Истории

Как плавание влияет на наш мозг с точки зрения науки

Истории
Дарья Сидорова
Дарья Сидорова

Редактор отдела «Истории».

Дарья Сидорова

Ни для кого не секрет, что аэробные упражнения помогают предотвратить некоторые последствия старения. При этом все больше исследований показывают, что плавание оказывает уникальную пользу для мозга: улучшает память, когнитивные функции, иммунную систему и настроение. Более того, оно помогает восстановиться после стресса и формировать нейронные связи в мозгу.

Исследователи еще не установили, в чем секрет эффективности плавания. Однако они все ближе к разгадке. Сина Мэтью, доцент биологии Университета Мэри Хардин в Бейлор, рассказала, что известно на данный момент.

Как плавание влияет на наш мозг с точки зрения науки

Формирование мозговых клеток и связей

До 1960-х годов ученые считали: количество нейронов и синаптических связей в мозгу человека ограничено, и они не восстанавливаются после повреждения. Затем было доказано, что даже у взрослых людей и других животных происходит нейрогенез (образование новых нейронов).

Сейчас известно, что аэробика стимулирует нейрогенез и помогает восстанавливать поврежденные нейроны и связи между ними у млекопитающих и рыб.

Эти изменения возникают за счет повышения уровня белка под названием нейротропный фактор мозга (brain-derived neurotrophic factor, BDNF). Этот белок стимулирует нейронную пластичность (способность мозга меняться), которая, в свою очередь, улучшает когнитивные функции, в том числе способность к обучению и запоминанию.

Исследования на людях показали сильную взаимосвязь между концентрацией нейротропного фактора мозга и увеличением размера гиппокампа — области мозга, ответственной за обучение и память. Высокая концентрация усиливает когнитивные способности и помогает бороться с тревожностью и депрессией. В то же время более низкая может вызывать аффективные расстройства.

Аэробные упражнения также способствует высвобождению специальных химических медиаторов под названием нейротрансмиттеры. Один из них — серотонин, который при повышенном количестве способен снижать депрессию и тревожность, а также улучшать настроение.

Исследования проводились и на рыбах. Спустя восемь недель упражнений ученые наблюдали у них изменения генов, ответственных за повышение нейротропного фактора мозга и усиленное развитие дендритных шипиков — выступов на дендритах или удлиненных частях нервных клеток. Данные дополняют исследования млекопитающих, гласящих, что нейротропный фактор мозга повышает плотность нейрональных клеток.

Эти изменения улучшили память, настроение и когнитивные способности у млекопитающих. Большая плотность клеток помогает нейронам создавать новые связи и отправлять больше сигналов другим нервным клеткам. При повторении сигналов связи могут усилиться.

Особенности плавания

Давно известно, что плавание полезно для сердечно-сосудистой системы. Во время этого процесса задействуются все основные группы мышц, поэтому сердце работает усиленно, что повышает циркуляцию крови по всему телу.

  • Это приводит к ангиогенезу — созданию новых кровеносных сосудов.
  • При этом повышается выброс эндорфинов — гормонов, которые действуют как естественное обезболивающее. Поэтому после упражнений часто возникает чувство эйфории.

Влияние плавания на мозг больше всего изучалось на крысах в силу генетического и анатомического сходства с людьми. Одно из таких исследований показало, что плавание стимулирует мозговые пути, которые подавляют воспалительные процессы в гиппокампе и препятствуют апоптозу (гибели клеток).

Плавание также поддерживает выживание нейронов и снижает воздействие старения на когнитивную систему. Ученые пока не могут визуализировать эти процессы у людей, хотя у них наблюдаются аналогичные когнитивные эффекты.

Ноги в бассейне

Фото в тексте: Kateryna Mostova / Shutterstock

Чтобы определить, насколько долго сохраняется положительный эффект для краткосрочной и долгосрочной памяти, исследователи обучили крыс плавать в течение часа ежедневно по пять дней в неделю. Затем крыс поместили в водный лабиринт с шестью ответвлениями, в одном из которых была скрытая платформа. У них было шесть попыток, чтобы найти ее.

Спустя всего неделю тренировок ученые обнаружили улучшения как кратковременной, так и долговременной памяти: с каждым днем крысы совершали все меньше ошибок. На базе этих данных они предположили, что плавание способно восстановить нарушения памяти, вызванные нейропсихическими заболеваниями у людей.

Исследования также показывают, что плавание полезно в любом возрасте. Ученые проверили, как оно влияет на умственные способности пожилых людей, и выяснили: у тех, кто плавал регулярно, скорость мышления и острота внимания были выше. Однако испытание не было рандомизированным: те, кто занимался плаванием раньше, могли иметь преимущество.

В другом исследовании сравнивались когнитивные способности пловцов и тех, кто занимался наземными видами спорта. Само по себе погружение в воду не сильно влияло на результаты. Однако 20-минутное плаванием брассом с умеренной интенсивностью улучшило когнитивные функции в обеих группах.

Польза для детей

Плавание также повышает способность к запоминанию у детей. Недавно группа исследователей изучила связь между физической активностью и тем, как дети запоминают новые слова.

Участникам 6-12 лет представили названия незнакомых предметов. Затем их способность вспомнить эти слова проверили после трех видов деятельности, выполняемых в течение трех минут: раскрашивание (отдых), плавание (аэробика) и кроссфит (анаэробные упражнения).

Дети показали самые высокие результаты после плавания (раскрашивание и кроссфит оказались на одном уровне). Очевидно, плавание дает большие преимущества для молодого развивающегося мозга по сравнению с анаэробными упражнениями. Однако в рамках исследования плавание не сравнивалось с другими видами аэробики.

Пока нейробиологам лишь предстоит разобраться, сколько времени нужно плавать и в каком стиле, а также какие именно когнитивные пути активируются во время этого процесса. Однако они все сильнее приближаются к тому, чтобы собрать все эти данные воедино.

Источник.

Фото на обложке: Andrey Armyagov / Shutterstock

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

Материалы по теме

  1. 1 Ученые выяснили, что ношение экзоскелетов может вредить мозгу
  2. 2 Социальный гомеостаз: как год изоляции повлиял на наш мозг
  3. 3 9 простых упражнений, которые повысят продуктивность мозга
  4. 4 Когнитивные упражнения: быстрые способы натренировать мозг