ГАМК подавляет возбуждающую активность мозга, то есть, когда мозг высвобождает большое количество ГАМК, человек чувствует себя спокойнее. В мозге животных, которых заставляют больше бегать, развивается больше возбуждающих нейронов и больше нейронов, высвобождающих ГАМК. Еще бег заставляет вас чувствовать себя более восприимчивым и бдительным. Хотя физические упражнения приводят к увеличению количества возбуждающих нейронов и синапсов, исследования на животных показывают, что при этом в ответ на стресс с большей вероятностью активируются ГАМК-высвобождающие нейроны. В одном исследовании мыши, которые регулярно бегали в колесе, оправлялись от стресса, вызванного помещением в холодную воду, быстрее, чем мыши, ведущие неподвижный образ жизни [16].
Физические упражнения повышают настроение и улучшают когнитивные функции за счет выработки нейротрофического фактора головного мозга (BDNF).
Триггером для высвобождения BDNF после тренировки может быть анандамид, который сам высвобождается при физической нагрузке и может быть ответственен за «кайф бегуна» [17]. Так что не должно быть ничего удивительного в том, что бег, в частности, стимулирует производство BDNF. Бег делает тело здоровее, а BDNF помогает быть уверенным, что здоровее делается и мозг. BDNF способствует росту дендритов, длинных ветвей, соединяющих нейроны друг с другом. Он усиливает синапсы – мосты между нейронами. И наконец, BDNF заставляет стволовые клетки превращаться в здоровые новые нейроны [18].
Наибольший рост мозга под влиянием физических упражнений у людей происходит в гиппокампе[14]
. Кроме того, физические упражнения – нейропротекторы, они улучшают показатели при нейродегенеративных заболеваниях: отодвигают возраст начала развития болезни, замедляют прогрессирование и снижают тяжесть симптомов. Наконец, физические упражнения улучшают восстановление после разнообразных травм головного мозга [20].Физические упражнения делают подростков умнее и ассоциированы с лучшей успеваемостью в школе. Исследование миллиона молодых шведских мужчин, поступивших на военную службу, выявило, что показатели физической подготовки коррелируют с более высоким IQ. Эта корреляция подтвердилась даже для однояйцевых близнецов, демонстрируя важность физической активности в детстве. Мальчики с более высоким IQ также смогли выстроить более высокооплачиваемую карьеру [21].
Другие исследования показывают, что всего через шесть недель регулярных физических упражнений улучшается рабочая память и оптико-пространственная ориентация [22]. Кроме того, у тех, кто занимается регулярно, после короткой тренировки улучшаются результаты тестов на творческое решение [23].
Исследователи предложили и другие объяснения положительного воздействия физических упражнений на мозг, помимо стимуляции высвобождения BDNF. Согласно одной теории, физические упражнения увеличивают потребление крови и кислорода в мозге. Согласно другой – увеличивают количество и качество нейромедиаторов, особенно тех, которые, как нам известно, влияют на настроение и когнитивные способности: дофамина, норадреналина и серотонина [24]. Например, при изучении активности генов в гиппокампе мышей, которых поощряли к занятиям спортом, она выглядела аналогично активности генов у мышей, которым давали препараты, повышающие уровень серотонина. То есть физические упражнения могут частично способствовать повышению уровня серотонина, эффекту, аналогичному вызываемому большинством распространенных антидепрессантов, например «Прозаком» [25].
Причина, по которой мы с возрастом теряем волю к активности, остается загадкой. Мой сын скачет по стенам, но пожилой человек довольствуется часами спокойного сидения. Что изменилось в его мозге? В увлекательном исследовании, посвященном животным, не относящимся к приматам, было отмечено, что возрастное снижение активности наблюдается у многих видов [26]. Автор связывает это с дофамином, который выделяется все в более малых количествах и рецепторов которого все меньше становится с возрастом. Более того, когда в мозге пожилых животных повышается уровень дофамина, увеличивается и уровень их активности.
В практическом смысле дофамин, по-видимому, мотивирует нас быть активными. Это желание заниматься спортом, в свою очередь, изменяет нейрохимию нашего мозга и создает петлю обратной связи, посредством которой наша молекула удовольствия побуждает нас достигать большего счастья.