Упражнения обладают способностью повышать уровень серотонина и дофамина в мозгу, что связано с целым рядом преимуществ.
Многочисленные исследования показали, что упражнения улучшают настроение, снижают уровень стресса и даже улучшают когнитивные функции, такие как внимание, память и решение проблем. Согласно обзору исследований, опубликованному в журнале Brain Plasticity в марте 2017 года, эти преимущества могут быть частично связаны со способностью физических упражнений увеличивать выработку нашим мозгом химических веществ дофамина и серотонина.
Дофамин - это нейромедиатор, который имеет решающее значение для регулирования мотивации, памяти, вознаграждения и внимания, в то время как серотонин влияет на настроение, эмоции, сон и аппетит.
Те, кто регулярно занимается спортом, вероятно, знакомы с эффектом хорошего самочувствия от хорошей тренировки. И эти эффекты не ограничиваются только здоровыми людьми: упражнения могут помочь облегчить симптомы у многих пациентов с психическими расстройствами. Например, метаанализ 11 исследований в январе 2019 года, опубликованный в Depression and Anxiety, пришел к выводу, что регулярные аэробные упражнения были эффективным антидепрессивным вмешательством для взрослых, у которых диагностирована большая депрессия.
«Существует множество исследований, показывающих, что упражнения помогают при тревоге и депрессии», - говорит Филип Р. Маскин, доктор медицинских наук, председатель комитета по научной программе Американской психиатрической ассоциации и профессор психиатрии в Медицинском центре Ирвинга Колумбийского университета. Однако, добавляет он, важно понимать, что упражнения могут не помочь в случаях тяжелой депрессии.
Как упражнения влияют на дофамин и серотонин
Не совсем понятно, как именно упражнения улучшают психическое здоровье, но некоторые исследования указывают на их влияние на функцию дофамина и серотонина.
Поскольку напрямую измерить изменения нейротрансмиттеров в человеческом мозге сложно, большая часть исследований упражнений и дофамина, а также упражнений и серотонина проводится на животных.
Согласно обзору исследования пластичности мозга за март 2017 года, в исследованиях на грызунах исследователи обнаружили повышенный уровень дофамина в нескольких областях мозга, включая гиппокамп, префронтальную кору, полосатое тело, средний мозг и мозговой мост, во время физических упражнений и примерно в течение двух часов после них. Между тем, что касается серотонина, у грызунов физические упражнения повышают уровень серотонина в лобной коре, гиппокампе, полосатом теле и среднем мозге. Некоторые исследования, однако, не обнаружили увеличения, что, возможно, указывает на то, что для повышения уровня серотонина требуется определенная интенсивность или продолжительность упражнений.
В исследованиях на людях было показано, что физические упражнения повышают уровень дофамина и серотонина в крови. И некоторые исследования связывают эти изменения с психологической пользой. Например, в октябрьском исследовании 2016 года, опубликованном в Европейском журнале прикладной физиологии, у здоровых молодых людей брали кровь и проводили тест внимания до и после примерно 30 минут упражнений. После тренировки уровень серотонина в крови был повышен, и участники лучше справились с тестом. Кроме того, у участников, которые больше всего улучшили результаты теста, также наблюдалось наибольшее повышение уровня серотонина.
Однако до сих пор неясно, как эти изменения уровней нейромедиаторов в крови трансформируются в изменения в головном мозге. Один из немногих способов измерения нейрохимических изменений в головном мозге человека - позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ). В небольшом, но знаменательном исследовании, опубликованном в «Журнале ядерной медицины» в августе 2000 года, исследователи использовали ПЭТ-сканирование, чтобы оценить влияние 30-минутного бега на беговой дорожке на концентрацию дофамина у 12 здоровых, регулярно занимающихся спортом. Удивительно, но они не обнаружили, что бег повышает уровень дофамина, но некоторые исследователи предполагают, что протокол упражнений в исследовании был недостаточно интенсивным.
