Чтобы одержать победу над конкурентами, спортсмены должны быть в своих дисциплинах самыми быстрыми, сильными и/или ловкими. Рекордсмены же должны пойти ещё дальше, превзойдя пределы известных человеческих возможностей.
Однако помимо физической мощи, спортсмены используют уникальный набор умственных навыков, которые здорово помогают им добиваться успехов в своих дисциплинах. Множество исследований показали, что мозг спортсменов отличается от мозга неспортсменов.
Вот несколько примеров того, как спорт уникальным образом формирует мозг спортсменов.
Обработка визуальных сигналов
Способность быстро воспринимать визуальную информацию и принимать решения на её основе является ключевым навыком для спортсменов, особенно тех, кто занимается командными видами спорта, такими как футбол или баскетбол.
Исследование 2013 года, опубликованное в журнале Scientific Reports, показало, что профессиональные хоккеисты, футболисты и регбисты обладают лучшими навыками визуального обучения, чем люди с менее развитыми способностями в этих же видах спорта.
Профессиональные спортсмены были сравнены с «элитными любителями» — в данном случае с американскими студентами-спортсменами и игроками из европейского олимпийского тренировочного центра. Их также сравнили с студентами уневерситета, не занимающимися спортом. По сравнению с обеими группами, профессиональные спортсмены показали лучшие результаты и быстрее улучшили свои результаты в задании, которое проверяло их способность концентрироваться и отслеживать объекты, движущиеся по экрану. Другими словами, их мозг более эффективно обрабатывает «динамичные визуальные сцены», или мир, который движется вокруг них, как обнаружили авторы исследования. Элитные любители также показали лучшие результаты по сравнению с неспортсменами.
Эти знания можно использовать для улучшения тренировок спортсменов и определения оптимально лучшего времени для возвращения в спорт после травмы, сообщил в интервью Live Science Джоселин Фобер (Jocelyn Faubert), автор исследования 2013 года, оубликованного в журнале Scientific Reports, и профессор Школы оптометрии Университета Монреаля. Например, оценка того, насколько эффективно спортсмен обрабатывает визуальную информацию и избегает ошибок в суждениях, может предотвратить преждевременное возвращение и снизить риск повторных травм, добавил он.
Мышечная память
Спортсменам-акробатам, таким как прыгуны в воду и гимнасты, необходимо выполнять последовательности движений без сознательного контроля — явление, известное в обиходе как «мышечная память».
Исследование 2023 года, опубликованное в The Journal of Neuroscience, показало, что мозг планирует и координирует повторяющиеся движения, такие как те, что выполняют спортсмены и обученные музыканты, быстро «упаковывая» и «распаковывая» ключевую информацию о них. Сначала последовательность и время выполнения шагов программируются в мозге отдельно, но по мере продвижения тренировочного процесса эти отдельные элементы органично интегрируются в один всплеск скоординированной мозговой активности. Этот процесс включает сеть нейронов в коре головного мозга — внешнем слое мозга — которые регулируют движение.
Прогнозирование
В бейсболе биттер должен быстро и точно предсказывать судьбу каждого мяча, подаваемого питчером. Например, попадет ли он в зону страйка и какой будет его скорость?
Выяснилось, что в зависимости от того, что предсказывает биттер, активность его мозга изменяется. В частности, нейроны в области мозга, называемой левой вентральной экстрастриарной корой, варьируются в таких ситуациях, согласно исследованию 2022 года, опубликованному в журнале Cerebral Cortex. Это связано с уникальной способностью биттеров соотносить визуальные сигналы о движениях питчера с потенциальным траекторией мяча, отмечают авторы исследования.
Со структурной точки зрения исследования также показали, что у профессиональных ныряльщиков верхняя височная борозда (STS) толще, чем у новичков. STS — это область мозга, которая играет важную роль в восприятии движения других живых существ, а также помогает расшифровать намерения, стоящие за этими движениями. Это имеет смысл в контексте ныряния, поскольку спортсмены этой дисциплины часто учатся, наблюдая за выступлениями других ныряльщиков, говорят авторы. И, конечно, это справедливо для многих видов спорта.
Баланс
Спортсмены, выступающие в акробатических дисциплинах, такие как гимнасты, обладают выдающимися проприоцептивными навыками, то есть способностью ощущать положение своего тела в пространстве. Сложная сеть нейронов в мозжечке, области в основании мозга, позволяет этим спортсменам быстро корректировать свои действия в воздухе или сохранять равновесие на снарядах, когда выполняемый ими элемент идёт не по плану.
