Чем мозг олимпийских спортсменов отличается от мозга нормального человека
Когда мы говорим об олимпийских чемпионах, мы говорим в первую очередь об их удивительном теле, которое многолетними тренировками доведено до практически до совершенства. Никто не спорит с тем, что элитные спортсмены — необыкновенно физически одаренные люди. Таких людей очень мало. Но оказывается, и мозг выдающихся спортсменов — тоже особенный.
Звуковые фильтры
Спортсмены во время соревнований подвергаются воздействию огромного количества случайных звуковых раздражителей — это и шум арены, и далекий гул пролетающего самолета, голос комментатора. Мозг спортсмена должен быстро определять, какие звуки имеют решающее значение для его успеха, а какие наоборот отвлекают.
Исследование 2019 года, проведенное учеными Северо-Западного университета в США, показало, что студенты-спортсмены из различных спортивных команд высшего дивизиона реагируют на звук точнее, чем контрольные группы того же возраста и пола.
Анализ, основанный на показаниях мозговых волн, показал, что спортсмены умеют отключаться от постороннего шума, чтобы сосредоточиться только на целевых звуках.
Большую часть этого навыка можно было бы отнести к практике сосредоточенности на криках тренера, некоторые из спортсменов, принявших участие в исследование, играли в довольно тихой обстановке, например, на поле для гольфа. Что-то в регулярных тренировках и постоянной сосредоточенности должно быть ответственно за формирование способности мозга отсеивать отвлекающие факторы.
«Тихий глаз»
И дело не только в звуке. Исследование, опубликованное в 2018 году, показало, что опытные теннисисты могут растягивать моменты интенсивной визуальной концентрации, которые обычно называют периодом «тихого глаза».
Выражение «тихий глаз» (quiet-eye) относится к важному явлению в спортивной психологии и моторном контроле. Это — специфическая особенность спортсменов высокого уровня, особенно в видах спорта, требующих точности и концентрации.
Во время периода тихого глаза взгляд спортсмена фиксируется на определенной точке или области непосредственно перед выполнением критического движения. Обычно этот период длится от 100 миллисекунд до 3 секунд, в зависимости от вида спорта. В это время мозг как бы «предсказывает и отыгрывает» будущее движение, чтобы моторные команды были предельно точными.
Именно такую предельную концентрацию спортсмены могут продлевать, пока мозг не сообщит о своей готовности. Это бывает перед ударом у гольфистов, у баскетболистов перед броском (особенно перед штрафными бросках), у стрелком, у теннисов (особенно перед подачей).
Исследования показывают, что более длительные периоды «тихого глаза» часто связаны с большей точностью и эффективностью действий.
Мозг управляет телом
Движение тела в значительной степени координируются корой головного мозга. У элитных прыгунов в воду, как было показано нейробиологами, кора увеличивается в областях, которые связаны с чувством пространства и восприятием собственного движения.
У элитных спортсменов улучшаются пути между областями коры и кластером нейронов в переднем мозге, известным как полосатое тело. Оно играет важную роль в выстраивании последовательности движений. Ученые из Института когнитивных и мозговых наук Макса Планка в Германии продемонстрировали, что метатели копья и прыгуны в длину, имеют значительно усиленные пути между корой и полосатым телом. Это показывает, что последовательность движений, ощущение пространства и координация, благодаря усиленной связи между корой и полосатым телом, развита у спортсменов лучше, чем у обычного человека.
А есть еще «туз в рукаве»
Нет сомнений, что некоторые люди рождаются с мозгом, которому легче расширять нейронные пути, необходимые для фильтрации звука, «тихого взгляда» или резкости реакций, также как мозг других людей может развиваться в другом направлении и сделать их талантливыми инженерами или музыкантами.
Но многие спортсмены олимпийского уровня рождаются с настоящим тузом в рукаве — это химический толчок, который буквально заставляет их стремиться к высочайшим достижениям и к славе.
Генетики из Университета Пармы в Италии опубликовали исследование в 2015 году, в котором оценивали четыре гена, участвующие в развитии мышц и характере поведения, в частности, агрессии и тревожности. Особое внимание они обратили на ген активного транспортера дофамина — DAT, который связан с расходом энергии, движением и поиском вознаграждения.
DAT кодирует белок, который отвечает за обратный захват дофамина из синаптической щели обратно в пресинаптический нейрон. Тем самым DAT дофамино-передачу снижает. Если активность самого гена понижена, то большее количество дофамина передается, в частности, по путям от полосатого тела к коре, а это улучшает координацию и реакцию. Но это еще не все, что делает DAT.
Воздействие кокаина блокирует работу DAT, и количество дофамина поднимается до максимума, вызывая эйфорию. Конечно, употребление кокаина, как и практически любого другого наркотического средства на соревнованиях запрещено и выявляется простыми тестами, поэтому для спортсмена, это не вариант.
Но естественная вариация DAT усиливается при тренировках и становится реальным и постоянным стимулом и к физическим нагрузкам, и к стремлению к победе, даже через «не могу». Олимпийская медаль случается редко, а дофаминовая награда приходит на каждой тренировке.