Амит Кетвала - Атлетичный мозг [Как нейробиология совершает революцию в спорте и помогает вам добиться высоких результатов]

Ученые определили гены, ответственные за скорость обработки информации и способность мозга осуществлять функцию контроля и переключать внимание между различными задачами. [238] Ibrahim-Verbaas C., Bressler J., Debette S., Schuur M., Smith A. & Bis J. et al. (2015). GWAS for executive function and processing speed suggests involvement of the CADM2 gene // Molecular Psychiatry. http://dx.doi.org/10.1038/mp.2015.37. В одном исследовании с участием близнецов прямо указывалось, что индивидуальные различия в качестве исполнительных функций практически на сто процентов определяются генетикой. [239] Как показало исследование с участием близнецов, направленное на изучение трех аспектов исполнительных функций, индивидуальные отличия на 99 % определяются генами. Friedman N., Miyake A., Young S., DeFries J. Corley R. & Hewitt J. (2008). Individual differences in executive functions are almost entirely genetic in origin // Journal of Experimental Psychology: General 137(2). 201–225. http://dx.doi.org/10.1037/0096–3445.137.2.201.

Итак, пускай человеческий мозг пластичен и может меняться под воздействием среды, гены тем не менее определяют характер основных биологических процессов внутри его и также могут опосредованно влиять на кратковременную память, исполнительные функции, а значит, и коэффициент спортивного интеллекта. Как мы уже знаем, люди с определенными генами физически более предрасположены к занятию соответствующими видами спорта. Аналогичную зависимость можно проследить и в отношении мозга и спортивного IQ.

Бывает, что замена одной-единственной буквы из трех миллиардов влечет громадные последствия для тела человека или его мозга. Скажем, есть люди, у которых аэробная выносливость развивается благодаря тренировкам быстрее, чем у других, и эта разница в способности к научению хотя бы отчасти объясняется генетикой.

Доктор Клод Бушар провел три исследования, в которых участвовали пары однояйцевых близнецов и просто братьев. [240] Это и другие исследования в рамках проекта HERITAGE описаны в книге «Ген спорта». Бушар давал испытуемым одинаковые программы тренировок и отслеживал изменения в пиковом потреблении кислорода во время выполнения физической нагрузки, а это важный показатель уровня физического развития. Разброс результатов у братьев оказался в 6–9 раз шире, чем у близнецов. Это помогло Бушару, благодаря проекту исследования семей HERITAGE, выявить 21 вариант генов, позволяющих спрогнозировать изменения в уровне аэробной способности человека, иначе говоря, в уровне физподготовки, под воздействием физических нагрузок.

Обучаемость самого мозга, или его пластичность, также может включать генетический компонент, причем это зависит от замены одной-единственной буквы в одной из пар оснований, входящих в структуру ДНК. В результате этой замены кодируется другая, очень похожая аминокислота, что приводит к образованию у некоторых людей другой, очень похожей разновидности белка под названием BDNF (нейротрофический фактор головного мозга). Мы уже говорили о нем выше, в главе 3. BDNF стимулирует образование новых межнейронных связей, запускает критические периоды, объясняет действие механизмов научения и памяти в процессе практики. Он также является естественным гормоном роста головного мозга. Ген, локализуемый на 11-й хромосоме и кодирующий этот белок, называется геном BDNF. Различают два его типа.