Кроме того, согласно анализу пластичности мозга, многие исследователи подозревают, что изменение относительного уровня серотонина и дофамина может быть причиной чувства усталости, которое возникает после продолжительных упражнений. Теория состоит в том, что, хотя уровни обоих нейротрансмиттеров изначально повышаются, уровень дофамина в конечном итоге начинает падать, в то время как уровень серотонина все еще повышается, вызывая истощение.
Помимо серотонина и дофамина: объяснение «кайфа бегуна»
Маловероятно, что психологическая польза упражнений связана исключительно с тем, как они влияют на серотонин и дофамин. Упражнения также оказывают сильное влияние на ряд других нейрохимических веществ.
Исследователи подозревают, что сила упражнений, повышающих настроение, во многом обусловлена их влиянием на эндорфины и другие нейромодуляторы, участвующие в эндогенной опиоидной системе. Опиоидная система важна для модуляции боли, поощрения, реакции на стресс и вегетативного контроля. Как у людей, так и у животных содержание таких натуральных опиоидов увеличивается в крови после физических упражнений.
Читать далее: 12 тренировок для улучшения настроения
В плодотворном исследовании, опубликованном в ноябре 2008 года в журнале Cerebral Cortex, исследователи использовали ПЭТ для изучения того, что происходило в мозге 10 тренированных спортсменов-мужчин: они обнаружили, что настроение улучшилось и концентрации опиоидов во многих областях мозга значительно увеличились после 30 минут бега.
И хотя эндорфины традиционно получали большую часть признания за создание так называемого «бегового кайфа», более недавние исследования выявили важную роль эндоканнабиноидов. Согласно анализу Brain Plasticity, это семейство липидов, которые активируют те же рецепторы, что и ТГК в марихуане, также увеличивается в крови после упражнений.
Адаптация к стрессу и стимуляция новых нейронов
Когда дело доходит до долгосрочной пользы, влияние упражнений на систему реакции организма на стресс также может иметь важное значение. Упражнения активируют ось гипоталамус-гипофиз-надпочечники (HPA) и стимулируют высвобождение кортизола. Одна из гипотез состоит в том, что это заставляет людей адаптироваться к стрессу, чтобы они были защищены от негативного физиологического воздействия будущих стрессоров.
Например, в исследовании, опубликованном в январе 2015 года в журнале «Психонейроэндокринология», молодые люди, которые занимались аэробными упражнениями в течение 30 минут, имели менее выраженный всплеск кортизола и показали меньше физиологических маркеров стресса, когда позже прошли тест, предназначенный для психологического стресса.
Читать далее: 7 тренировок, которые снимут стресс
Физические упражнения также повышают уровень различных нейротрофических факторов в крови, которые способствуют образованию новых нейронов. В метаанализе, проведенном в сентябре 2016 года в PLOS One, увеличение нейротрофического фактора мозга (BDNF), вызванное упражнениями, было связано с ростом нейронов в гиппокампе, области мозга, которая имеет решающее значение для памяти и обучения.
Хотя изучать этот процесс на людях гораздо сложнее, многие исследователи считают, что эта способность стимулировать новые нейроны может способствовать антидепрессивному эффекту упражнений. Это также может объяснить, почему регулярные упражнения, похоже, помогают бороться со снижением когнитивных функций из-за старения или нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, согласно исследованию, проведенному в мае 2017 года в Current Neuropharmacology.
Вывод
Хотя в нашем понимании точных механизмов, с помощью которых упражнения меняют мозг, все еще существуют большие пробелы, нет никаких сомнений в их пользе. Вот почему доктор Маскин рекомендует аэробные упражнения всем своим пациентам, и чем они будут настойчивее, тем лучше, если человек достаточно здоров. «Прогулка полезна - пробежка может иметь успокаивающее и антидепрессивное действие».
Это чрезвычайная ситуация?
Если вы испытываете серьезные медицинские симптомы, ознакомьтесь со списком признаков того, что вам требуется экстренная медицинская помощь в Национальной медицинской библиотеке, или позвоните по номеру 911. Если вы подозреваете, что у вас COVID-19, воспользуйтесь программой самопроверки коронавируса CDC.