Книга: Атлетичный мозг [Как нейробиология совершает революцию в спорте и помогает вам добиться высоких результатов]

Бомбардиры и брюхоногие

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.

Когда один нейрон заставляет другой активироваться либо когда два нейрона активируются почти одновременно, связь между ними усиливается благодаря химическим изменениям в синапсах. Итак, если два нейрона активируются совместно, они становятся связанными друг с другом.

Идея далеко не нова. Впервые она была высказана еще Зигмундом Фрейдом, но сегодня известна как правило Хебба, по фамилии канадского нейропсихолога Дональда Хебба, который сформулировал это правило в своей книге «Организация поведения: нейропсихологическая теория» (The Organisation of Behavoiur). Химическое обоснование правила было получено в 1960-х гг., после того как невропатолог и психиатр Эрик Кандел занялся препарированием гигантского морского моллюска Aplysia californica. Брюхоногие этого вида имеют одну уникальную особенность: у них насчитывается всего порядка 20 000 нервных клеток, причем они необычайно крупные и прозрачные, что делает их удобными для изучения. Локализовав одну полную нейронную цепь моллюска, Кандел смог увидеть, какие изменения происходят в синапсах при активизации механизмов памяти.

Связь между нейронами осуществляется посредством нейромедиаторов — веществ, которые выпускаются передающим нейроном, проходят через синапс и достигают рецепторов принимающего нейрона, возбуждая в нем электрический импульс.

Когда импульс возникает в двух нейронах одновременно, связь между ними усиливается. Активизируется специальный ген, вызывающий структурные изменения в обоих нейронах. В результате первый начинает вырабатывать больше нейромедиаторов, а во втором появляется больше рецепторов, рассчитанных на эти конкретные нейромедиаторы. Таким образом, открыв одну дверь, мы одновременно прорубаем несколько новых. В одном из исследований Кандел и его коллеги установили, что в ходе этого процесса число рецепторов у одного нейрона может увеличиться более чем в два раза.

Данные процессы лежат в основе механизмов научения и памяти. Когда человек совершает некое действие или переживает некое ощущение, у него активируется определенная цепочка нейронов, каждый из которых воздействует на соседние. Их совместная активация усиливает связь между ними: высвобождение нейромедиаторов того или иного типа приводит к увеличению числа рецепторов и, соответственно, к появлению новых синаптических связей. В итоге меняется карта коры головного мозга. Однако на этом изменения не заканчиваются. В каждом виде спорта есть свои легенды о тех, кто оставался в зале после тренировок. Дэвид Бекхэм, выступавший за Manchester United, был как раз таким игроком. По окончании тренировки он подолгу самостоятельно оттачивал мастерство выполнения свободных ударов, что помогло ему стать одним из величайших исполнителей стандартов в истории футбола. Англичанин Ронни О’Салливан, снискавший славу великого снукериста, сам будучи правшой, тренировал удары левой рукой до тех пор, пока не научился уверенно выполнять их в игре.

Положительный эффект практики наблюдается и после того, как навык успешно освоен, поскольку она повышает продуктивность работы мозга. Допустим, человек годами выполнял определенную работу. Он прекрасно знает, что от него требуется, потому прекрасно со всем справляется. Более того, по прошествии времени ему уже не нужно прилагать столько усилий, как раньше, но качество от этого нисколько не страдает. Точно так же происходит и с нейронами головного мозга.

В процессе освоения навыка увеличивается размер проекции той части тела, которая задействована в реализации данного навыка, на кору мозга. Однако постепенно число нейронов и количество энергии, необходимые для осуществления этого действия, уменьшаются, поскольку мозг научается использовать мышцы более эффективно.[54] Иллюстрацией может служить игра звезд мирового спорта. Достаточно взглянуть на то, как Лионель Месси уверенно контролирует пас, как экономны его движения, как легко он касается мяча, и сравнить с игрой футболиста второго дивизиона. Обратите внимание на плавность движений полевого игрока в крикете или бейсболе при выполнении броска, а потом попробуйте сделать так же. Или присмотритесь к тому, как Роджер Федерер выполняет удар справа: кажется, будто его рука плывет по воздуху, когда он ставит победную точку в матче.

Имя бразильца Неймара получило известность в мировом футболе еще до его многомиллионного трансфера из Santos в Barcelona, где уже играл Месси. Его отец был футболистом, и в детстве Неймар играл в мини-футбол и уличный футбол. Когда мальчику было всего 11 лет, его заметили в молодежной академии Santos и пригласили в клуб. Так что, учитывая, сколько времени он посвятил футболу, можно уверенно сказать, что свои 10 000 часов он отработал уже давно.

В 2014 г. в Японии провели исследование, чтобы определить, насколько именно повысилась эффективность работы мозга Неймара благодаря многолетней практике.[55] Исследование проводилось на аппарате фМРТ: футболист должен был совершать вращательные движения ногой ниже колена попеременно по и против часовой стрелки, меняя направление вращения каждые несколько секунд. В исследовании также приняли участие трое других профессиональных футболистов, двое пловцов из числа лидеров, а также один футболист-любитель. Выяснилось, что во время выполнения задания уровень мозговой активности у футболистов был ниже, чем у пловцов, у профессиональных футболистов — ниже, чем у любителя, а самым низким он оказался у Неймара.

Ученые считают, что причина здесь в том, что Неймар много лет играл босиком, перепробовав порядка 50 разных типов мячей. Итогом стали изменения в его мозге: укрепились связи между нейронами, а зона коры, отвечающая за движения ног, увеличилась и к тому же стала функционировать более эффективно.

Этот феномен часто называют мышечной памятью, однако высокая эффективность работы нейронов — это лишь одна сторона такой памяти. Другая предполагает высокую скорость выполнения операций, и здесь важную роль играет миелин — богатое липидами белое вещество головного мозга.