Ученые указывают пальцем на аденозин, химический состав мозга, который снижает выносливость при умственной усталости.
Еще в 2009 году исследовательская группа из Бангорского университета в Уэльсе опубликовала исследование, показывающее, что умственная усталость снижает физическую работоспособность. Испытуемые проводили 90 минут, сидя перед экраном компьютера, либо просматривая скучный документальный фильм, либо играя в простую, но требующую внимания компьютерную игру. Впоследствии, когда они запрыгнули на велотренажер для теста на время до изнеможения, те, кто играл в компьютерную игру, сразу же сообщили о более высоком уровне воспринимаемых усилий и сдались на 15% раньше, чем наблюдатели документальных фильмов.
Результаты могут показаться предсказуемыми, но масштабы эффекта были неожиданностью. С точки зрения производительности, сидение за компьютером в течение 90 минут было примерно эквивалентно негативному воздействию на вашу ногу, если вы 100 раз прыгнули с 14-дюймовой коробки. Психическая усталость - тема, которой физиологи с конца 1800-х годов в основном пренебрегали, - внезапно стала горячей темой. Только в этом году были проведены исследования его воздействия на футбол, плавание, настольный теннис и езду на велосипеде.
Большой практический вопрос, конечно, заключается в том, как избежать или противодействовать последствиям умственной усталости. Есть несколько идей, но трудно сделать какие-либо твердые выводы, когда само ощущение остается черным ящиком. Что именно значит быть умственно уставшим? Что на самом деле происходит в вашем мозгу? Ответ на эти загадки - задача, которую решает новая статья по спортивной медицине, подготовленная командой Канберрского университета под руководством Кристи Мартин.
Основная гипотеза, выдвинутая Мартин и ее коллегами (основанная на предположении 2014 года), заключается в том, что умственная усталость возникает в результате накопления в мозге химического вещества, называемого аденозином. На этом рисунке продолжительная когнитивная деятельность приводит к сжиганию глюкозы, особенно в определенных областях мозга, связанных с «умственными процессами, требующими усилий», например, в передней поясной коре головного мозга. Эта временная и локализованная нехватка топлива вызывает повышение уровня аденозина, который, в свою очередь, блокирует высвобождение нейротрансмиттеров, таких как дофамин. В результате усиливается восприятие усилий и снижается мотивация, другими словами, возникает чувство умственной усталости.
Практически невозможно отслеживать колебания уровня химических веществ в мозге человека в режиме реального времени, но существуют различные доказательства, подтверждающие эту точку зрения. Например, хорошо известно, что уровень аденозина прогрессивно повышается, когда вы лишаетесь сна, и снижается, когда вы, наконец, кончаете. У крыс инъекции, которые повышают уровень аденозина в мозге, заставляют их принимать «более ленивые» решения, выбирая легкодоступную, но неаппетитную пищу, вместо того, чтобы тратить время на нажатие рычага, чтобы получить лучшую пищу. Напротив, кофеин блокирует действие аденозина: он имеет аналогичную молекулярную структуру, поэтому он может присоединяться к одним и тем же рецепторам в головном мозге, не позволяя аденозину выполнять свою грязную работу - и все мы знаем, как бороться с умственной усталостью кофеин.
Конечный результат (если эта картина окажется верной) состоит в том, что при наличии большого количества аденозина в вашем мозгу все становится сложнее. Похоже, это имеет наибольшее значение при длительной тренировке на выносливость, когда вам приходится вести непрекращающуюся борьбу со своим желанием бросить курить. С другой стороны, в более коротких и более интенсивных занятиях, таких как спринт, вы можете расслабиться и преодолеть умственную усталость. Это означает, что в периодическом беговом тесте, который чередует спринт и бег трусцой (например, футбол), умственная усталость не влияет на то, сколько земли вы преодолеваете во время спринта, но она действительно замедляет вас во время бега трусцой. Другими словами, в конце футбольного матча вы все еще можете бежать за незакрепленным мячом, но у вас меньше шансов оказаться в правильной позиции, чтобы начать спринт.
Практический вывод, по мнению исследователей, заключается в том, что все, что снижает уровень аденозина, накапливающегося в вашем мозгу, может улучшить вашу выносливость. Кофеин - яркий тому пример, но вряд ли новый.
Еще одна стратегия, которую стоит рассмотреть, - просто избегать сложных познавательных действий перед большим соревнованием - «умственное снижение». Несколько лет назад в ходе сумасшедшего исследования велосипедистам пришлось посмотреть видео, на котором женщина ест свою собственную рвоту перед тем, как проехать на дистанцию 10 км. Когда их просили сохранить лицо покера, а не показывать свое отвращение - утомительный акт эмоциональной регуляции, - они ехали в среднем на 25 секунд медленнее. Я слышал, как Самуэле Маркора, ведущий исследователь оригинального исследования умственной усталости 2009 года, сравнивал требования к просмотру этого видео с требованиями, предъявляемыми к спортсменам вежливостью во время интервью с «любопытными журналистами» перед крупными соревнованиями (сравнение, которое я пытаюсь сделать не брать на свой счет).
Наконец, есть соблазнительная приманка - тренировать свой мозг, чтобы он сопротивлялся умственной усталости, чтобы вы накапливали меньше аденозина. Мартин и ее коллеги предполагают, что повторяющееся умственное переутомление может в конечном итоге сделать ваш мозг более эффективным, так что сами нейроны в таких областях, как передняя поясная кора, потребляют меньше глюкозы. Такая тренировка мозга может также увеличить количество топлива, которое ваш мозг может хранить, так же как упражнения приводят к увеличению количества гликогена, которое могут накапливать ваши мышцы. Оба механизма помогут поддерживать ваш мозг в достаточной мере и, в свою очередь, уменьшат накопление аденозина.
Маркора провела несколько экспериментальных исследований с использованием вызывающих умственную усталость компьютерных игр в качестве формы «тренировки выносливости мозга» с многообещающими результатами. (Я сам пробовал это несколько месяцев и не могу сказать, что это было очень весело.)
Но важно понимать, что тренировки на выносливость сами по себе являются довольно мощным источником умственной усталости и, следовательно, могут быть отдельной формой тренировки выносливости мозга. В конце концов, что такое марафон, кроме нескольких часов сопротивления мощному (и в высшей степени логичному) побуждению замедлиться или остановиться? В одном из ранних исследований Мартина она сравнила велосипедистов-профессионалов и велосипедистов-любителей и обнаружила, что профессионалы лучше справляются с утомительными компьютерными задачами. Профессионалы также не стали медленнее кататься на велосипедах после сеанса психологической усталости, в отличие от любителей. Это говорит о том, что все их тренировки помогли профессионалам лучше справляться с умственной усталостью, возможно, за счет уменьшения того, как быстро аденозин накапливается в их мозгу при длительных когнитивных усилиях.
Таким образом, для меня открытый вопрос заключается в том, какой запас остается для снижения умственной усталости. Если вы тренируетесь дважды в неделю и у вас есть немного свободного времени, вам, очевидно, будет лучше заниматься физическими тренировками (с автоматическим добавлением умственных преимуществ), чем думать о умственных тренировках. Но если вы уже довольно много тренируетесь, есть ли польза от добавления некоторых умственных упражнений, которые потенциально могут повысить вашу производительность без дополнительной нагрузки на ваше тело? Я подозреваю, что больше практических идей можно получить, прежде всего, обдумывая способы избежать умственного утомления, как, например, концепция умственного сужения. Но наличие хорошо сформулированной физиологической модели того, что на самом деле представляет собой умственная усталость, должно проложить путь для некоторых экспериментов, чтобы проверить эти идеи.