Construiește-ți muschii, construiește-ți creierul

Corpul a fost conceput pentru a fi împins, iar atunci când ne împingem corpul, ne împingem și creierul. Învățarea și memoria au evoluat în concordanță cu funcțiile motorii care au permis strămoșilor noștri să urmărească mâncarea. În ceea ce privește creierul nostru, dacă nu ne mișcăm, nu este nevoie să învățăm nimic.

În cercetarea exercițiilor și tulburării deficitului de atenție (ADHD sau ADD), am aflat că exercițiile fizice îmbunătățesc învățarea pe trei niveluri: îți optimizează mentalitatea îmbunătățirea vigilenței, atenției, și motivație. Se pregătește și încurajează celulele nervoase să se lege între ele, care este baza celulară pentru învățarea informațiilor noi. Și stimulează dezvoltarea de noi celule nervoase din celulele stem din hipocamp, o zonă a creierului legată de memorie și învățare.

Câteva școli progresiste au experimentat cu exerciții fizice pentru a afla dacă a lucra înainte de clasă crește capacitatea de citire a copilului și performanța ei la alte materii. Ghici ce? O face.

Știm acum că creierul este flexibil sau plastic, în vorbirea neurologilor - mai mult Play-Doh decât porțelanul. Este un organ adaptabil care poate fi modelat prin aport în același mod în care un mușchi poate fi sculptat prin ridicarea barilelor. Cu cât îl folosești mai mult, cu atât devine mai puternic și mai flexibil.

Departe de a fi cu fire, așa cum l-au prevăzut cândva oamenii de știință, Creierul ADHD este continuu redirecționat. Sunt aici să vă învăț cum să fiți propriul dvs. electrician.

[Ia-l afară! Tratarea ADHD cu exerciții fizice]

Exercițiu: un medicament pentru creierul tău?

Este vorba doar de comunicare. Creierul este alcătuit din o sută de miliarde de neuroni de diferite tipuri care discută între ei prin sute de substanțe chimice diferite, pentru a ne guverna gândurile și acțiunile. Fiecare celulă a creierului ar putea primi aport de la o sută de mii de persoane înainte de a emite propriul semnal. Îmbinarea dintre ramurile celulare este sinapsa, iar aici este cauciucul se întâlnește cu drumul. Modul în care funcționează este că un semnal electric trage în jos axonul, ramura de ieșire, până la acesta ajunge la sinapsă, unde un neurotransmițător poartă mesajul peste golul sinaptic din substanțele chimice formă. Pe de altă parte, la dendrită sau ramură receptoare, neurotransmițătorul se conectează la un receptor - ca o cheie într-o blocare - și aceasta deschide canale ionice în membrana celulei pentru a transforma semnalul înapoi electricitate.

Aproximativ 80 la sută din semnalizarea din creier este realizată de doi neurotransmițători care se echilibrează reciproc efect: Glutamatul susține activitatea pentru a începe cascada de semnalizare și acidul aminobutiric gamma (GABA) se fixează pe activitate. Când glutamatul transmite un semnal între doi neuroni care nu au mai vorbit până acum, activitatea începe pompa. Cu cât conexiunea este activată mai des, cu atât atracția devine mai puternică. După cum se spune, neuronii care se aprind se împletesc. Ceea ce face glutamatul un ingredient crucial în învățare.

Psihiatria se concentrează mai mult pe un grup de neurotransmițători care acționează ca regulatori - a procesului de semnalizare și a tot ceea ce face creierul. Este vorba despre serotonină, norepinefrină și dopamină. Și deși neuronii care le produc reprezintă doar un procent din sutele de miliarde de celule ale creierului, acești neurotransmițători au o influență puternică. Aceștia ar putea instrui un neuron să facă mai mult glutamat sau ar putea face neuronul mai eficient sau poate modifica sensibilitatea receptorilor săi. Ele pot scădea „zgomotul” din creier sau, invers, pot amplifica acele semnale.

Le spun oamenilor că a merge la o fugă este ca și cum ai lua un pic de Prozac și un pic Ritalin pentru că, la fel ca medicamentele, exercițiile fizice cresc acești neurotransmițători. Este o metaforă la îndemână pentru a pune problema, dar explicația mai profundă este că exercițiile fizice echilibrează neurotransmițătorii - împreună cu restul neurochimicelor din creier.

