Атлетичный мозг. Как нейробиология совершает революцию в спорте и помогает вам добиться высоких резу - Кетвала Амит
Итак, за годы практики мозг профессиональных скрипачей претерпел структурные изменения. Была даже установлена зависимость между степенью реорганизации участков коры, отвечающих за движения мышц левой руки, и возрастом, с которого каждый из испытуемых начал заниматься скрипкой: чем раньше это произошло, тем значительнее были изменения.
Полученные выводы применимы и к спортсменам. Ракетка Роджера Федерера, конечно, не является произведением искусства, как скрипка Страдивари, но годы тренировок и выступлений на корте вызвали похожие изменения и в его мозге. Можно смело утверждать, что зона коры, контролирующая правую руку, у Федерера заметно больше, чем у теннисиста-любителя.
В 2013 г., после падения спортивной формы, Федерер решил сменить ракетку и, следуя тогдашнему тренду среди элиты мирового мужского тенниса, выбрал себе ракетку с большей площадью струнной поверхности. «Ракетка – это самый главный предмет инвентаря для теннисиста, [52] – говорит Даррен Кэхилл, сам в прошлом профессиональный игрок, в материале The New York Times, посвященном этому переходу Федерера. – Ты должен понимать ее. Знать ее. Доверять ей. Она как член семьи. Истории о том, как теннисисты не расстаются с ракеткой даже во сне, – чистая правда. Мы видим ракетку чаще, чем кого бы то ни было за свою жизнь».
Проводя такое количество времени с инвентарем вроде теннисной ракетки, мы запускаем процесс изменений в своем мозге. Группа ученых из Австралии проанализировала проекции кистевых мышц на кору головного мозга у пяти топовых бадминтонистов. Исследование показало, что у данных спортсменов размер соответствующих проекций больше, чем у тех, кто время от времени играет в бадминтон в компании, не говоря уже о тех, кто вообще никогда не держал в руках какой-либо ракетки.
С увеличением размера участка коры, связанного с определенной мышцей или группой мышц, возрастает и степень чувствительности, с которой эти мышцы можно сознательно контролировать. Многим людям трудно совершить движение безымянным пальцем так, чтобы мизинец остался в покое, однако у пианистов или гитаристов это обычно получается лучше. Если привязать друг к другу два соседних пальца, чтобы они могли двигаться только вместе, и оставить так на некоторое время, то и после того, как снимете веревочку, вы не сразу сможете шевелить ими по отдельности, потому что в мозге уже успела произойти небольшая реорганизация.
При смене привычного инвентаря мозг тоже перестраивается. После того как Федерер взял другую ракетку, в его двигательной коре стали происходить определенные изменения. Когда Рори Макилрой подписал многомиллионный контракт с фирмой Nike, он практически сразу сменил клюшки, мячи и другой инвентарь, после чего в его игре случился провал. Он смог вернуться к своему прежнему уровню лишь спустя некоторое время. С точки зрения нейрофизиологии это время понадобилось его мозгу, точнее, участкам его коры, отвечающим за соответствующие мышцы, чтобы провести микроскопическую корректировку для адаптации к мельчайшим изменениям в форме и весе клюшки.
Подобные изменения в мозге могут начаться очень быстро. Размеры участков коры не постоянная величина; смежные участки могут расти за счет друг друга, накладываться один на другой. Мы беседуем с Билли Морганом в период его восстановления после серьезной операции на передней крестообразной связке колена. Ему не сидится на месте, он жаждет поскорей вернуться к активным тренировкам, но пока врачи не разрешают ему бегать и прыгать. «Мне очень тяжело сидеть без движения, – сетует он. – Говорят, я больше не смогу гонять на скейте, но, может, я как-нибудь сбегу к одному приятелю, чей дом тут недалеко, и тогда… Я же просто с ума сойду, если буду сидеть в спортзале и делать жим ногами».