Если эта система безопасности даёт сбой — как это произошло с выдающейся гимнасткой из США Симоной Байлз (Simone Biles), когда у неё на Олимпийских играх в Токио в 2020 году возникли «твисты» — это может привести к потере контроля над своим телом в воздухе, что может иметь потенциально опасные для здоровья последствия.
Сосредоточенность и внимание
Спортсмены должны уметь правильно распределять своё внимание и динамически переключаться между различными способами мышления. Например, во время матча футболист, дриблирующий мяч в одном направлении, может быстро изменить направление, если к нему приближается игрок из противоборствующей команды.
Когнитивные навыки, необходимые для переключения внимания, также распространяются на повседневные задачи, такие как прослушивание подкаста во время уборки. Исследование 2022 года, опубликованное в International Journal of Sport and Exercise Psychology, показало, что спортсмены гораздо лучше справляются с этим, чем неспортсмены.
Особенно заметны улучшения в этой области у спортсменов, тренирующихся в командных видах спорта, требующих аэробной или высокоинтенсивной интервальной тренировки. Они выделялись своими когнитивными гибкостью и способностью правильно распределять внимание, как установили исследователи.
На данный момент неизвестно, почему спортивная тренировка влияет на когнитивные функции таким образом, сообщил в интервью Live Science Арт Крамер (Art Kramer), соавтор исследования и директор Центра когнитивного и мозгового здоровья Северо-восточного университета в Бостоне. Чтобы выяснить это, необходимо провести долгосрочное исследование или рандомизированное контролируемое тестирование, в котором некоторым детям будет предоставлена спортивная тренировка, а другим — нет, после чего в течение времени за ними надо будет наблюдать. Но такое исследование было бы неэтично, так как в таком случае некоторые дети полностью лишаться возможности заниматься спортом, добавил он.
Устойчивость мозга к старению
Когнитивные преимущества спортивных тренировок могут распространяться на всю жизнь. Возможно, никто не продемонстрировал это лучше, чем покойная канадская легкоатлетка Ольга Котелко (Olga Kotelko), которая установила более 30 мировых рекордов.
До своей смерти в 2014 году в возрасте 95 лет Крамер и его коллеги изучали её мозг в лаборатории.
С возрастом «белое вещество» — связи между нейронами в различных областях мозга — деградирует. Однако команда обнаружила, что у Ольги, несмотря на то что ей было за 90, белое вещество оставалось удивительно целым, сравнимым с таковым у менее активных женщин, которые были моложе её более чем на три десятилетия.
Ольга также быстрее реагировала на когнитивные задачи, чем другие долгожители, проходившие отдельное независимое исследование, и у неё была лучшая память по сравнению с ними, отметили исследователи.
Конечно, по одному примеру делать общие выводы не стоит. Однако, как отметила команда экспертов, «Ольга была единственной в своём роде». По этой причине она предоставила учёным уникальную возможность взглянуть на долгосрочное влияние спортивных тренировок на мозг.
Важно отметить, что не все элитные виды спорта связаны с долгожительством или сохранением остроты ума в 90 лет, как это было у Ольги. Учёные всё ещё продолжают выяснять, какие виды спорта способствуют таким преимуществам, а какие нет.
Подготовка следующего поколения
В будущем поощрение тренировки мозга у спортсменов с раннего возраста может привести к еще большим спортивным достижениям.
«Мы находимся на стадии подготовки спортсменов, когда человеческое тело практически достигло своего предела, но есть гораздо больше возможностей для работы с когнитивными способностями», — рассказала Live Science Кайли Стил (Kylie Steel), спортивный ученый из Университета Западного Сиднея в Австралии.
В статье для The Conversation Стил и её коллеги утверждают, что тренеры должны уделять больше внимания развитию когнитивных способностей спортсменов, таких как память и навыки принятия решений. Это особенно важно на ранних этапах жизни, когда мозг более пластичен, считают они.
В таких игровых видах спорта, как футбол, эта тренировка может включать упражнения, в которых игроки используют неведущую ногу для удара по мячу.
«Если мы сможем активнее поощрять тренировки, связанные с развитием когнитивных способностей, особенно в юные годы, то к более зрелому возрасту спортсмены будут тактически более подготовленными», — предполагает Стил.