[Exercițiu și somn: terapii cerebrale mai bune are nevoie de copilul tău]

Cum creierul învață și creează amintiri

La fel de fundamentale precum sunt neurotransmițătorii, există o altă clasă de molecule-maestru care, în ultimii 15 ani, ne-a schimbat dramatic înțelegerea conexiunilor din creier. Vorbesc despre o familie de proteine ​​denumite „factori”, dintre care cel mai proeminent este factorul neurotrofic derivat din creier (BDNF). În timp ce neurotransmițătorii efectuează semnalizare, neurotrofinele, cum ar fi BDNF, construiesc și întrețin infrastructura în sine.

Odată ce a devenit clar cercetătorilor că BDNF a fost prezent în hipocamp, zona creierului legate de memorie și învățare, ei și-au propus să testeze dacă a fost un ingredient necesar în proces. Învățarea necesită consolidarea afinității dintre neuroni printr-un mecanism dinamic numit potențare pe termen lung (LTP). Când creierul este chemat să ia informații, cererea provoacă în mod natural activitate între neuroni. Cu cât activitate este mai puternică, cu atât atracția devine mai puternică și cu atât este mai ușor ca semnalul să tragă și să facă conexiunea.

Spune că înveți un cuvânt francez. Prima dată când îl auziți, celulele nervoase recrutate pentru un nou circuit produc un semnal de glutamat între ele. Dacă nu exersezi niciodată cuvântul, atracția dintre sinapsele implicate scade, slăbind semnalul. Uitați.

Descoperirea care i-a uimit pe cercetătorii memoriei - și i-a adus neuroștiințificului Universității Columbia Eric Kandel o parte din Premiul Nobel pentru 2000 - este faptul că activarea repetată sau practica determină sinapsele să se umfle și să devină mai puternice conexiuni. Un neuron este ca un copac care, în loc de frunze, are sinapse de-a lungul ramurilor sale dendritice. În cele din urmă, ramuri noi răsar, oferind mai multe sinapse pentru a consolida și mai mult conexiunile. Aceste modificări se numesc plasticitate sinaptică, care este locul în care BDNF ia rolul central.

Mai devreme, cercetătorii au descoperit că, dacă au stropit BDNF pe neuroni într-o farfurie Petri, celulele au încolțit automat noi ramuri, producând aceeași creștere structurală necesară învățării. Apel BDNF Miracle-Gro pentru creier. De asemenea, BDNF se leagă de receptorii de la sinapsă, eliberând fluxul de ioni pentru a crește tensiunea și a îmbunătăți imediat puterea semnalului. În interiorul celulei, BDNF activează genele care necesită producerea mai multor BDNF, precum și serotonină și proteine ​​care acumulează sinapsele. BDNF direcționează traficul și inginerește drumurile. În general, îmbunătățește funcția neuronilor, încurajează creșterea lor și îi întărește și îi protejează împotriva procesului natural de moarte celulară

Cu cât corpul îți face mai multe exerciții, cu atât funcțiile creierului tale sunt mai bune

Deci, cum creierul își îmbunătățește aprovizionarea cu BDNF? Exercițiu. În 1995, făceam cercetări pentru cartea mea, Ghidul utilizatorului pentru creier, când am dat peste un articol de o pagină din jurnal Natură despre exercitii fizice si BDNF la soareci. Aproape mai mult decât o coloană de text, totuși a spus totul. Potrivit autorului studiului, Carl Cotman, directorul Institutul de îmbătrânire a creierului și demența la Universitatea din California-Irvine, exercițiile fizice păreau să ridice Miracle-Gro, sau BDNF, în întregul creier.

Arătând că exercițiul scânteie molecula principală a procesului de învățare, BDNF, Cotman a atenuat o legătură biologică între mișcare și funcția cognitivă. El a înființat un experiment pentru a măsura nivelurile de BDNF în creierul șoarecilor care funcționează.

Spre deosebire de oameni, rozătoarele par să se bucure de activitate fizică, iar șoarecii de Cotman alergau câțiva kilometri pe noapte. Când creierele lor au fost injectate cu o moleculă care se leagă de BDNF și scanate, nu numai că scanările rozătoare care rulează arată o creștere a BDNF față de controale, dar cu cât fiecare șoarece alerga, cu atât nivelurile sunt mai mari au fost.

Pe măsură ce poveștile BDNF și exercițiul s-au dezvoltat împreună, a devenit clar că molecula nu a fost importantă doar pentru supraviețuirea neuronilor, dar și pentru creșterea lor (înființarea de noi ramuri) și, astfel, pentru învăţare. Cotman a arătat că exercițiile fizice ajută creierul să învețe.

