Сила від розуму: як науку про мозок сьогодні застосовують у спорті. Частина I

Сила від розуму: як науку про мозок сьогодні застосовують у спорті. Частина I

Як змінилися показники професіональних спортсменів у XXI столітті, і до чого тут людський мозок.

У науці про мозок за останні 20 років відбулася справжня революція, упевнений нейрофізіолог, кандидат біологічних наук, співзасновник Beehiveor Academy and R&D Labs Сергій Данилов. Розуміння того, як усе відбувається і як можна керувати цими процесами, змінилося докорінно.

У першій частині лекції «Спорт, мозок, нейротехнології» Сергій Данилов розповідає, як пов’язані між собою робота мозку та фізична активність, як змінилася за останні десятиліття спортивна індустрія і як на це вплинув жорсткий добір, що таке теорія «великого вибуху» типів статури, чим відрізняється мозок спортсмена від мозку звичайної людини, а також чому «правило 10 000 годин» не працює у спорті.

Як мозок управляє рухами

Основна структура мозку, яка бере участь у регуляції рухів – це лобова, префронтальна кора. Вона ж опікується виконавчими функціями в будь-якій ситуації прийняття рішення і прогнозування. Тому на префронтальну кору позитивно впливають важкоатлетичні навантаження. Щоби побудувати і спрогнозувати рух і, головне, сформувати вольове зусилля, необхідне для того, щоб напружити таку кількість м’язів, треба задіяти лобові частки, без них нічого не вийде.

Мозочок – «диригент», що керує м’язами

Ключова функція мозочка – це регуляція уваги, причому уваги моторної. З погляду нервової логіки, мозочок – це процесор у комп’ютері. Навіщо потрібна тактова частота? Щоб усі операції розбити на певну кількість. Якщо я почав розгинати руку, загальна команда: «М’язе, скорочуйся!» Як, у якому порядку – фронтальним часткам однаково. Регуляцією цієї команди займається мозочок. Він командує: «На цю частку секунди скорочується такий-от відсоток м’яза».

Функція мозочка – з ідеї руху скласти чітку програму

У наступну частку секунди вступає інший відсоток м’яза. Функція мозочка – з ідеї руху скласти чітку програму. Тому він має стосунок до регуляції будь-якої не тільки рухової, а й психічної активності.

Мозок і процедурне навчання

Найцікавіші з точки зору технологій – найбільш вивчені зони мозку. Наприклад, моторна кора. Поряд із моторною розташовані зони, пов’язані з відчуттями. Адже будь-який рух починається з того, що інформація має бути зібрана від центрів у м’язах. Для того щоб у мене в голові було чітке уявлення про те, що відбувається з моїм тілом. І вміння складати моторні програми – одне з найважчих, які опановує людина.

Сила від розуму: як науку про мозок сьогодні застосовують у спорті. Частина I

Скажімо, надкрайова звивина «обмірює» інших людей, щоб зрозуміти, що і як вони роблять. Якщо я попрошу вас показати, як забивають цвях, більшість людей зобразять руками відповідні рухи – ніби в одній руці вони тримають цвях, а другою – забивають його невидимим молотком. Але якщо у людини пошкоджена ця зона, вона не зможе зобразити правильні рухи, хоча добре знає, як це робиться. Вона розуміє сенс, але забула образ руху. Все навчання – те, чим ми займаємося з раннього дитинства, коли дивимося на те, як дорослі виконують якісь завдання, – пов’язане з нашим внутрішнім «образом тіла» і тим, як ми приміряємо на нього образ рухів інших людей або спортсменів, на яких хочемо бути схожі.

Гіпоталамус, голод, тривожність і фізичні навантаження

Гіпоталамус відповідає за всі вегетативні функції, що пов’язані з підтриманням нашого гомеостазу, – наприклад, із почуттям голоду. Коли рівень глюкози або жирних кислот у крові падає, у нас активується центр голоду. Високоінтенсивні інтервальні тренування знижують відчуття голоду і краще впливають на регуляцію ваги. Однак сьогодні один із базових методів підтримки гарної фізичної форми – не просто фізнавантаження, а постійне варіювання цієї активності – від низькоінтенсивної до максимальної та субмаксимальної. Тому що це регулює відчуття голоду – механізм, за допомогою якого ми налаштовуємо свій метаболізм, від температури і до регуляції статевих гормонів.

Глибокі структури мозку, які називають лімбічною системою, – це структури, безпосередньо пов’язані з регулюванням рівня тривожності та стресу. А тривожність – це спосіб регуляції роботи з майбутнім. Але коли вона зашкалює – уявіть собі спортсмена, який чекає змагань, – нічого доброго не буде. Основна функція лобових часток – острівцевої кори, мигдалеподібного комплексу – утримувати тривожність на потрібному рівні.

Теорія «великого вибуху» типів статури і штучний добір

Ідея «великого вибуху» типів статури спортсменів полягає в тому, що дані про конституцію олімпійців у певний момент стали різко «розлітатися». Одним із перших це зауважив фармацевт, колишній виконавчий директор компанії Novartis і провідний автор журналу Sports Illustrated Девід Епштейн у своїй книзі «Спортивний ген». Він помітив, що всі поліпшення результатів світових рекордів за останні сто років пов’язані не стільки з активними тренуваннями, скільки зі спортивним добором. Спортивна наука, перетворившись на індустрію, стала займатися добором людей з унікальними фізичними здібностями.

