Самое важное из этих веществ — белок под названием нейротропный фактор мозга (brain-derived neurotrophic factor или BDNF). Его задача — следить за здоровьем уже существующих нейронов и способствовать развитию новых. Чем больше в организме BDNF, тем легче мозгу начать строить новые связи и тем меньше усилий надо приложить, чтобы усвоить новую информацию. Повысить уровень BDNF в крови может даже однократная тренировка. Регулярные физические нагрузки работают еще лучше, потому что повышают чувствительность мозга к этому белку. Так что когда в следующий раз решите заняться спортом, не забывайте: за старания вам воздастся.
BDNF не только готовит мозг к созданию новых связей: с помощью другого фактора роста, IGF-1, он стимулирует появление новых нейронов в гипоталамусе. Это тоже положительно влияет на способность к обучению: подключает к памяти мозга новые «жесткие диски». Физические нагрузки также увеличивают вероятность того, что кровеносные сосуды прорастут в новые рабочие области и обеспечат их всем необходимым — тем самым увеличивая количество фактора роста эндотелия сосудов или VEGF.
Но и это еще не все. Тренировки связаны с увеличением количества астроцитов — глиальных клеток, каким-то мистическим образом связанных с обучением. А вот недостаток физической активности снижает скорость передачи электрических импульсов от нейрона к нейрону. В общем, занятия спортом делают мозг здоровее и готовят его к новым свершениям в учебе.
Сколько именно нужно для этого тренироваться, пока точно не известно — но мне кажется, чем больше, тем лучше. Правительство США рекомендует уделять умеренным физнагрузкам 150 минут в неделю или же 75 минут, если тренироваться активно. Впрочем, одно исследование, посвященное этому вопросу, показало, что, скорее всего, заниматься все же нужно больше: по результатам анализа тренировок более 600 000 человек, лучше всего на здоровье сказывались нагрузки в три-пять раз более длительные (час с лишним в день для тех, кто хочет заниматься, не приводя организм в стрессовое состояние). Но телу и, по-видимому, мозгу не вредили нагрузки, даже в десять раз более продолжительные‹‹7››.
Получается, развивать мозг так, как будто он каким-то образом существует вне тела, вряд ли получится. В любой план развития мозга нужно включать спортивные тренировки, если вы хотите, чтобы полученные знания закрепились на физическом уровне. Возможно, именно так эволюционировал мозг человека: не очень-то нужно вкладываться в саморазвитие, если ты весь день сидишь в пещере, а вот если выходишь исследовать мир, стоит запечатлевать в памяти полученные от жизни уроки. Так или иначе, движение и обучение очень тесно связаны.
Кроме того, доказано, что ожирение особенно плохо влияет на работу мозга. Алексис Стренехен из Университета Огаста в Джорджии в своем исследовании обнаружила, что, по крайней мере, у мышей ожирение запускает последовательность реакций, направляющих микроглию на разрушение связей между нейронами-соседями. То есть без всякой на то причины уничтожаются абсолютно нормальные связи. Стренехен также пытается выяснить, не этим ли объясняется связь диабета и ожирения с ухудшением познавательных навыков.
От нездоровой диеты, по-видимому, сильно страдает гиппокамп, ключевая для обработки памяти область мозга. Некоторые исследователи пришли к выводу: приверженцам западного рациона с высоким содержанием жиров и сахаров труднее запоминать информацию о здоровой еде, и они чаще выбирают вредную пищу — и так по кругу до тех пор, пока мозг не станет таким же больным, как и все тело‹‹8››.
Еще проще понять, почему недостаток еды тоже не приносит пользы мозгу. Еда — это топливо для мозга, так что логично: при пустом баке машина не двинется с места. Интересно, что, по-видимому, можно доказать, что «ты не ты, когда голоден» (начинаешь злиться на всех и вся, хотя на самом деле просто пришло время подкрепиться). Просто мозг срывает все стоп-краны в надежде, что это убедит тебя раздобыть еду. Сначала в желудке выделяется грелин, гормон голода, он активирует миндалевидное тело, благодаря которому мы напрягаемся и волнуемся — а я так сразу прихожу в ярость от любой мелочи. Потом выделяются гормоны стресса, кортизол и адреналин, и это заставляет вложить всю оставшуюся энергию в решение проблемы‹‹9››.
Опять же, с точки зрения пещерного человека, в этом есть смысл: когда еды вокруг мало (что называется, на дороге не валяется), выживает только тот, кто от голода и злости готов заехать дубинкой по голове любому вставшему между ним и последним куском мамонта. Голодная раздражительность — навык, нужный для выживания. (Отличное оправдание моему поведению, буду придерживаться этой теории.)
Какая еда особенно полезна для мозга? Если коротко: хорошая. Богатый трансжирами и сахаром рацион приводит к появлению воспалений (это часть иммунного ответа тела), что серьезно влияет на мозг. Он переводится в низкоэнергетический режим болезни, когда хочется только спрятаться от всего и отлежаться — режим, как недавно выяснилось, способствующий возникновению депрессий. А диета с большим количеством фруктов, овощей и жирной рыбы приводит ровно к обратному, и количество воспалений остается в пределах нормы.
«Хорошая» еда, естественно, содержит разнообразные питательные вещества — некоторые из них имеют почти мистическую репутацию стимуляторов клеток мозга. Чаще всего нам рекламируют пользу всяких омега-3, витаминов группы В и флавоноидов. Правда, здесь ситуация та же, что и с тренировками для мозга: бóльшая часть советов для широкой публики раздражает своей неопределенностью. Нигде толком не объясняется, как именно эти вещества поддерживают работу мозга — и как умудряются работать мозги большинства людей, которые не сидят на макробиотических суперфудах.
Репутация омега-3 в вопросах развития мозга кажется неоспоримой — но что именно делают эти кислоты, нередко остается за кадром. Дело в том, что бóльшая часть известной сегодня информации о работе клеток мозга получена в ходе исследований на животных; а то, как добавление в рацион омега-3 влияет на поведение и познавательные способности человека, — вопрос до сих пор не изученный.
Тем не менее эксперименты на крысах показали, что употребление в пищу омега-3 увеличивает уровень омега-3-жиров в тканях мозга. То есть, попадая в мозг, омега-3 превращается в крайне важные кирпичики для строения межклеточных барьеров — мембран, которые состоят из двух слоев молекул жира.
Впрочем, омега-3 — не единственные жиры, которые нужны для создания клеточных мембран. И если ваше тело не получает такие жиры в достаточном количестве, в мембранах будут использованы другие виды жиров: например, обычные насыщенные, которых большинство из нас употребляет достаточно (а то и слишком много). Это объясняет, почему, даже если вы вообще не будете получать омега-3, ваш мозг все равно будет строить новые клеточные мембраны. Как раз это всегда и заставляло меня сомневаться: если для новых клеток так критичны именно омега-3, как же мозги многих людей умудряются работать даже при полном их отсутствии в рационе? Омега-3 отличаются тем, что у них, как и у других полиненасыщенных жиров, структура более длинная и извилистая — мембраны из них получаются более гибкими, то есть лучше проводят электрические и химические сигналы от клетки к клетке. Электрическим сигналам нужны ионные каналы, которым проще сформироваться в гибкой мембране; химическим сигналам для проникновения через мембрану нужны особые жировые пузыри, везикулы.