Примерно 65 % людей имеют вариант Val66Val, а около 35 % — вариант Val66Met. [241] Baj G., Carlino D., Gardossi L. & Tongiorgi E. (2013). Toward a unified biological hypothesis for the BDNF Val66Met-associated memory deficits in humans: a model of impaired dendritic mRNA trafficking. Frontiers in Neuroscience 7, 188. http://dx.doi.org/10.3389/fnins.2013.00188. Kleim J., Chan S., Pringle E., Schallert K., Procaccio V., Jimenez R. & Cramer S. (2006). BDNF val66met polymorphism is associated with modified experience-dependent plasticity in human motor cortex // Nature Neuroscience 9(6), 735–737. http://dx.doi.org/10.1038/nn1699. Cheeran B., Talelli P., Mori F., Koch G., Suppa A. & Edwards M. et al. (2008). A common polymorphism in the brain-derived neuro-trophic factor gene (BDNF) modulates human cortical plasticity and the response to rTMS // The Journal of Physiology 586(23). 5717–5725. http://dx.doi.org/10.1113/jphysiol.2008.159905. Последний кодирует белок BDNF, немного отличающийся от обычного, встречающегося у большинства людей. Его отличие в том, что он хуже распределяется по нейрону, поэтому при возбуждении нервной клетки высвобождается на 30 % меньше BDNF. Вариант Val66Met ответствен за аномалии развития коры больших полушарий, за нарушения памяти, а также снижение активности средней части височной коры. Кроме того, было установлено его влияние на снижение нейропластичности.

В специальном исследовании на аппарате ТМС замеряли уровень мозговой активности во время выполнения простых движений, например быстрого нажатия клавиш. Интенсивность электрических импульсов, посылаемых от мозга мышцам, при этом изменялась, но лишь у тех испытуемых, кто имел более распространенную разновидность гена BDNF. Таким образом, у людей, обладающих вариантом Val66Val, мозг легче меняется под влиянием нового опыта, а значит, он более обучаем.

Войти в элиту мирового спорта непросто. Даже если прибегать к небольшим уловкам, о которых мы говорили на страницах этой книги, все равно необходимо упорство и огромное количество времени и сил на тренировки. Одним из самых больших отличий спортсменов является их готовность прилагать усилия, жертвовать чем-то сейчас во имя достижения цели в будущем. И эта черта не зависит от наличия у них генетически обусловленных преимуществ.

Даже прославленный лыжный гонщик из Финляндии Ээро Мянтюранта, чья кровь благодаря мутации гена EPOR могла переносить на 50 % больше кислорода, должен был немало постараться, чтобы раскрыть свои физические возможности и впоследствии завоевать семь олимпийских медалей.

Чтобы стать профессионалом, требуются тысячи часов практики. Рассмотренные нами в части II методы могут помочь сократить это время, но должен существовать и метод, позволяющий заранее сказать, кому именно есть смысл начать тренироваться. И здесь ключевая роль принадлежит нейробиологии, способной подсказать, кто из начинающих спортсменов обладает решительностью и упорством, необходимыми, чтобы добиться высоких спортивных результатов, еще до того, как они выйдут на площадку или возьмут в руки бейсбольную биту.

У финнов есть понятие, которому трудно подобрать соответствие в других языках, поскольку оно отражает особую черту менталитета народа, живущего в суровых северных условиях. Оно называется «sisu», это слово означает решительность, настойчивость, упорство. Мянтюранта как раз обладал этими качествами. Как и многократный чемпион «Формулы-1» Мика Хаккинен, которому удалось положить конец единоличному господству команды Ferrari и Михаэля Шумахера. «Sisu — это мужество», — сказал он.

Анджела Дакуорт использует слово «стойкость». «Это страстная увлеченность и одновременно упорство в достижении очень отдаленной цели, — поясняла она в лекции для проекта TED. — Это также и выносливость. Стойкость подразумевает стремление к мечте — постоянное, день за днем, не на неделю или месяц, а на годы вперед — и огромный труд, чтобы воплотить эту мечту в реальность. Стойкость — это отношение к жизни не как к спринту, а как к марафону». [242] Duckworth A. L. (2013). The key to success? Grit. TED Talks Education. https://www.ted.com/talks/angela_lee_duckworth_the_key_to_success_grit?language=en. Можно попробовать пройти эту версию онлайн-теста на стойкость: https://sasupenn.qualtrics.com/jfe/form/SV_06f6QSOS 2pZW9qR либо воспользоваться этой шкалой с возможностью печати результата: https://www.sas.upenn.edu/~duck-wort/images/12-item%20Grit%20Scale.05312011.pdf.