнения вызывают потоки нервных импульсов от работающих мышц и суставов, усиливая обменные процессы в головном мозге, нормализуя работу внутренних органов, что обеспечивает человеку высокую работоспособность и дает ощутимый прилив бодрости.
В одной из последних публикаций британского научного журнала «New Scientist» («Как дожить до 100 лет и получить от этого удовольствие») регулярные физические и умственные нагрузки признаны основными условием активного долголетия.
Все больше ученых склонны полагать, что центральная нервная система и головной мозг — как средоточие регуляции механизмов жизнедеятельности — могут играть ведущую роль в запуске процессов старения. Старение головного мозга, как и организма в целом, происходит неравномерно, и на его темпы влияют не только генетические, но и эпигенетические (влияющие на активность генов) факторы. Существует известный общебиологический закон — старение меньше всего поражает те органы и системы, которые более интенсивно функционируют.
Для понимания таких сложных биологических процессов, как старение, стоит обратиться к анатомии центральной и периферической нервной системы человека.
Как устроен наш мозг?
Наш головной мозг состоит из 86 миллиардов нейронов. После 35 лет их количество начинает уменьшаться — в среднем на 4% за 10 лет. Составляя всего лишь 2% от веса тела, мозг потребляет около 25% всей энергии организма. Он и сам может вырабатывать энергию, расщепляя глюкозу, поступающую с кровью. Однако тратит ее только на собственные нужды: на нашу память, мышление и эмоции.
Наши нервные волокна (дендриты и аксоны) имеют защитный слой, состоящий из белково-липидных комплексов и называющийся миелиновой оболочкой. Дело в том, что передача нервного импульса от нейронов головного мозга по нервным окончаниям является биофизическим процессом, в основе которого лежат слабые электрические импульсы. Если электрический ток идет по проводу, то последний должен быть покрыт изоляционным материалом, чтобы уменьшить рассеивание электрических импульсов и не допустить снижения силы тока.
Такие же функции в нервном волокне выполняет миелиновая оболочка. Кроме того, она является опорой, а также обеспечивает питание волокна. С возрастом, при нарушении биоритмов и сна, при неправильном питании, а также от побочного действия лекарственных препаратов миелиновая оболочка становится тоньше. Электрические импульсы мозга начинают хаотично перемещаться, рассеиваться, не доходя до точки назначения. Как следствие, человек становится рассеянным, снижаются восприятие и способность сосредоточиться, замедляется скорость мышления и нарушается память. Часто он уже через минуту забывает, зачем начал одно дело, и переключается на другое – не может сконцентрироваться. Если провести аналогию с электричеством, то это напоминает короткие замыкания между проводами в местах оголенной проводки.
Однако не все так печально. Природа наградила наш организм (и головной мозг в первую очередь) мощными компенсаторными способностями. Регенерация нервной ткани происходит за счет нейрогенеза – образования новых нейронных связей и даже образования новых нейронов. Многочисленные исследования с использованием сканирования мозга позволили в режиме реального времени наблюдать, как дополнительная умственная нагрузка активизирует различные участки головного мозга, а отдельные межнейронные связи создают новые синапсы (места контактов между нейронами) – новые нейронные связи.
Важно отметить, что с возрастом погибают только те нейроны, которые не образуют нейронных связей. Поэтому для поддержания функциональной активности мозга необходимо, чтобы он интенсивно работал всю жизнь.
Нейронные сети академика Бехтеревой против старения мозга
Выдающийся российский нейрофизиолог Наталья Петровна Бехтерева последние годы своей жизни интенсивно работала над проблемами старения мозга. Мне повезло: я лично знала Наталью Петровну и с удовольствием приходила к ней в гости. Во время наших чаепитий в комнату часто входил огромный рыжий кот. Как-то Наталья Петровна посетовала, что он состарился и стал очень ленивым, и прибавила, обращаясь уже к своему любимцу, что он должен «срочно начать тренировать свой кошачий мозг».
В своих научных исследованиях Бехтерева указывала, что новые знания и опыт приводят к возникновению новых связей между нервными клетками и продлевают жизнь мозга. Новые связи между нейронами она называла нейронными сетями. Чем больше человек изучает нового, тем больше нейронных сетей возникает у него в головном мозге, и тем активнее работает головной мозг в старости.
У животных также существуют нейронные связи, но они значительно примитивнее. Бехтерева сравнивала такие связи с поездом, который всегда останавливается на определенных станциях. Именно по таким «примитивным» нервным путям проходит нервный импульс, когда мы совершаем действия, доведенные до автоматизма. Например, входя в комнату, протягиваем руку к выключателю, затем садимся за стол или берем привычные предметы. Однако, когда человек начинает делать что-то новое, сначала “включается” весь мозг, а потом возникают новые сложные нейронные связи, и мозг начинает активно работать.
