Мозги бегунов могут развить большие возможности подключения

Источник: Andrea Danti / Shutterstock

В соответствии с новым исследованием из Университета Аризоны (UA), выносливость может изменить структуру и функциональную связность мозга способами, сходными с практическими сложными задачами, такими как воспроизведение музыкального инструмента. Выводы были опубликованы вчера в журнале Frontiers in Human Neuroscience.

Это новаторское исследование использовало расширенную функциональную магнитно-резонансную томографию (fcMRI), позволяющую выявлять различные способы, с помощью которых мозги выносливости демонстрируют различные функциональные возможности соединения состояния покоя, чем их более сидячие аналоги.

Для этого исследования Дэвид Райхлен, работающий эксперт и адъюнкт-профессор антропологии в UA, сотрудничал с профессором психологии и нейробиологии Джином Александром, который изучает старение мозга и болезнь Альцгеймера.

Исследователи UA сравнивали сканирование мозга молодых взрослых (в возрасте 18-25 лет) бегунов по пересеченной местности с молодыми взрослыми, которые больше не участвовали в устойчивой средней и сильной физической активности (MVPA) более года.

• Советы родителям, чтобы помочь своим детям вернуться в школу
• 8 основных эмоциональных навыков для каждого взрослого
• Что это значит, когда у вас плохой мечты о вашем партнере
• Личность и мозг, часть 6
• Как справиться с беспокойством козыря

По бортам бегуны показали большую функциональную связь между отдельными областями мозга, включая префронтальную кору (PFC), которая участвует в продвинутых когнитивных функциях, таких как планирование, принятие решений и возможность переключать ваше внимание между различными задачами.

Предыдущие исследования показали, что действия, требующие тонко настроенного управления двигателем, такие как игра на музыкальном инструменте, или более высокий уровень координации рук и глаз, например, игра в гольф, могут изменять структуру и функции мозга. Однако до сих пор в немногих исследованиях изучалось влияние более повторяющихся аэробных действий, таких как бег, на структуру мозга и связь.

Выводы Райхлена и Александра показывают, что как тонко настроенная сложная двигательная активность, так и выносливость могут способствовать аналогичным изменениям мозга. В заявлении для UA Райхлен сказал: «Эти действия, которые люди считают повторяющимися, на самом деле связаны с множеством сложных когнитивных функций, таких как планирование и принятие решений, которые могут иметь последствия для мозга».

• Кофе – это лекарство, а не напиток, напиток! Просто не слишком много
• Стресс и наркомания
• Неверная отчетность по СДВГ
• Три привычки Спокойные люди никогда не практикуют
• 9 Важные технологические правила для детей

Более конкретно, исследователи обнаружили, что работа на выносливость, по-видимому, затрагивает множество когнитивных действий, включая многозадачность, планирование, торможение, мониторинг и переключение внимания. Для этого исследования исследователи изучили возможности подключения в трех сетях покоя, которые связывают такие исполнительные функции с управлением двигателем: сеть режима по умолчанию (DMN), фронтопаритетная сеть (FPN) и моторная сеть (MN).

Для всех участников бегущей группы существовали значительные ассоциации между связностью мозга, самооценкой физической активности и оценками максимальной аэробной способности. Это предполагает зависимость доза-реакция между вовлечением в выносливость и силой мозгового взаимодействия.

Функциональная связь часто уменьшается с возрастом. Ухудшение функциональной связи более выражено у пациентов с болезнью Альцгеймера или другими нейродегенеративными заболеваниями. Любые идеи исследователей по выбору образа жизни, которые оптимизируют функциональную связь, изучая мозг здоровых молодых людей, могут иметь широкие последствия для потенциальных вмешательств, направленных на снижение когнитивного возраста. Александр сказал в своем заявлении,

«Один из ключевых вопросов, который поднимают эти результаты, заключается в том, что то, что мы видим у молодых людей – с точки зрения различий в связях – приносит некоторую пользу позже в жизни. Области мозга, в которых мы видели больше возможностей для общения в бегунах, также являются областями, которые влияют на нас, когда мы стареем, поэтому на самом деле возникает вопрос о том, может ли быть активным в качестве молодого взрослого потенциально полезным и, возможно, позволить себе некоторую устойчивость к последствиям старения и болезней ».

