Значительное количество исследований свидетельствует о том, что спортивные занятия жизненно важны для развития когнитивных способностей. На протяжении всей жизни здоровье сердца тесно связано со здоровьем мозга. В детстве здоровье сердечно-сосудистой системы ассоциируется с успехами в чтении и математике, помимо силы и гибкости мышц. Данные метаанализа показывают, что активные физически дети в возрасте от 4 до 18 лет имеют более высокие показатели в тестах IQ, в тестах на восприятие, на вербальные и математические способности, а также высокую академическую успеваемость в целом (величина коэффициента d’ = 0,32). Эта взаимосвязь была самой сильной в возрасте от 4 до 7 и от 11 до 13 лет. Тренированные дети показывали лучшие результаты в решении задач на внимание и в конфликтных сигнальных тестах (см. главу 13), которые ассоциируются со способностью к самоконтролю. Физкультура также улучшает показатели в решении задач на сравнительную память, когда нужно вспомнить, какие пары рисунков показывали вместе, что требует согласованной работы лобной коры и гиппокампа.
Родители должны воспользоваться преимуществами активного периода детства и знакомить детей с видами спорта, которые могут стать их увлечением на всю жизнь.
Хотя привычку лучше всего развивать в юности, мозг получает особенно заметную пользу от регулярных упражнений в пожилом возрасте. Старение кровеносной системы уменьшает приток крови к мозгу, а кровь приносит кислород и глюкозу. Пожилые люди, которые всю жизнь занимались спортом, лучше планируют свои задачи, организуют свое поведение и разбираются с двусмысленными и противоречивыми сигналами, чем люди того же возраста, ведущие сидячий образ жизни. Когда неактивные люди начинают выполнять физические упражнения даже в возрасте более 70 лет, функционирование их мозга улучшается всего за несколько месяцев. Упражнения также прочно связаны с уменьшением риска старческого слабоумия, в том числе болезни Альцгеймера.
Физическая деятельность приводит к росту и усилению активности в лобной и теменной коре у взрослых людей. При сканировании мозга активность этих областей наблюдают во время тестов на чтение и математические вычисления, а также во многих тестах на самоконтроль. Физически подготовленные взрослые люди, как молодые, так и пожилые, показывают пониженную активность (т.е. увеличенную эффективность) передней поясной коры, которая участвует в распознавании ошибок и разрешении конфликтов между альтернативными вариантами.
Различия в активности мозга, связанные с упражнениями, также наблюдались у детей. У тренированных 9–10-летних детей гиппокамп и дорсальная (задняя) часть полосатого тела (играющего важную роль в выборе реакций, когнитивной гибкости и реализации усвоенных видов поведения) по размерам больше, чем у малоактивных детей. Эти различия связаны с улучшением эффективности в выборе поведения. Роль упражнений в развитии лобной коры у детей еще мало изучена, но их воздействие на поведение указывает на то, что эта часть мозга тоже затрагивается.
Существует несколько способов, которыми тренировки могут изменить мозг, и они не являются взаимоисключающими. Неврологи обнаружили, что у людей и лабораторных животных физическая активность приводит к высвобождению факторов роста – белков, которые поддерживают рост дендритов и синапсов и улучшают их пластичность. Двигательная активность также способствует выживанию недавно сформированных клеток мозга в гиппокампе у молодых и пожилых лабораторных животных, даже у крысят, чьи матери подвергались химической нагрузке во время беременности. Белки, высвобождаемые при физических нагрузках у молодых и пожилых лабораторных животных, стимулируют рост кровяных сосудов и помогают питательным веществам крови достигнуть мозга. Большая часть этих эффектов была изучена на взрослых животных, но они, возможно, также происходят и в детском мозге. Вопрос о том, как тренировки взаимодействуют с развитием мозга, еще предстоит изучить.
Практический совет: защищайте вашего ребенка от травм головы
В правиле о пользе физических упражнений для головного мозга есть одно большое исключение: риск травмы головы при контактных видах спорта. Рассмотрим случай с 21-летним футболистом по имени Оуэн Томас, умершим в 2010 году. Он является самым молодым человеком, имевшим хроническую травматическую энцефалопатию – нейродегенеративное расстройство, которое было обнаружено при аутопсии после его самоубийства. (Нейродегенерация – это общий термин, означающий прогрессивное разрушение структуры и функции нейронов.) Ему никогда не ставили диагноз «сотрясение мозга», и он не страдал от депрессии, но на поле он был известен как жесткий нападающий.
