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

Мозг на миллион долларов

Мозг на миллион долларов

Когда я, будучи студентом, работал над исследовательским проектом, я посвятил целый летний триместр грубой переделке популярных песен на своем лэптопе. Я хотел найти связь между тем, как мозг обрабатывает музыку и речь. Когда мы обнаруживаем в чужой речи грамматическую ошибку, мозг при этом проявляет характерную активность. Я пытался выяснить, не наблюдается ли аналогичной активности в мозге высококлассных музыкантов, когда они слышат ошибки в исполнении музыки. Для этого я подготовил несколько фрагментов популярных произведений от Пятой симфонии Бетховена до современной классики наподобие темы из «Парка юрского периода», после чего изменил в них несколько нот, чтобы они звучали в другом ключе, либо длиннее или короче, либо игрались на другом инструменте.

Для измерения уровня мозговой активности я собрал группу испытуемых, где были учащиеся музыкальных школ 8-го года обучения и студенты старших курсов, не являвшиеся экспертами в области музыки. За участие в моем эксперименте я заплатил им по 5 фунтов.[72] Из специального оборудования я использовал электроэнцефалограф; обычно, когда говорят про запись мозговых волн, имеют в виду ЭЭГ.

Прибор представляет собой нечто среднее между шапочкой для купания, дуршлагом и самодельной бомбой. Все это утыкано электродами. Устройство надевают на голову, обрабатывают электроды специальным электропроводящим гелем для обеспечения контакта с кожей головы, подсоединяют провода к компьютеру — и можно исследовать электрическую активность мозга в нескольких зонах. Процедура безболезненна, правда, причиняет испытуемому некоторые неудобства, поскольку приходится сидеть без движения.

Первой жертвой моих музыкальных творений стал мой друг Том. Как говорится, лиха беда начало: вместо того чтобы прослушать треки один за другим, Том был вынужден 17 раз подряд насладиться жутко искаженной версией песни Barbie Girl группы Aqua. Бедняга, похоже, так и не оправился от пережитого в тот день.

Джейсон Шервин смеется, слушая мой рассказ («Как вам удалось уладить этические аспекты?!»), ведь когда-то он ставил очень похожий эксперимент с участием музыкантов, а уже потом перешел к сканированию мозга бейсболистов в момент принятия ими решения относительно приема подачи. «Если вам будет от этого легче, я скажу, что в ходе первого пробного эксперимента мы давали музыкантам прослушать чуть подправленную версию песни Eye of the Tiger в исполнении группы Survivor, — утешает он меня по скайпу, находясь у себя в Чикаго. — Так что теперь, когда мой приятель попадает на эту песню у себя в машине, он до сих пор помнит то место, где мы поменяли ключ».

Шервину 30 с чем-то лет, и он уже успел позаниматься многими вещами. Его работа на степень бакалавра была связана с физикой и музыкой, а магистерскую и докторскую диссертации он писал по авиа- и ракетостроению. Но благодаря детскому увлечению бейсболом и тому, что болел за команду Chicago Cubs, в итоге он оказался в мире спорта. Шервин является соучредителем компании deCervo, которая с помощью ЭЭГ занимается исследованием в области принятия решений о приеме подач в бейсболе, совершенствуя программное обеспечение тренажеров несколько глубже, чем Axon Sports и подобные компании. «Они делают черно-белые телевизоры с большими комнатными антеннами, а мы занимаемся спутниковым телевидением стандарта HD», — гордо заявлял он в одном интервью.

У ЭЭГ, как и у фМРТ, есть свои недостатки. По энцефалограмме можно четко проследить время проявления и протекания различных внутримозговых процессов, однако из-за контакта прибора с кожей головы не удается локализовать эти процессы. Наблюдать за процессами в мозге при помощи фМРТ — все равно что следить за футбольным матчем по текстовой трансляции: можно составить лишь довольно общее представление о реально происходящих событиях, да еще и с запаздыванием. А пользоваться для этой цели ЭЭГ — это как стоять где-то рядом со стадионом и отмечать всплески реакции болельщиков на трибунах: узнать о том, что забили гол, можно раньше других, но совершено непонятно, кому забили и как именно.

Деятельность deCervo стала продолжением исследования, которым Шервин занимался в Колумбийском университете в Нью-Йорке. Последние несколько лет он вместе с бизнес-партнером Джорданом Мьюраскином ездит по стране с лэптопом и черным алюминиевым чемоданчиком, заглядывая на тренировочные базы бейсбольных команд. Цель их вояжа — расчет времени, требующегося мозгу для реагирования на подачу.

В чемоданчике лежит портативный электроэнцефалограф стоимостью 10 000 долларов производства компании Advanced Brain Monitoring. Прибор можно описать как более элегантную и приятную в эксплуатации версию того аппарата, что использовал я в своем выпускном проекте. Надо сказать, в том геле, которым намазывалась кожа головы, вообще было мало приятного. «Никому не захочется надевать на голову этакую Медузу Горгону с торчащими во все стороны проводами, — объяснял Мьюраскин в интервью для спортивного сайта SB Nation. — Пусть это лучше будет чем-то небольшим и элегантным».[73]

Шервин и Мьюраскин демонстрировали игрокам различные варианты подачи, выполненные в компьютерной графике, фактически это было изображение приближающейся зеленой точки на пустом экране. Игрокам говорили, что от них требуется узнать подачи определенного вида — быстрые, крученые или скользящие — и при их появлении нажать на кнопку.