„Una dintre caracteristicile proeminente ale exercițiului fizic, care nu este uneori apreciat în studii, este o îmbunătățire a ritmului de învățare și cred că acesta este un mesaj minunat pentru acasă”, spune Cotman. „Pentru că sugerează că, dacă sunteți într-o formă bună, este posibil să puteți învăța și să funcționați mai eficient.”

Într-adevăr, într-un studiu din 2007, cercetătorii germani au descoperit că oamenii învață cuvinte de vocabular cu 20% mai rapid în urma exercițiilor fizice decât au făcut înainte de exercițiu și că rata de învățare a corelat direct cu nivelurile de BDNF. Odată cu asta, persoanele cu o variație a genelor care le fură de niveluri BDNF suficiente sunt mai susceptibile să aibă deficiențe de învățare. Fără așa-numitul Miracle-Gro, creierul se închide de lume.

Ceea ce nu înseamnă că a merge pentru o alergare te va transforma într-un geniu. „Nu poți doar injecta BDNF și fii mai inteligent”, subliniază Cotman. „Cu învățarea, trebuie să răspundeți la ceva diferit. Dar ceva trebuie să fie acolo. ”Și fără întrebare, ce contează acel ceva.

Descoperirea puterii de a-ți schimba creierul

Oamenii de știință s-au întors la Ramón y Cajal - care a câștigat premiul Nobel în 1906 pentru că a propus că sistemul nervos central este format din neuronii individuali care comunică ceea ce el numea „joncțiuni polarizate” - au teoretizat că învățarea implică schimbări la nivelul sinapselor. În ciuda premiselor, majoritatea oamenilor de știință nu l-au cumpărat. A fost nevoie de psihologul Donald Hebb să se poticnească cu primul indiciu.

Regulile laboratorului erau libere în acele zile și, se pare, Hebb credea că ar fi bine dacă aduce acasă niște șobolani de laborator ca animale de companie temporare pentru copiii săi. Aranjamentul s-a dovedit a fi benefic reciproc: când a întors șobolanii în laborator, Hebb a observat că, în comparație cu colegii lor legați în cușcă, ei excelează în testele de învățare. Experiența nouă de a fi manevrat și jucat cu oarecum le-a îmbunătățit capacitatea de învățare, ceea ce Hebb a interpretat însemnând că le-a schimbat creierul. În apreciatul său manual din 1949, Organizarea comportamentului: o teorie neuropsihologică, el a descris fenomenul drept „plasticitatea dependentă de utilizare”. Teoria era că sinapsele se rearanjează sub stimularea învățării.

Hebb lucrează în relație cu exercițiul fizic, deoarece activitatea fizică contează ca experiență nouă, cel puțin în ceea ce privește creierul. În anii 1960, un grup de psihologi de la Berkeley a oficializat un model experimental numit „îmbogățirea mediului” ca o modalitate de a testa plasticitatea dependentă de utilizare. În loc să ducă rozătoarele acasă, cercetătorii și-au echipat cuștile cu jucării, obstacole, mâncare ascunsă și roți de alergare. De asemenea, au grupat animalele împreună, astfel încât să poată socializa și să se joace.

Cu toate acestea, nu a fost pace și dragoste și, în cele din urmă, creierul rozătoarelor a fost disecat. Trăind într-un mediu cu stimuli mai senzoriali și sociali, testele de laborator au arătat, au modificat structura și funcția creierului. Șobolanii au beneficiat mai bine de sarcinile de învățare, iar creierul lor cântărea mai mult în comparație cu cei adăpostiți singuri în cuști goale.

Într-un studiu seminal, la începutul anilor '70, neurologul William Greenough a folosit un microscop electronic pentru a arăta că îmbogățirea mediului a făcut ca neuronii să încolțească noi dendrite. Ramificarea provocată de stimularea mediului însușirii, exercițiului și contactului social a determinat sinapsele să formeze mai multe conexiuni, iar aceste conexiuni aveau teci de mielină mai groase.

Acum știm că o astfel de creștere necesită BDNF. Această remodelare a sinapselor are un impact imens asupra capacității circuitelor de procesare a informațiilor, ceea ce este o veste profund bună. Ce înseamnă că ai puterea de a-ți schimba creierul. Tot ce trebuie să faceți este să vă îmbrăcați pantofii de alergare.