Многочисленные исследования показали, что неоднократные удары по голове усиливают риск развития неврологических симптомов на более позднем этапе, в том числе слабоумия, двигательных расстройств и депрессии. Только в США ежегодно происходит от 1,6 до 3,8 млн случаев сотрясения мозга, связанных со спортом, и это потенциально крупная проблема. Сотрясение мозга с большей вероятностью обнаруживается у девочек, занимающихся теми же видами спорта, хотя это может объясняться тем, что мальчики менее склонны рассказывать о своих симптомах.
Хроническая травматическая энцефалопатия имеет множество симптомов, в том числе депрессию, потерю памяти и проблемы контроля поведения. Ее симптомы легко перепутать с симптомами болезни Альцгеймера, болезни Лу Герига или болезни Паркинсона, поэтому ее распространение остается неопределенным (некоторые исследователи теперь считают, что сам Гериг мог страдать хронической травматической энцефалопатией с неправильным диагнозом заболевания, названного в его честь). Носители одной из вариаций гена ApoE4 подвергаются более высокому риску болезни Альцгеймера, и эта вариация также усиливает риск нейродегенерации, ассоциирующейся с травмами головы.
Многие популярные виды детского спорта могут быть рискованными. Футбол, борьба, регби, хоккей, карате, лакросс, баскетбол и катание на лыжах связаны с неоднократными травмами головы. Еще не вполне ясно, как количество, время и тяжесть этих травм связаны с долговременными рисками. Троекратное сотрясение мозга значительно увеличивает риск – по данным большинства исследований, а в некоторых исследованиях показано, что увеличенный риск имеется уже после одного сотрясения (или незамеченной травмы головы, как произошло с Томасом).
По сравнению со взрослыми дети дольше выздоравливают после сотрясения мозга. Это может быть связано с меньшим зазором между мозгом и черепом у детей, из-за чего отек мозга после травмы становится более серьезной проблемой для детей, чем для взрослых. Дети также особенно подвержены осложнениям от повторных травм во время выздоровления. В США с 1945 года произошло более 90% смертей из-за травм головы у спортсменов, еще не закончивших школу.
Хотя для прояснения нижеследующих вопросов нужно провести лонгитюдное исследование, осторожность представляется вполне оправданной. Дети, в чьей семейной истории есть болезнь Альцгеймера, должны проявлять особенную осторожность и избегать травм головы. Ни одного ребенка нельзя допускать к игре, если у него еще наблюдаются побочные симптомы сотрясения мозга (не все сотрясения приводят к потере сознания; путаница в мыслях и частичная утрата памяти после травмы тоже указывают на сотрясение). Во время выздоровления мозг ребенка должен отдыхать, как и его тело, ему не следует выполнять школьную работу и даже читать. И наконец, родители должны всерьез рассмотреть возможность неконтактных видов спорта для детей, перенесших более одной травмы головы на текущих спортивных занятиях. Более подробную информацию см. по адресу: http://www.cc¡c. gov/concussion.
Для того чтобы физические упражнения шли на пользу мозгу, дети любого возраста должны активно двигаться минимум один час в день. Маленькие дети редко нуждаются в поощрении, чтобы побегать, поэтому большинство детей удовлетворяет указанным требованиям или превосходит их в начальной школе. В дополнение к игре в салочки и залезанию на деревья, что вряд ли будет продолжаться в зрелом возрасте, родители должны воспользоваться преимуществами этого активного периода и знакомить детей с видами спорта, которые могут стать их увлечением на всю жизнь – такими, как боевые искусства, танцы, софтбол или пешие походы. Родителям также следует ограничивать детей во времени, проведенном перед телевизором и компьютером (см. главу 16), и показывать детям, что тренировки являются составной частью жизни взрослых людей.
В нашей культуре, которая одержима борьбой с лишним весом, возникает искушение сосредоточиться на уменьшении веса как на главной пользе от упражнений, но этот подход может оказаться контрпродуктивным (см. врезку «Практический совет: беспокоитесь о весе вашего ребенка?» в главе 12).
