Связь между упражнением и памятью (и сном?)

Новые исследования показывают, что упражнения оптимизируют мозг для консолидации памяти.

Упражнения улучшают связь в мозге и усиливают память.

Источник: iStock / Uberimages

Упражнение полезно для мозга. Ваш регулярный пробег или класс спина приносит пользу памяти и исполнительной функции. Если вы делаете это три или четыре раза в неделю, упражнения также улучшают ваши моторные навыки – все, что требует движения и мышц. Предыдущие исследования показали, что время упражнения влияет на то, насколько хорошо оно помогает сложить воспоминания.

• 3 пути, что жизнь в городе связана с психологической болезнью
• 5 правды о беспокойстве, чтобы помочь вам оставаться в живых
• Хотите быть более творческими? Прогулка как пещерный человек
• Интеграция инноваций в существующую культуру
• Эдиповские обломки

Но никто не знал, почему это так. Теперь новое исследование впервые показывает, как упражнения меняют мозг способами, которые могут объяснить, почему это полезно для консолидации памяти. «Ваш мозг становится более эффективным, – говорит Марк Ройг, невролог и физиотерапевт в Университете Макгилла в Монреале, который является старшим автором на бумаге. Более того, говорит Ройг, результаты показывают, что хороший сон ночью может стать важной частью процесса.

В статье, опубликованной в NeuroImage , и в соавторстве с Фабьеном Дал Масо, Беннетом Десормо и Мари-Хелен Боуриас, основное внимание уделяется моторному обучению и памяти. Ройг и его коллеги работают с реабилитационными пациентами, особенно с теми, кто перенес инсульт. «Идея состоит в том, чтобы попытаться использовать упражнения в сочетании с моторным обучением, чтобы улучшить удержание моторных навыков у пациентов», – говорит Ройг. Но их результаты могут применяться и к спортивной подготовке. С тех пор, как было установлено, что физические упражнения улучшают другие виды памяти, такие как визуальная или словесная память, исследование может иметь более широкие последствия.

В первой части исследования Ройг и его коллеги подтвердили то, что они нашли раньше. После острой тренировки сразу после тренировки моторная задача улучшила удержание через 24 часа. «Похоже, вы открываете окно пластичности мозга, и это помогает чему вы научитесь консолидироваться более эффективно», – говорит Роиг.

• Новый взгляд на лечение наркомании и принуждения
• Почему нарциссисты могут быть такими средними, конкурентоспособными и ревнивыми
• Невидимые раны чувствительного, эмоционально интенсивного ребенка
• Научитесь любить свою Амигдалу
• 10 советов, чтобы получить максимум от ваших последних дней лета

Чтобы продемонстрировать это, они сначала попросили две группы молодых людей узнать, что было в основном мускулистой видеоигрой. Участники манипулировали джойстиком, способным измерить силу захвата, и им пришлось перемещать курсор на экран компьютера, помещая его в определенные цели. Сразу после задания одна группа упражнялась на неподвижном велосипеде в течение пятнадцати минут. Другая группа не упражнялась. Они просто сидели на велосипеде без педалирования.

Чтобы исследовать мозговую активность, исследователи добавили простое моторное задание, очень похожее на мышечные движения, которые требовала игра. После упражнений или нет, добровольцам пришлось просто взять джойстик и применить определенную силу. Пока они это сделали, исследователи измерили электрическую активность в мозгу в течение следующих двух часов. «Два часа спустя критически важны для консолидации памяти, – говорит Ройг. «В то время ваш мозг решит, хочет ли он сохранить эту информацию или нет».

Наконец, они попросили всех вернуться через 8 часов и 24 часа, чтобы снова сыграть в игру. «Это просто для измерения памяти, – говорит Ройг. Все упражнение аналогично тому, как его просят запомнить параграф, а затем попытаться повторить параграф восемь и 24 часа позже, чтобы узнать, сколько слов вы помните. «Это точно то же самое, но в этом случае это моторная задача, это не абзац, – объясняет Роиг.

«Мы обнаружили, что, когда они выполняли более простое моторное задание, активность мозга была намного ниже, а связь между различными областями мозга была намного выше [в группе упражнений], – говорит Ройг. В частности, они обнаружили увеличение связи как внутри, так и между полушариями головного мозга, и это было особенно распространено в моторных сенсорных областях, которые отвечают за выполнение и планирование движений. Кроме того, «эта более низкая активность и более высокая связность были сопоставлены с тем, насколько хорошо они помнили моторную задачу».

Ройг и его коллега подозревают, что это упражнение упрощает работу, которую мозг должен делать, чтобы что-то запомнить. «Какое упражнение, по-видимому, делает, – это уменьшить потребности мозга, поэтому воспоминания можно консолидировать более эффективно, потому что есть гораздо лучшая связь между различными частями мозга».

Кстати, упражнение непосредственно перед моторным обучением тоже может работать. Но в этом случае упражнение должно быть более умеренным, или существует риск утомлять людей настолько, что они не могут следить за обучением. Когда Ройг отделил моторное обучение и упражнение на два часа или более, благотворное влияние на сохранение исчезнет.

Возможная важность сна возникает на последнем этапе исследования. Когда участники возвращаются и играют в игру через восемь часов, группа упражнений, похоже, не лучше, чем контрольная группа. На самом деле, никто не очень хорош. Это находка, показанная в предыдущих исследованиях Ройга. Но на следующий день, через 24 часа после начального обучения, группа, которая упражнялась, показывает значительно большую память об умении, чем контрольная группа. «Моя гипотеза – это взаимодействие между упражнениями и сном», – говорит Ройг. «Мы знаем, что сон имеет отношение к консолидации памяти, и мы знаем, что упражнения могут улучшить умственную консолидацию, но то, что мы видим в моих исследованиях, заключается в том, что, если вы не спите, вы не пользуетесь эффектами упражнений».

То, что Ройг называет «треугольником» упражнений, сна и памяти, относительно не исследовано. Но не надолго. Он только что начал новый набор исследований, которые будут включать участников мониторинга во время сна. «Я думаю, что, может быть, у меня есть изменения в архитектуре мозга, чтобы улучшить память, но если вы не спите, вы не увидите этого улучшения».

Он не сможет сказать наверняка, пока эти следующие исследования не будут завершены, но в следующий раз, когда вы захотите узнать новое умение, почему бы не планировать какое-то упражнение после этого и хороший сон ночью? Это не помешает.

Авторское право: Lydia Denworth 2018.

Рекомендации

Dal Maso, Fabien, et al. «Острые сердечно-сосудистые упражнения способствуют функциональным изменениям кортико-моторных сетей на ранних стадиях консолидации моторной памяти». NeuroImage 174 (2018): 380-392.