Сопоставив ЭЭГ с ответами испытуемых, исследователи выяснили, что меньше всего времени уходит на распознавание быстрых подач (что логично, поскольку их выполняют чаще всего, поэтому игрокам они прекрасно знакомы), а на крученые времени уходит больше. Обычно тип подачи определялся, когда мяч был на расстоянии 10–12 метров от базы, или в средней трети фазы полета. Как поясняет Мьюраскин, «в тот момент, когда игрок распознает тип подачи, как правило, происходит всплеск мозговой активности, продолжающийся примерно 300–350 миллисекунд».

В продолжение своего исследования ученые решили совместить полученные с помощью ЭЭГ данные о времени возникновения и продолжительности внутримозговых процессов с данными, полученными на аппарате фМРТ, и точно локализовать зону, где происходит принятие решения в зависимости от распознанного типа подачи. Они убедили игроков университетских бейсбольных команд сознательно солгать при определении типа подачи, находясь в аппарате фМРТ с подключенным к голове энцефалографом. «Нам удалось связать отдельные аспекты того, как они воспринимают движение мяча, с предыдущими исследованиями, посвященными узкоспециализированным структурам мозга, ответственным за зрительное распознавание различных объектов, — рассказывает Шервин. — Особенно нас заинтересовала область в веретенообразной извилине, отвечающая за узнавание лиц. У большинства людей навык зрительного распознавания проявляется именно в отношении черт лица. Мы выяснили, что у бейсболистов в этой области имеются следы адаптации к различению типов подачи».

Шервин и Мьюраскин обнаружили не только активизацию зон зрительной и двигательной коры при правильном определении подачи, но и что в случае ошибки нейронная активность смещается в префронтальную кору, которая связана с принятием решений на более высоком уровне и с более осознанной мыслительной деятельностью. Из этого следует, что, когда мышление «на автомате» оказывается неэффективным, к процессу подключается мышление более высокого уровня и пытается выяснить причину.

Профессор Пол Сайда, помогавший координировать работу Шервина в Колумбийском университете, поясняет: «Локализация нейронных цепочек, обеспечивающих быстрое принятие решений в бейсболе, открывает возможности, связанные с самостоятельной тренировкой игроков с учетом индивидуальных особенностей функционирования их нервной системы».

Иными словами, спортсмены могут, основываясь на данных, полученных путем такого анализа, во время тренировки уделять особое внимание тем подачам, с которыми у них больше всего проблем. «Это как диабетик, делающий анализ крови на сахар, — говорит Шервин. — В зависимости от результата он решает, что будет есть в течение дня».

И хотя Шервин всячески подчеркивает, что его методика еще требует серьезной доработки, согласно его данным, коррекция тренировочного процесса приносит свои плоды. Вновь посетив одну из команд, с которой они с коллегой до этого работали, исследователи установили, что специфический маркер принятого решения, отражающийся на ЭЭГ в момент правильного определения типа подачи, сместился по оси времени немного ближе к центру. У игроков, участвовавших в предыдущем эксперименте, внимание стало острее: теперь они могли определить разницу между быстрой и крученой подачей за меньшее время, что подтверждалось картиной их мозговой активности.

У исследования, проведенного компанией deCervo, есть и более заманчивые перспективы. Помимо компьютерной программы, которую Шервин и Мьюраскин использовали для оценки уровня мозговой активности с помощью ЭЭГ, сегодня они разрабатывают приложения для смартфонов и планшетов, позволяющие отслеживать динамику нейронной активности. По мнению Джейсона Шервина, такие приложения будут подсказывать тренеру прямо во время игры, кто из бэттеров команды сегодня лучше всех видит мяч. А молодые игроки смогут сравнивать свое время реакции со средним уровнем игрока высшей лиги и, если они недотягивают, выполнять упражнения на компьютерном тренажере, целенаправленно работая над конкретными аспектами.

Еще одним способом применения результатов исследования deCervo может стать создание базы данных игроков с указанием параметров эффективности их мозговой деятельности. Эту информацию смогут использовать рекрутеры команд. На уровне школ и университетов полно перспективных бэттеров, которые мечтают пробиться в высшую лигу. Кто-то может обладать быстрым и мощным ударом, но, если он не умеет моментально определять подачу, шансов у него никаких.

Данная методика позволит выявить тех, кто умеет. Она же станет непреодолимым препятствием для карьеры, подобной той, что в свое время сделал Билли Бин. В первые два года учебы в университете он демонстрировал средний коэффициент результативности бэттера на уровне 0,501, что помогло ему отобраться на первом же этапе в команду New York Mets. Однако Бин не сумел приспособиться к требованиям высшей лиги, и его коэффициент упал до 0,201. Позднее он стал известен как менеджер клуба Oakland As и лицо революции в бейсбольной статистике, о чем подробно рассказал Майкл Льюис в книге «Moneyball. Как математика изменила самую популярную спортивную лигу в мире».

Очередную революцию может принести нейробиология, хотя у старой гвардии, как и раньше, есть сомнения на этот счет. Шервин пересказывает свой разговор с одним рекрутером, с которым он встретился во время посещения университета в штате Иллинойс: «В конце он сказал фразу, в которой заключена самая суть всей книги Льюиса: „Мне достаточно взглянуть на игрока, чтобы понять, хороший из него бэттер или нет“».

Я говорю: «Да, но, помимо вас, есть еще 20 рекрутеров, которые тоже видят этого парня. Как же вы собираетесь находить скрытые таланты, когда вокруг столько других людей? Где-то может жить парень, ни разу в жизни не игравший в бейсбол. Но у него талант к приему скользящих подач. Он может находиться в другой части света, где вообще нет ни одной бейсбольной площадки, где бейсбол можно увидеть только по телевизору. Не нужно искать руку на миллион долларов, надо искать мозг на миллион».