Сила від розуму: як науку про мозок сьогодні застосовують у спорті. Частина I

Класичний приклад – бігуни етнічної групи календжин у Кенії. Чи не всі переможці марафонів за останні майже 20 років є представниками цієї народності. Оскільки вони жили у спекотному кліматі, у них у процесі еволюції подовжувалися ноги (що ближче до екватора – то довше у тварин і людей ноги), а структура тіла стала тонкою. За всіма сучасними показниками, швидкість бігу безпосередньо корелює з довжиною ноги – більше ні з чим. Перший олімпійський чемпіон з марафонському бігу Спірос Луїс 1896 р. пробіг дистанцію за 2 год 58 хв, а сучасний рекорд – 2 год 2 хв. Це пов’язано якраз із добором – тобто просто знайшли тих людей, які бігають швидше за інших.

За останні 80 років передпліччя в олімпійських ватерполістів подовшало на третину – а значить, збільшилися важіль і сила кидка. Чи пов’язано це з тренуваннями? Так, почасти, але в основному це також наслідок добору.

Навантаження і ризик для здоров’я

Поліпшення спортивних результатів не є прямим наслідком поступу спортивних технологій. Значний відсоток змін пов’язаний зі збільшенням тренувальних навантажень. Але з ростом фізичного навантаження зростає і ймовірність травми. Будь-який тренер знає, що зі спортсмена на піку форми треба здувати пилинки, тому що в будь-який момент із ним може статися що завгодно – імунна система на межі навантажень не впорується із загрозами. Наприклад, менеджер британської команди з велоспорту запровадив правило для своїх підопічних – на Олімпіаді не вітатися ні з ким за руку – щоб не застудитися.

Останні років 50 зберігалася тенденція – збільшення тренувальних навантажень для поліпшення результатів. Але такий підхід загрожує травмами та проблемами зі здоров’ям, тому що не можна безмежно збільшувати час тренувань. Тому провідні фахівці сьогодні працюють над розв’язанням цієї проблеми через підвищення якості тренувань, регуляцію інтенсивності навантажень. Та головне – через пошук способів швидшого навчання спортсменів і підвищення їхньої майстерності.

Чому в спорті не працює «правило 10 000 годин»

У 1990-х роках психолог Андерс Еріксон здійснив дослідження в Академії музики у Берліні. Результати показали – щоб музикант досяг найвищого рівня гри, він має займатися близько 10 000 годин. На спорт це сильно вплинуло – усі почали інтенсивно вправлятися, щоб напрацювати ці самі 10 000. Сьогодні ми розуміємо, що працювати слід переважно з тим, як людина вчиться, – щоб обійти це «правило 10 000 годин».

Сьогодні працювати слід переважно з тим, як людина вчиться

Час, витрачений на тренування, пов’язаний з ефективністю роботи мозку. Так, наприклад, за результатами дослідження 2009 р., опублікованими в Journal of Science and Medicine in Sport, у дзюдоїстів, які мали досвід занять протягом мінімум десяти років і тренувалися в середньому по 5-6 годин на день, щільність тканин у корі головного мозку і мозочку була значно вище, ніж у контрольної групи. Тобто в ділянках мозку, пов’язаних із функціями планування, контролю та виконання.

А 2014 р. вийшло дослідження, автори якого порівнювали мозок бразильського футболіста Неймара з мозком плавців і звичайних людей. Учені виявили різницю в активності мозку під час виконання однакових дій. Завдання було просте – Неймар лежав у томографі й мусив крутити стопою, а науковці спостерігали, як змінюється при цьому активність мозку. У Неймара, порівняно з іншими піддослідними, активація ділянки моторної кори, що відповідає за рухи стопи, була відносно невеликою – менше, ніж у плавців, і набагато менше, ніж у неспортсменів. Щоб змусити ворушитися свою ногу, любителю слід підключити значно більшу кількість нейронів, ніж професіональному футболісту. Тобто професіонал виконує таке завдання максимально ефективно – його мозок не сильно напружується для того, щоб виконувати звичну дію. Ба більше, активність у його мозку знижується, оскільки ця навичка стала автоматичною і не потребує активної роботи відповідних ділянок кори.

Сила від розуму: як науку про мозок сьогодні застосовують у спорті. Частина I

Дослідження, у яких порівнювали роботу мозку гонщиків «Формули-1» і звичайних автолюбителів, показали, що виконання завдань, пов’язаних з кермуванням, спричиняє значну активацію мозку у гонщиків. То чому ж у футболіста Неймара під час виконання специфічного моторного тесту активація в мозку була менше? Річ у тім, що, як показують дослідження, звичайний водій, котрий наїздив ті самі 10 000 годин за кермом, не стане кермувати краще, ніж робив це на 2 000-х або 5 000-х годин. Тому що він постійно виконує одну й ту саму дію – її автоматизовано. Він може вийти на високий рівень уміння, але на цьому рівні й зупиниться. Це відбувається з 80% людей, які займаються спортом. Професіональний же гонщик, на відміну від автолюбителя, постійно має робити розумові зусилля, щоби поліпшувати свої навички.



Leave a Reply