В нашей культуре, которая одержима борьбой с лишним весом, возникает искушение сосредоточиться на уменьшении веса как на главной пользе от упражнений, но этот подход может оказаться контрпродуктивным (см. врезку «Практический совет: беспокоитесь о весе вашего ребенка?» в главе 12).
Представление о тренировках как об элементе диеты делает их чем-то временным, а не приятным ежедневным занятием. А юные девушки могут воспринимать их как своего рода расплату за излишества в еде. Поскольку никто не стремится к занятиям, которые ассоциируются со стыдом и чувством вины, такая мотивация причинит вред вашим попыткам сделать физическую активность регулярной и приятной частью жизни вашего отпрыска. Движение полезно для всех, независимо от тучности или худобы.
Владение двигательными навыками у детей имеет и социальные аспекты. Неправильный замах и неточный удар, который у дошкольника мог бы вызвать лишь смех, у подростка на уроке физкультуры может вызвать стыд и ужас. Расстройство и замешательство, связанные с попытками догнать более умелых сверстников, часто приводят к пожизненному разочарованию в спорте. По данным лонгитюдных исследований, сидячий образ жизни в детстве служит сильным предсказательным фактором для аналогичного образа жизни в зрелом возрасте.
Усилия родителей заложить основу двигательной активности в начальной школе окупятся в подростковом возрасте. Обычно физическая активность уменьшается в начале подросткового возраста – в среднем к 13 годам у девочек и к 15 годам у мальчиков. В этот период организованные занятия и общение вытесняют все остальные занятия, даже сон (см. главу 9). У многих детей эта стадия развития становится водоразделом между активным детством и сидячим образом жизни взрослого человека, со значительными последствиями для здоровья.
На протяжении почти всей эволюционной истории нашего вида люди были гораздо более активными, чем в наши дни. Наши тела и наш мозг привыкли к регулярным упражнениям и плохо функционируют при их отсутствии. Существуют упражнения на вкус каждого ребенка: от одиночных пробежек и командных видов спорта до занятий йогой. Если вы поможете своему ребенку найти такие виды двигательной активности, которые устраивают его и развивают его таланты, это будет хорошей стартовой площадкой для перехода к новому жизненному этапу.
Глава 16
Электронные развлечения и миф о многозадачности
Возраст: от рождения до восемнадцати лет
Многие современные дети имеют постоянный доступ к электронным средствам информации и развлечениям – от телевизора в спальне до видеоигр в дороге. В США средний ребенок начинает смотреть телевизор в 5-месячном возрасте, еще не умея самостоятельно сидеть. К седьмому классу 82% детей выходят в онлайн.
Мозг вашего ребенка настроен на поиск и сортировку новой информации, потому что выживание наших предков часто зависело от наблюдения за изменениями в окружающей среде – от появления льва до нового выражения на лице подруги. Но что происходит с нашим мозгом, когда получение новой информации становится слишком простым? Наше общество выясняет это по мере того, как Интернет обрушивает на нас лавину фактов и идей.
Исследователи еще не знают всех последствий знакомства детей с постоянным потоком мощных стимулов, так как новая среда массовой информации появилась сравнительно недавно. Давайте начнем с основных концептуальных принципов, установленных десятилетиями неврологических исследований.
На всем протяжении этой книги мы подчеркивали, что развитие мозга вашего ребенка зависит от широко доступных сенсорных стимулов, помогающих определить, какие нервные связи будут сохранены или утрачены. Если характер этих стимулов резко изменяется, мы можем ожидать последствий для развития мозга. В случае с новыми средствами массовой информации немногочисленные эксперименты подтвердили эту идею, хотя и не полностью. Нам известно, что влияние электронных развлечений на мозг зависит от деталей. Например, от того, занимается ли ваш ребенок пассивным просмотром телепрограмм или активно играет в видеоигры, в каком возрасте это происходит и какими занятиями ребенок пренебрегает из-за этого.
