Широко признано, что наше физическое здоровье отражается на нашей умственной работоспособности, особенно с годами. Каким образом хорошая физическая форма влияет на старение нашего мозга? Нейровизуализационные исследования, в которых можно было проследить активность различных частей мозга, немного прояснили картину. До сих пор, однако, ни одно из проведенных исследований не связывало непосредственно активацию мозга с умственной и физической работоспособностью.
Физическая подготовка и мозг
Как сообщалось в последнем номере журнала NeuroImage, захватывающее новое исследование, проводимое в группе пожилых японских мужчин доктором Хидеки Соя из Университета Цукуба в Японии и его коллегами, впервые показало, что существует прямая связь между активностью мозга, функционированием мозга и физической подготовкой. Они обнаружили, что у мужчин в хорошей физической форме умственные показатели были выше, чем у других, и у них части головного мозга были задействованы так же, как и в молодости.
Поскольку мы стареем, мы используем разные части мозга по сравнению с молодыми людьми. Например, в юном возрасте мы в основном используем левую сторону нашей префронтальной коры для решения умственных задач, используя краткосрочную память, для понимания значения слов и способности распознавать ранее произошедшие события, объекты или людей.
Становясь старше, мы склонны использовать эквивалентные части нашей префронтальной коры с правой стороны мозга для решения тех же задач. Префронтальная кора расположена в передней части головного мозга, сразу за лобной костью. Она отвечает за исполнительную функцию, память, интеллект, способность к изучению языков и зрение.
Использование сторон головного мозга
Для выполнения задач, задействующих краткосрочную память и манипулирование памятью, долгосрочную память и тормозной контроль, молодые люди используют правую сторону префронтальной коры, в то время как у пожилых людей в данном процессе участвуют как правая, так и левая префронтальная кора.
На самом деле, с возрастом, мы склонны использовать обе стороны префронтальной коры при решении умственных задач, а не только одну. Этот феномен был назван HAROLD, что расшифровывается как уменьшение межполушарной асимметрии у пожилых людей, которое отражает реорганизацию мозга как компенсацию за уменьшение объема мозга и эффективность вследствие возрастных структурных и физиологических изменений.
В исследовании NeuroImage, 60 пожилых мужчин (в возрасте 64-75 лет) подвергались физической нагрузке для измерения их физической подготовки. Мужчины, чья физическая подготовка сильно отличалась от других, потом проходили тест на измерение селективного внимания, исполнительной функции и времени реагирования.
Это хорошо известный тест Струпа (Методика словесно-цветовой интерференции), т.е. мужчинам показывали слова, означающих цвета, такие как синий, зеленый, красный, но при этом просили их назвать цвет букв, а не прочитать само слово. Это сложнее, чем кажется. Когда цвет букв не совпадает со значением слова — синий, красный, зеленый – мозгу требуется больше времени, чтобы реагировать. Это время реагирования используется в качестве измерительной функции мозга.
Деятельность в области префронтальной коры мужского мозга измеряли на протяжении всего испытания, используя уникальную методику функциональной нейровизуализации, которая называется функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия. Этот метод позволяет измерить концентрацию кислорода в крови в поверхностных кровеносных сосудах, показатель активности в наружных слоях мозга, с помощью датчиков, закрепленных на кепке, которую надевали на голову мужчинам.
Активность мозга
Активные клетки мозга требуют свежей обогащенной кислородом крови, которая вытесняет венозную кровь из этой области. Функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия измеряет изменения в цвете между насыщенной кислородом красной кровью и синей венозной кровью, и таким образом косвенно измеряет активность мозга.
Результаты этих тестов были объединены и широко статистически проанализированы, чтобы изучить связь между физической подготовкой, временем реагирования по Струпу и активностью мозга во время проведения теста Струпа. Как и предполагалось, во время проведения теста Струпа у пожилых людей были задействованы обе стороны префронтальной коры мозга, никакой разницы между правой и левой стороной не было, что подтверждает уменьшение межполушарной асимметрии у пожилых людей среди этой группы мужчин. Предыдущие исследования показали, что у молодых людей была задействована левая сторона префронтальной коры мозга для этой задачи.
Анализ взаимосвязи между активностью мозга и временем реагирования по Струпу показал, что у тех мужчины, которые задействовали левую сторону префронтальной коры мозга при выполнении теста Струпа, время реагирования было быстрее. Это указывает на то, что у пожилых людей, как и у молодежи, это полушарие мозга работает лучше при выполнении теста.
Далее была проанализирована связь между физической подготовкой и временем реагирования по Струпу. У мужчин с хорошей физической подготовкой время реакции было короче.
Деятельность левой коры головного мозга
Основываясь на этих выводах, становится видно, что исследователи верно предполагали, что лучшая деятельность левой префронтальной коры мозга связана с хорошей физической подготовкой. Иными словами, у мужчин, находящихся в хорошей физической форме, как и у молодых людей, была задействована левая сторона префронтальной коры мозга, по крайней мере, при выполнении теста Струпа.
В проведенных ранее исследованиях, в отличие от данного исследования, не было изучено взаимодействие трех факторов – Физической подготовки, умственной работоспособности и активации мозга. Используя умные статистические тесты, называемые посреднический анализ, с помощью которых можно проследить взаимодействие этих трех факторов, исследователи обнаружили, что пожилые мужчины в хорошей физической форме лучше справляются с умственными задачами, чем остальные, и при этом задействуют более важные области головного мозга, когда это необходимо. В самом деле, пожилые мужчины в хорошей физической форме используют те же части головного мозга, которые они использовали в молодости.
Объем белого вещества и физическая форма
Как у них это получается? Профессор Соя говорит: «Одно из возможных объяснений, предложенных учеными, заключается в том, что объем и целостность белого вещества в той части мозга, которая связывает две стороны, снижается с возрастом. Есть некоторые доказательства, подтверждающие эту теорию, что у людей в хорошей физической форме лучше сохраняется это белое вещество, чем у физически неподготовленных, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить эту теорию».
Так что, если вы не хотите в старости страдать слабоумием, скорее в спортзал.
Источник: http://www.sciencedaily.com/releases/2015/10/151023084456.htm
