Исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, показало, что даже кратковременные занятия простыми упражнениями способны увеличить кровоток в префронтальной коре мозга — области, ответственной за важнейшие когнитивные процессы, такие как принятие решений, память и внимание. Это открытие может стать основой для разработки простых программ физической активности, которые помогут улучшить функционирование мозга, особенно у детей, ведущих сидячий образ жизни.
Физическая активность способствует улучшению работы мозга, однако большинство исследований сосредоточено на более интенсивных упражнениях, таких как бег и другие виды спорта. Эти активности способствуют повышению кровообращения и стимулируют образование новых нейронов. Тем не менее, по данным Всемирной организации здравоохранения, 81% детей не достигают рекомендованных норм физической активности, что вызывает серьезные опасения относительно их развития и когнитивных способностей. Сидячий образ жизни становится обычным явлением среди детей по всему миру.
«Мы стремимся создать программу упражнений, которую легко выполнять в классе или между уроками, чтобы предотвратить малоподвижный образ жизни и положительно повлиять на функционирование мозга детей. Даже легкие физические нагрузки полезны для здоровья», — говорит Такаши Найто, аспирант университета Васэда и исследователь Института человеческой производительности.
В исследовании приняло участие 41 здоровый ребенок из Японии в возрасте от 10 до 15 лет. Дети выполняли семь различных упражнений легкой интенсивности, выбранных за их простоту и минимальные требования к движению. Упражнения включали в себя:
- Растяжку вверх (поднимание рук с сложенными ладонями)
- Растяжку плеч (растягивание одной руки через грудь)
- Круговые движения локтями (широкие вращения локтями)
- Повороты туловища (повороты верхней части тела)
- Мытье рук (трение рук друг о друга)
- Упражнение «Большой палец и мизинец» (упражнение для ловкости пальцев)
- Баланс на одной ноге (стойка на одной ноге для тренировки равновесия)
Все эти упражнения выполнялись в сидячем положении, кроме упражнения на баланс. Дети делали каждое упражнение в течение 10-20 секунд, а исследователи измеряли активность их мозга во время занятий с помощью функциональной ближней инфракрасной спектроскопии (fNIRS). Эта технология отслеживает изменения в кровотоке, измеряя уровень насыщенного кислородом гемоглобина в префронтальной коре.
Результаты показали, что практически все виды физической активности, кроме некоторых статических растяжек, значительно увеличивают приток крови к префронтальной коре по сравнению с состоянием покоя. Увеличение кровотока указывает на активизацию мозга, особенно в областях, отвечающих за исполнительные функции, такие как рабочая память, внимание и принятие решений.
«Я был приятно удивлён, что простые движения рук и пальцев в течение 10-20 секунд значительно повысили приток крови к префронтальной коре», — отметил Найто в интервью PsyPost. Он также добавил, что наиболее заметное увеличение активности мозга наблюдалось при упражнениях, требующих интенсивного движения или высокой когнитивной нагрузки, таких как скручивания туловища или балансировка на одной ноге.
«Балансировка на одной ноге — это простое упражнение, — отметил Найто. — Тем не менее, я был поражён, что оно увеличивает приток крови к префронтальной коре в такой степени». Более простые статические упражнения, такие как растяжка плеч, практически не вызывали изменений в активности мозга. Это говорит о том, что более сложные физические или умственные нагрузки способны более эффективно влиять на мозговую деятельность.
Исследование не выявило значительных различий в активности мозга между упражнениями, выполняемыми в течение 10 и 20 секунд. Это указывает на то, что даже короткие эпизоды легкой физической нагрузки могут быть достаточны для повышения мозговой активности. «Даже кратковременные упражнения с низкой интенсивностью могут вызывать изменения в организме, способствующие улучшению здоровья тела и мозга по сравнению с длительным пребыванием в одном положении», — пояснил Найто.
Несмотря на многообещающие результаты, у исследования есть ряд ограничений. Участники были ограничены возрастной группой 10-15 лет, и необходимо провести дополнительные исследования, чтобы выяснить, будут ли аналогичные результаты наблюдаться у младших детей, подростков или взрослых. Также не учитывались факторы, такие как индивидуальная физическая подготовка детей, уровень их ежедневной активности или индекс массы тела, которые могут повлиять на результаты.
Исследователи подчеркивают, что хотя увеличение кровообращения в префронтальной коре зафиксировано, прямые тесты на улучшение когнитивных функций не проводились. «Нам необходимо выяснить, вызывает ли это улучшение когнитивных функций», — добавил Найто. В будущем исследователи надеются, что такие простые упражнения могут стать важной частью школьного расписания, помогая снизить негативные последствия сидячего образа жизни и способствуя умственному развитию.
«Мы разрабатываем программу недолгих физических упражнений, которая займет всего несколько минут, и изучаем, оказывает ли это положительное влияние на кровообращение и когнитивные функции детей», — добавил Найто. Также исследователи намерены расширить эти программы для взрослых и пожилых людей, чтобы поддерживать и улучшать их когнитивные функции.
Ранее новое исследование UniSA показало, что игровая программа оздоровления на рабочем месте повышает физическую активность среди сотрудников: 95% из них выполняют или превышают нормативы. Успех программы заключается в ее простоте — она требует всего 15 минут ежедневной активности, что часто приводит к увеличению общей физической нагрузки и улучшению состояния здоровья.