Зажги себя! Жизнь - в движении. Революционное знание о влиянии физической активности на мозг - Эрик Хагерман

Оказывается, подобные продукты питания особенно полезны для нас не только потому, что действительно содержат антиоксиданты, но еще и потому, что имеют некоторые токсины. «Многие полезные вещества, входящие в состав растений – овощей и фруктов, эволюционировали таким образом, чтобы включать в себя и небольшое количество токсинов, призванное защищать их от вредных насекомых и других таких же живых организмов типа бактерий, – поясняет Мэттсон. – Такие вещества вызывают в клетках умеренный, приемлемый стресс. Например, в составе брокколи есть органическое соединение растительного происхождения сульфорафан[25]. Оно активизирует производство клетками энзимов-антиоксидантов. В брокколи тоже имеются антиоксиданты, но при обычном ее употреблении они не функционируют в таком качестве».

Как и в случае с рабочими с верфи, строящей атомные суда, умеренное воздействие токсинов на клетки вызывает антистрессовую реакцию, которая эти клетки укрепляет. Нечто подобное происходит и при соблюдении достаточно ограниченной диеты на фоне повышенной физической активности. Название одной из статей Мэттсона, опубликованной в солидном научном журнале, говорит само за себя: «Защита нейронов и стареющий мозг: уберите от меня еду и дайте возможность бегать».

Пластичность мозга укрепляется благодаря активному созданию нашим организмом этих защитных факторов, или нейропротекторов[26], а также белков, которые замедляют запрограммированное природой старение клеток. Я люблю представлять эти нейропротекторы в качестве своеобразного войска, стоящего на страже, чтобы отбить атаку очередного стресса. Лучший способ повысить уровень нейропротекторов в мозге – подвергать его умеренным перенапряжениям: больше учиться, ограничивать количество потребляемых калорий, быть физически активными и, как напоминают Мэттсон и наши мамы, есть достаточное количество овощей. Все это может служить для клеток определенным вызовом и создавать побочные эффекты, которые будут для них стресс-факторами. Парадокс в том и заключается, что наша замечательная способность адаптироваться и развиваться не способна реализовываться без стресса – мы не можем получать хорошее без толики плохого.

Как и во всем, касающемся мозга, его реакция на стресс зависит от сбалансированности всех воздействующих на него факторов, которые я упоминал выше (и еще очень многих, которых пока не касался). Если даже умеренный стресс приобретает хронический характер, непрекращающееся поступление в мозг кортизола вызывает генетически присущую нам реакцию, в результате которой нарушаются синаптические связи между нейронами, их ответвления атрофируются и нервные клетки погибают. В конце концов гиппокамп сморщивается и становится похожим на изюм.

Есть несколько ситуаций, когда организм не в силах остановить постоянный приток «гормонов стресса». Наиболее очевидная из них – состояние перманентного стресса. Если мы не получаем в нем перерыва, нейронная сеть не может восстановиться. Миндалевидное тело продолжает «выстреливать» в мозг кортизол, и его уровень превышает допустимые для нормального состояния пределы. Иногда рычажок реакции «бей или беги» остается постоянно в положении «включен». Как показывают исследования, причины этого могут скрываться на генетическом уровне. Когда случайно подобранных участников эксперимента ставили в стрессовую ситуацию, связанную с выступлением перед большой аудиторией, то у тех, родители которых страдали артериальной гипертензией, обнаруживался повышенный уровень кортизола даже спустя сутки после доклада. Также причина может быть в условиях развития живого организма. Установлено, что крысы, родившиеся у самок, которые испытывали перенапряжение во время беременности, имели более низкий порог стрессоустойчивости по сравнению с соплеменниками. То есть легче впадали в состояние стресса и физически, и с точки зрения работы их мозга.

Люди с низкой самооценкой обычно тоже имеют низкий порог стрессоустойчивости, хотя ученые не до конца уверены в том, что здесь причина, а что следствие. И любой человек, независимо от своего характера и воспитания, будет проявлять негативные результаты хронического стресса, если не располагает путем для вывода копящегося в нем раздражения, не контролирует ситуацию и лишен поддержки окружающих. Если мы не видим надежды, мозг отказывается бороться со стрессом.

У каждого из нас разный порог стрессоустойчивости, и он может меняться под влиянием окружающей среды, генетического кода, поведения или комбинации всех этих факторов. Иногда – под влиянием нейрохимической картины мозга. Хотя естественное старение понижает порог стрессоустойчивости, можно существенно приподнять его посредством аэробных упражнений. Ученые до сих пор не в силах точно определить те точки, в которых нарастание стрессовой нагрузки меняется на ее ослабление. Но они с определенностью видят симптомы стрессового состояния.

Стресс заставляет нашу память запечатлевать моменты, важные с точки зрения выживания, но слишком большая стрессовая нагрузка может уничтожить саму структуру, выполняющую такое запоминание. В начале возникновения стресса кортизол активизирует процесс долговременной потенциации, направляя в гиппокамп больше глутамата, нейротрофинов, серотонина, инсулиноподобного фактора роста и других нейрохимических веществ, но одновременно с этим активизирует и гены (то есть определенные участки ДНК), которые препятствуют поступлению сигналов в нейронные цепи мозга. В результате нервная система становится менее гибкой, задействуя все более жесткие цепочки.

Избыток глутамата становится причиной физического ущерба гиппокампа. Этот нейромедиатор позволяет ионам кальция, «охотящимся» на электроны, проникать в клетку и создавать свободные радикалы. В условиях нехватки антиоксидантов все возрастающее число свободных радикалов пробивает «дыры» в межклеточных мембранах, в результате чего клетки разрушаются и гибнут.

Патологические процессы начинаются и в ответвлениях нейронов. Если они слишком долго находятся в условиях неконтролируемого хронического стресса, то сжимаются – как «черепаха вжимает голову в панцирь» (выражение Макьюэна), стараясь предотвратить гибель клетки. А из-за того, что факторы роста и серотонин не продуцируются, прерывается нейрогенез. Новые стволовые клетки, появляющиеся каждый день, не превращаются в нейроны, и нейронной сети не хватает строительного материала, чтобы создать очередные цепочки и разорвать патологический процесс.

Моника Старкман из Мичиганского университета изучает синдром Кушинга – дисфункцию эндокринной системы, при которой в организме безостановочно производится кортизол. Научное наименование этого недуга говорит само за себя – гиперкортицизм. Его симптомы устрашающе походят на признаки хронического стресса: тот же набор веса в средней части туловища; уменьшение мышечной массы и ее замена жировой тканью; инсулинорезистентность (нечувствительность к инсулину) и возможное развитие диабета; приступы страха, тревожные и депрессивные состояния и повышенный риск сердечно-сосудистых заболеваний. Среди многих прочих интересных открытий Старкман удалось обнаружить, что степень сжатия гиппокампа и утраты памяти прямо пропорциональны повышению уровня кортизола.