День из жизни мозга: Что происходит в голове, пока мы спим, работаем и пьем кофе - Бент Фрайвальд

Есть знаменитая поговорка. В США говорят: «Обезьяна видит — обезьяна делает». Хотя эти слова звучат как фраза из мультфильма, они описывают фундаментальный принцип мозга: наблюдая, мы учимся. Поговорка описывает открытие, которое группа итальянских ученых сделала в 1992 году. Исследователи из Пармского университета измеряли мозговую активность обезьян, пока те использовали различные предметы. Ученые быстро увидели: когда животные взаимодействовали с предметом, были активны определенные моторные области мозга. Этого они ожидали. Но во время эксперимента они заметили еще кое-что: мозговая активность обезьян менялась, не только когда они использовали предметы сами, но и тогда, когда ученый поднимал предметы и клал их в коробку. Команда адаптировала свой эксперимент, теперь она хотела узнать, что происходит в мозге обезьян во время этих наблюдений. К удивлению исследователей, у обезьян активировались нервные клетки в премоторной коре — области мозга, участвующей в планировании движений. Клетки активировались как тогда, когда обезьяны сами выполняли движения, так и тогда, когда обезьяны наблюдали, как эти движения выполняет ученый. Этого исследователи не ожидали. Группа ученых позже назвала эти нервные клетки зеркальными нейронами, чтобы показать, что мозговая активность обезьян при наблюдении за действиями отражала мозговую активность, зафиксированную при выполнении тех же движений. Эта случайная находка была одним из важнейших нейронаучных открытий XX века и имела далеко идущие последствия для психологии, педагогики и исследований мозга вплоть до робототехники.

Очень скоро выяснилось, что аналогичные механизмы работают у людей: когда мы наблюдаем за чужими действиями, в мозге активируются те же моторные зоны. Но можно ли это использовать на практике — например, для улучшения спортивных результатов? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи обычно показывают участникам видеозаписи спортивных движений — скажем, волейбольных подач или гимнастических элементов. Участников делят на группы по уровню подготовки — новички и опытные спортсмены, — чтобы сравнить, как различается нейронный отклик. Видео подбирают так, чтобы каждая деталь движения была отчетливо видна: важно, чтобы мозг мог «считать» биомеханику целиком.

Пока участники смотрят, им делают томографию мозга. Как и в пармском эксперименте с макаками, ученых прежде всего интересуют моторные и сенсорные области — премоторная кора и система зеркальных нейронов, которая активируется при планировании и выполнении движений. После просмотра участники сами выполняют увиденные движения, а исследователи оценивают результат по трем параметрам: точность, скорость, координация.

Исследования раз за разом подтверждают: наблюдение за движением активирует те же зоны мозга, что и само выполнение, — премоторную кору, сенсорные области, систему зеркальных нейронов. Пока все ожидаемо. Но дальше интереснее: после просмотра испытуемые нередко выполняют движения лучше, чем прежде. Только за счет наблюдения. Человек видит — человек делает. При этом прогресс заметнее у опытных спортсменов, чем у новичков, — по всей видимости, потому что годы тренировок уже развили их нейронные сети.

В одном из таких экспериментов участвовали регбисты. Четыре недели подряд игроки перед тренировкой смотрели короткие видео: профессионал выполняет идеальный бросок. Затем тренировались сами. Результат: по сравнению с контрольной группой, которая видео не смотрела, они попадали в цель чаще и бросали точнее — притом что тренировались ровно столько же. Судя по всему, решающую роль сыграло то, что правильное движение уже было прожито в голове — прежде чем в игру вступило тело.

Но дело не только в наблюдении. Когда я был помоложе — и чуть гибче, — у нас на стене дома висело баскетбольное кольцо. В свободные от тренировок дни, если погода позволяла, я часами играл на подъездной дорожке. Иногда с друзьями, но чаще один. И нет, я не просто тупо кидал мяч в кольцо раз за разом. Я воображал себя в центре решающего матча. Вот я — мое будущее я, игрок сборной Германии — наконец-то вышел против великих американцев, и — о Боже, дамы и господа, это сенсация! Германия обыгрывает США и становится чемпионом мира! (В те годы это звучало совершенно фантастически. Но в 2023-м сборная Германии действительно выиграла чемпионат мира — правда, к сожалению, без моего участия.)

А иногда я перевоплощался в знаменитых баскетболистов и копировал их манеру бросать и вести мяч. Удивительным образом в этих воображаемых матчах все неизменно решалось последним успешным броском — и я, разумеется, забивал мяч с невероятной хладнокровностью. Если промахивался — прокручивал сцену заново, пока не попадал. Нигде в мире не было совершено столько победных бросков, как на подъездной дорожке у дома моих родителей. Слева — гаражные ворота в роли соперника. Справа — соседская яблоня в роли трибун. А посередине — я, одиннадцатилетний, с непоколебимой уверенностью, что мне рано или поздно позвонят представители NBA.

Но воображаемым баскетболом дело не заканчивалось. Даже дома, вечером в кровати или днем на уроках, когда мысли уплывали от слов учителя, — я прокручивал в голове движения. Финт из вчерашней трансляции матча NBA. Бросок с тренировки. Я не делал это специально — оно просто происходило. Баскетбол был всюду. Сегодня я знаю: даже это — мысленное проигрывание движений, рисование их в воображении — позволяло мне играть лучше.

Это называется моторным представлением. Как именно оно помогает в спорте, исследователи проверили в 2020 году — на настоящем поле для гольфа, с настоящими игроками и вполне осязаемой целью: загнать мяч в лунку. Участники сначала смотрели короткое видео, в котором профессиональный гольфист идеально выполнял удары (патты). Но, в отличие от регбистов из предыдущего эксперимента, к тренировке они переходили не сразу. Сперва — с закрытыми глазами — они представляли движение. Ощущали в воображении замах, распределение веса на подошвах, мягкую подачу запястий, скольжение клюшки по мячу. Вторая группа ментальной подготовки не получала: перед тренировкой им давали почитать что-то о гольфе — без инструкций и подсказок. Тренировочная программа в остальном была одинаковой. Обе группы до и после выполняли по 20 паттов в одних и тех же условиях.

Результат? Те, кто наблюдал за профессионалом и затем мысленно проживал движение, попадали в лунку значительно чаще, лучше контролировали скорость мяча и в целом прибавили в точности заметнее, чем контрольная группа. Но — важная оговорка: эффект проявился только у тех, кто и раньше хорошо умел чувствовать движение изнутри. А значит, и эту способность можно развивать. Порой лучшая подготовка к матчу — не еще один удар, а еще одна мысль.

Как воображение делает вас сильнее

Что из всего этого следует на практике? Как использовать силу воображения, чтобы стать лучше — в плавании, гольфе, теннисе, любом другом виде спорта? Обзорная работа, обобщившая 133 исследования мысленных тренировок, дает конкретные ответы: как часто тренироваться мысленно, как долго и на что обращать внимание.

Главное условие: движение нужно снова и снова