В одной из своих статей Наталья Петровна Бехтерева написала: «Если объединить физическую и умственную нагрузки, можно довольно долго и хорошо жить».
Самый пожилой выпускник университета
Не думаю, что австралиец Алан Стюрад был знаком с научными трудами академика Бехтеревой, но интуитивно, мне кажется, он чувствовал, что новые знания прибавляют ему дополнительные годы жизни. Так, в 2006 г. Стюрад попал в книгу рекордов Гиннеса как самый пожилой выпускник университета: он получил третье высшее образование (по юриспруденции), когда ему было 92 года. Известно, что студент использовал метод дистанционного обучения через интернет. Однако Стюард не остановился на достигнутом. В возрасте 97 лет он получил степень магистра в университете Саутерн Кросс по медицине. На церемонии вручения диплома Алан сказал: «Люди никогда не должны оправдываться тем, что стары, чтобы не учиться. Никогда не поздно развивать свой ум, находить новых друзей и добиваться чего-то нового».
Научные исследования в Институте мозга человека РАН показали, что умственная деятельность активирует нейроны практически во всех зонах головного мозга. Добровольцам давали задания разной сложности (например, составить рассказ из связанных и не связанных по смыслу слов) и с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ), позитронно-эмиссионной (ПЭТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ) фиксировали, что происходит в этот момент в мозге. Оказалось, что творческая деятельность задействует почти весь мозг, включает зоны, имеющие отношение к самым разным процессам — памяти, эмоциям, собственно креативности, движению и многим другим процессам. Таким образом, когда происходит «не стереотипная деятельность», мозг работает в полную силу и живет полноценной жизнью.
Следовательно, систематическая умственная деятельность, особенно творческая, тренирует мозг, поддерживает его в работоспособном состоянии до самого преклонного возраста. Поэтому люди интеллектуального труда, — ученые, писатели, артисты, художники, очень часто до глубокой старости сохраняют ясность ума и бодрость духа. Большое значение для гармоничной и полноценной жизни имеет сочетание работоспособности и трудолюбия. Во все времена большинство выдающихся людей были на редкость работоспособны и любили свой труд.
Хочу привести несколько примеров.
1. Древнегреческий драматург Софокл (ок. 497—406 до н.э.) дожил до 90 лет. Гениальное произведение «Царь Эдип» он создал в 75-летнем возрасте, а «Эдип в Колоне» — несколько лет спустя.
2. Один из величайших художников всех времен и народов Тициан Вечеллио да Кадоре (нет официально зафиксированной даты рождения, она варьируется от 1473 до 1490 г.) прожил долгую жизнь. «Королем живописцев и живописцем королей» называли его соотечественники при жизни. До последних дней он не прекращал творить. Свое последнее гениальное полотно «Оплакивание Христа» Тициан написал для собственного надгробия. Художник скончался 27 августа 1576 г. от чумы в Венеции, заразившись от своего сына, за которым ухаживал. В сохранившемся регистре умерших в приходе Сан-Канчано в Венеции записано, что «Тициан Вечеллио да Кадоре умер в возрасте ста трех лет».
3. Выдающийся немецкий мыслитель и поэт Гёте Иоганн Вольфганг (1749—1832) завершил написание знаменитого «Фауста» в возрасте 83 лет.
4. Рита Леви-Монтальчини, итальянский нейробиолог, старейшая из живших в 2009 году лауреатов Нобелевской премии, сказала на пресс-конференции в Риме, устроенной по случаю её 100-летнего юбилея: «Несмотря на то, что мне исполняется сто лет, соображаю я сейчас гораздо лучше, чем тогда, когда мне было двадцать». Она прожила 102 года, сохранив ясность ума и продолжая работать в важнейших направлениях физиологии и медицины.
Не только примеры из жизни, но и результаты многочисленных научных исследований демонстрируют, что люди, всю жизнь занимающиеся умственным трудом, сохраняют живой ум до глубокой старости. Так, в ходе канадского лонгитудинального (продолжительное онтогенетическое исследование одних и тех же индивидуумов) исследования под красивым названием «Виктория» ученые выяснили, что живость ума сохраняют только те пожилые люди, которые регулярно занимаются умственной деятельностью, включая такие повседневные занятия, как чтение книг. И, напротив, люди преклонного возраста, которые ничего подобного не делают, страдают серьезными когнитивными нарушениями.
Попробуйте выучить или освоить что-то новое. Это может быть иностранный язык, стихи любимых поэтов, компьютерная грамотность или даже новая профессия. И неважно, сколько вам лет!
