Как физическая форма влияет на работоспособность мозга? До сих
пор ни одно исследование не показывало прямую связь между активностью мозга и
умственной и физической работоспособностью. Впервые эту связь обнаружили
японские ученые, недавно опубликовавшие свою работу в журнале NeuroImage. Они
показали, что пожилые японские мужчины, находящиеся в лучшей физической форме,
лучше выполняют умственную работу, при этом участки их головного мозга
взаимодействуют так же, как и у молодых людей.
Молодой человек и человек старшего возраста задействуют для решения одной и той же задачи разные участки мозга. Например, в юности для решения задач, связанных с кратковременной памятью, пониманием смысла слов и способностью распознавать ранее встречавшиеся события, объекты или людей, как правило используется левая часть префронтальной коры (PFC). У человека в возрасте при решении этих же задач обычно используется уже не левая, а правая часть префронтальной коры. Задачи, включающие временное хранение и операции с памятью, долгосрочные воспоминания и тормозный контроль, у молодых людей задействуют участок PFC, расположенный справа, а у пожилых – аналогичные участки и справа, и слева. С возрастом люди часто начинают использовать и правый, и левый участки мозга. Это явление – уменьшение полушарной асимметрии у пожилых людей – отражает степень реорганизации мозга при компенсации снижения способностей из-за структурных и физиологических возрастных изменений.
В недавно опубликованном в NeuroImage исследовании 60 пожилых мужчин в возрасте от 64 до 75 лет прошли тест, оценивающий их физическую форму. Затем они выполнили широко известный тест Струпа, в котором испытуемому показывают слова, обозначающие цвет (например: синий, зеленый, красный), но просят не читать слова, а назвать цвет букв. Этот тест позволил оценить селективное внимание, исполнительные функции и время реакции. В это время измеряли активность префронтальной коры испытуемых с помощью функциональной спектроскопии в ближней инфракрасной области спектра (fNIRS): эта методика позволяет измерять концентрацию кислорода в крови поверхностных кровеносных сосудов, что является показателем активности наружных слоев мозга. Активным клеткам мозга требуется приток свежей, наполненной кислородом крови, которая больше свежего кислорода, свежий кислородом кровь, которая вытесняет из этой области венозную кровь. fNIRS измеряет изменения в цвете между богатой кислородом красной кровью и венозной и, таким образом, измеряет активность мозга.
Оказалось, что у пожилых людей во время теста Струпа активны и правая, и левая части префронтальной коры, в то время как более ранние исследования показали, что у молодых во время прохождения теста Струпа более активна левая часть PFC. Анализ взаимосвязи между активностью мозга и скоростью реакции показал, что те люди, у которых более активной во время выполнения теста была левая часть PFC, имели более быструю реакцию. Это указывает на то, что пожилые люди, чей мозг работает так же, как и у молодых, лучше справляются с тестом. Затем проанализировали связь между физической формой и скоростью реакции. Испытуемые, находившиеся в лучшей форме, и с тестом справились лучше.
Основываясь на этих выводах, исследователи предположили и не ошиблись, что лучшая физическая форма связана с более высоким уровнем активности левой части префронтальной коры. Другими словами, более спортивные мужчины, как правило, используют мозг так же, как и молодые, по крайней мере, во время выполнения теста Струпа. Обработав результаты статистически, исследователи пришли к выводу, что более спортивные пожилые мужчины лучше справляются с умственной работой, чем менее спортивные.
Почему это происходит? Ученые предположили, что с возрастом снижаются объем и целостность белого вещества в той части мозга, которая обеспечивает взаимодействие полушарий. Есть данные в поддержку теории о том, хорошая физическая форма позволяет сохранить белое вещество, но эта область еще нуждается в дальнейших исследованиях. А заняться физкультурой и спортом каждый из нас может уже сейчас.
Источник: sciencedaily.com
Литература:
-
Kazuki Hyodo, Ippeita Dan, Yasushi Kyutoku, Kazuya Suwabe, Kyeongho Byun, Genta Ochi, Morimasa Kato, Hideaki Soya. The association between aerobic fitness and cognitive function in older men mediated by frontal lateralization. NeuroImage, 2015; DOI: 10.1016/j.neuroimage.2015.09.062