Музыкальное обучение способствует изменениям в мозге, которые улучшают исполнительную функцию

На этом изображении отображается функциональная МР-томография при переключении умственных задач: панели A и B показывают активацию мозга у детей, обучающихся в музыке и нетренированных, соответственно. На панели C показаны области мозга, которые более активны в музыке, чем у детей, не обучающихся в музыке.

Источник: Лаборатории когнитивной нейронауки, Бостонская детская больница, используемая с разрешения

Сложная задача игры на музыкальном инструменте требует тонко настроенного управления двигателем и познания. В исследовании, проведенном в 2014 году в Бостонской детской больнице, была обнаружена возможная связь между музыкальной подготовкой и улучшением исполнительного функционирования как у детей, так и у взрослых. (Исполнительные функции – это когнитивные процессы высокого уровня, которые позволяют нам быстро обрабатывать и сохранять информацию, регулировать наше поведение, делать правильный выбор, решать проблемы, планировать и приспосабливаться к меняющимся ментальным требованиям и т. Д.)

Это было одно из первых исследований для изучения того, как изменения мозга, вызванные музыкальной подготовкой, влияют на исполнительные функции. В пресс-релизе старший исследователь Надин Гааб из Лабораторий когнитивной нейронауки в Бостонских детях заявил,

«Поскольку исполнительное функционирование является сильным предиктором академических достижений, даже больше, чем IQ, мы считаем, что наши результаты имеют сильные образовательные последствия. В то время как многие школы сокращают музыкальные программы и тратят все больше времени на подготовку к экзаменам, наши результаты показывают, что музыкальное обучение может действительно помочь создать детей для лучшего академического будущего ».

Еще одно исследование в 2014 году из Университета Вермонта (UVM) показало, что музыкальное обучение может помочь детям сосредоточить свое внимание, контролировать свои эмоции и уменьшить их беспокойство, увеличивая серое вещество коры головного мозга. Используя МРТ-визуализацию мозга, исследователи обнаружили, что музыкальная подготовка изменила различные области мозга.

Интересно, что изменения в структуре мозга также оказывали влияние на области мозга, которые регулируют поведение. Исследователи обнаружили, что музыкальный фон ребенка, как представляется, коррелирует с толщиной коры в областях мозга, которые играют критическую роль в тормозном контроле, а также в аспектах эмоциональной обработки.

По мере возраста детей коры головного мозга обычно изменяются по толщине. После анализа данных нейровизуализации ученые UVM пришли к выводу, что утолщение или истончение в определенных областях коры коррелируют с возникновением тревоги, депрессии, проблем с вниманием, агрессией и проблемами управления поведением.

Направляющие и музыканты демонстрируют улучшенные возможности подключения к мозгу

В последнем исследовании Университета Аризоны делается вывод о том, что аналогичные изменения в мозге достигаются с помощью точных, тонко настроенных моторных навыков, связанных с воспроизведением музыкального инструмента и, казалось бы, повторяющегося действия продолжительного аэробного двигательного поведения, такого как выносливость.

В будущих исследованиях основное внимание будет уделено выявлению того, как индуцированная физическими упражнениями или вызванная музыкой нейропластика у молодых людей может улучшить когнитивную функцию в краткосрочной и долгосрочной перспективе. Регулярная физическая активность и музыкальная подготовка, по-видимому, разделяют способность содействовать большей способности мозга к взаимодействию и улучшению когнитивных функций на протяжении всей жизни человека. Оставайтесь с нами для более глубоких исследований этой интересной темы!