В любой момент повседневной жизни решение о том, какая информация заслуживает нашего внимания, является далеко не простым. Наш мозг вынужден сочетать способность к глубокому сосредоточению на конкретной проблеме со способностью к быстрому переключению внимания, если происходят важные перемены. Для поддержки этого равновесия восходящее внимание – сознательное направление хода ваших мыслей – должно соперничать с нисходящим вниманием{Обычно сознательно направляемое внимание называют произвольным (т.е. направляемым волей), а неосознанное, автоматическое – непроизвольным. – Прим. ред.}, автоматически отвлекающим вас на внезапные события, например чей-то крик или звонок мобильного телефона. Вероятно, вы испытывали моменты, когда одна система преобладала над другой: либо ваша сосредоточенность была такой глубокой, что вы не слышали, как плачет ваш ребенок, либо вас так часто отвлекали, что вы ни на шаг не могли продвинуться в текущей работе.
Система нисходящего внимания функционирует с рождения. Она формируется раньше, чем система восходящего осознанного внимания, которое может захватывать контроль на короткое время к концу 1-го года жизни и продолжает улучшаться как минимум до 10 лет, а возможно, и в подростковом возрасте. Этот разрыв в формировании двух систем объясняет, почему маленькие дети легче отвлекаются, чем старшие. Как мы говорили в главе 13, исполнительные функции мозга являются главным компонентом самоконтроля и развиваются по мере накопления опыта.
Основной принцип нейронаук гласит, что наш мозг лучше делает то, чем он занимается чаще всего. Видеоигры прекрасно иллюстрируют этот принцип, так как дети обычно проводят сотни или даже тысячи часов за играми, требующими быстро определять мишени и отличать их от других отвлекающих факторов. Дафна Бовелье и ее коллеги показали, что эти усилия улучшают скорость реакции и визуальное внимание при решении многих задач. Хотя вы можете подумать, что видеоигры тренируют примитивное нисходящее внимание, на самом деле улучшение эффективности в основном связано с восходящим вниманием. К сожалению, такой эффект оказывают только активные видеоигры вроде ненавистных для родителей «стрелялок».
Эти изменения являются прямым следствием видеоигр. Можно подумать, что люди с развитым визуальным вниманием будут более склонны к видеоиграм, но это лишь путаница причины со следствием. Исследователи исключили такую интерпретацию. Так, в экспериментах студенты колледжа, не имевшие регулярной практики игр, получали задание играть в компьютерные игры (например, Grand Theft Auto или Call of Duty). Контрольная группа провела такое же количество времени, играя в неактивные видеоигры (Tetris и The Sims). Тренировка улучшила некоторые аспекты визуального внимания, но лишь у той группы, которая играла в активные видеоигры. У них также повысилась чувствительность к контрасту (способность различать слабые контуры, например автомобили в тумане), и этот эффект продолжался еще годы после тренировок. Игравшие студенты колледжа реагировали быстрее неигравших, безотносительно к количеству ошибочных реакций.
Сходные эксперименты нельзя проводить над детьми, поскольку будет неэтично подвергать их насилию, присутствующему в видеоиграх. Мы полагаем, что если между детьми и студентами колледжа существует различие, оно заключается в том, что молодой мозг более пластичен, чем мозг почти взрослого человека. Исследователи ищут игры без элементов насилия с похожими благотворными эффектами, но пока их поиски не увенчались успехом.
Предположение: влияет ли Интернет на способность к сопереживанию?
Кого не раздражал человек из очереди в магазине, который не мог оторваться от своего мобильного телефона, чтобы обратиться к кассиру? С 2000 года в США происходит резкое падение способности к сопереживанию – эмпатии. Метаанализ показывает, что современные студенты колледжа на 40% менее склонны соглашаться с высказываниями вроде «перед тем, как критиковать кого-то, я постараюсь представить, что сам бы чувствовал на его месте», по сравнению с их сверстниками 20-30 лет назад. В других исследованиях многие жители США сообщают, что люди стали менее добры и внимательны друг к другу за последние 10 лет.
Этот упадок был выявлен недавно, поэтому его причины точно не известны, но главным подозреваемым являются электронные средства. Современные студенты выросли в окружении видеоигр и электронных коммуникаций, постоянно присутствовавших в их жизни. Текстовые сообщения стали более частыми, чем живые телефонные разговоры, и многие подростки обмениваются ими даже в ситуациях, когда они могут обернуться и лично поговорить друг с другом.