Билли нельзя будет вставать на сноуборд в течение полугода. Потом, когда он впервые после вынужденного перерыва поднимется на заснеженный склон, он не сразу сможет выполнять те трюки, которые у него получались раньше. Ощущение застоя и потери формы у спортсменов после травмы происходит из-за все той же пластичности мозга, только теперь она работает в обратном направлении: если связи между нейронами долго не используются, они атрофируются так же, как мышцы. В начале своей карьеры сноубордиста Морган тоже делал перерывы между сезонами на полгода, после чего первые несколько дней он чувствовал застой в мышцах, однако теперь это ощущение будет сопровождать его дольше, поскольку его уровень до травмы был весьма высоким. «Я буду вновь разучивать прежние трюки постепенно, и в этом своя сложность, – объясняет он. – На то, чтобы опять освоить несколько трюков, уходит уйма времени, но бывает, что с приземлением после какого-то одного прыжка приходится воевать бесконечно. Нужно остановиться и решить, какие трюки можно оставить, и накатывать их дальше на тренировках».
Сейчас в голове Моргана идет война за территорию. Когда человек ломает ногу и какое-то время не нагружает ее, область мозга, отвечающая за контроль этой ноги, поглощается соседними областями. Различные исследования пациентов, которым были ампутированы те или иные конечности, показывают, что соседние области мозга расширяются за счет области, связанной с ампутированной конечностью. Битва за нейронную ткань ведется по принципу «все против всех» или в данном случае «используй – или потеряешь», как можно потерять свою часть газона для игры в крикет в общественном парке, если рядом с тобой другая компания играет более активно.
Бомбардиры и брюхоногие
Когда в 1999 г. Manchester United сделал золотой хет-трик, выиграв подряд три турнира, своим феноменальным успехом команда во многом была обязана самому блестящему дуэту нападающих в современной истории футбола. Энди Коул и Дуайт Йорк на двоих наколотили в том сезоне 53 гола. Какая-то телепатическая связь между ними сохранялась и вне поля, не говоря уже о том, что автор The Guardian Роб Смит назвал «чем-то вроде мощной эмпатии, которую обычно можно наблюдать в сентиментальных комедиях». До матча в Премьер-лиге с Southampton в октябре 1998 г. Коул и Йорк провели в одном составе всего одну игру. На 11-й минуте встречи Коул получает мяч на левом фланге и делает навес к ближней штанге на Йорка. Тот в подкате падает на газон, но успевает послать мяч в сетку. После этого двое нападающих вместе продолжили терроризировать защиту соперников до конца сезона.
За пределами стадиона они так же быстро наладили дружеский контакт. «Энди помогал мне найти жилье, показывал город, – вспоминал Йорк 15 лет спустя. – Он даже пригласил меня к себе поужинать вместе с его семьей. У меня тогда в Манчестере не было знакомых, так что Энди был единственным, кто помогал мне. И это оказалось очень кстати, когда нам выпало играть вместе. У нас возникло полное взаимопонимание». [53]
Если бы Коул с Йорком так отлично не поладили, смогли бы они забить вместе столько голов? Или, быть может, не закатись тогда тот первый мяч в ворота Southampton, не сложилось бы такой замечательной дружбы. Это не просто гадание, а иллюстрация одного из ключевых принципов нейропластичности. Поскольку наши мысли и воспоминания рождаются благодаря связям между миллиардами нервных клеток, чтобы изменить их, нужно изменить силу связей между отдельными нейронами.
Нейрон внешне напоминает дерево – с корнями, стволом и кроной. «Корни» нейрона длинные и тонкие, они называются дендритами. Их функция – получение сигналов от других нейронов. Длинный отросток нейрона называется аксоном, он значительно толще дендритов. Ближе к своему окончанию аксон имеет ответвления, посредством которых он передает сигнал другим нейронам. Между аксоном одной нервной клетки и дендритом следующей имеется небольшой зазор – синапс. Электрический импульс сам по себе не может преодолеть этот зазор, поэтому, когда нейрон активируется, он высвобождает в синаптическое пространство некоторое количество нейромедиаторов – веществ, которые преодолевают это пространство, достигают следующего нейрона и передают ему импульс, вызывая его активизацию.