Cum să crești și să nutrești noi neuroni

În cea mai bună parte a secolului al XX-lea, dogma științifică a considerat că creierul era cu fire puternice odată ce a fost complet dezvoltat în adolescență - ceea ce înseamnă că ne-am născut cu toți neuronii pe care îi vom face obține. Nu putem pierde neuroni decât pe parcursul vieții.

Ghici ce? Neuronii cresc din nou - prin mii - printr-un proces numit neurogeneză. Se divizează și se propagă ca celulele în restul corpului. Neuronii sunt născuți ca celule stem cu ardezie goală și trec printr-un proces de dezvoltare în care trebuie să găsească ceva de făcut pentru a supraviețui. Majoritatea dintre ei nu. Durează aproximativ 28 de zile pentru ca o celulă care se ocupă să se conecteze la o rețea. Dacă nu folosim neuronii nou-născuți, îi pierdem. Exercițiul naște neuroni, iar îmbogățirea mediului ajută acele celule să supraviețuiască.

Prima legătură solidă dintre neurogeneză și învățare a venit de la Fred Gage, un neuroștiințific al Institutului Salk și colega sa Henriette van Praag. Au folosit o piscină de rozătoare umplută cu apă opacă pentru a ascunde o platformă chiar sub suprafață într-un cadran. Șoarecii nu le place apa, așa că experimentul a fost conceput pentru a testa cât de bine și-au amintit, dintr-o scufundare anterioară, locația platformei - calea lor de evacuare. La compararea șoarecilor inactivi cu alții care au lovit roata de rulare timp de patru kilometri pe noapte, rezultatele au arătat că alergătorii și-au amintit unde să găsească mai rapid siguranța. Cele sedentare au zburat înainte de a-și da seama.

Când șoarecii au fost disecați, șoarecii activi au avut de două ori mai multe celule stem noi în hipocampus decât cele inactive. Vorbind în general despre ceea ce au găsit, Gage spune: „Există o corelație semnificativă între numărul total de celule și [capacitatea unui mouse de a efectua o sarcină complexă. Și dacă blocați neurogeneza, șoarecii nu pot reaminti informații. ”

Deși toată această cercetare a fost făcută în rozătoare, puteți vedea cum s-ar putea relaționa cu acele școli progresive care își exercită studenții înainte de începerea clasei: clasa de gimnastică oferă creierului instrumentele potrivite pentru a învăța, iar stimularea în clasele copiilor încurajează acele celule nou dezvoltate să se conecteze la rețea, unde devin membri valoroși ai semnalizării comunitate. Neuronilor li se oferă o misiune. Și se pare că celulele născute în timpul exercițiului sunt mai bine echipate pentru a stârni acest proces.

Cineva pentru o alergare?

[Descărcare gratuită: Ghidul dvs. pentru tratamentul alternativ ADHD]

John Ratey, M.D., este membru al ADDitude Panoul de revizuire medicală ADHD.

---

Exerciții inteligente pentru îmbunătățirea creierului ADHD

• Faceți un activitate aerobă în mod regulat - alergarea, mersul cu bicicleta, jocul unui sport care implică sprint sau alergare. Exercițiul aerobic ridică neurotransmițătorii, creează noi vase de sânge care conțin factori de creștere și creează noi celule în creier. Un studiu mic, dar științific, din Japonia, a descoperit că jogging 30 de minute doar de două sau de trei ori pe săptămână timp de 12 săptămâni îmbunătățesc funcția executivă.

• Desfășurați și o activitate de îndemânare - alpinism, yoga, karate, Pilates, gimnastică, patinaj. Activitățile complexe consolidează și extind rețelele creierului. Cu cât mișcările sunt mai complexe, cu atât conexiunile sinaptice sunt mai complexe. Bonus: Aceste noi rețele mai puternice sunt recrutate pentru a vă ajuta să gândiți și să învățați.

• Mai bine, fă un activitate care combină activitatea aerobă cu o activitate de îndemânare. Tenisul este un bun exemplu - impozitează atât sistemul cardiovascular, cât și creierul.

• Exersați o activitate de îndemânare în care sunteți împerecheat cu o altă persoană - învățând să tango sau vals, de exemplu, sau să gard. Înveți o nouă mișcare și, de asemenea, trebuie să te adaptezi la mișcările partenerului tău, solicitând și mai mult atenție și judecată. Acest lucru crește exponențial complexitatea activității, care îmbunătățește infrastructura creierului. Adăugați aspectul distractiv și social al activității și activați creierul și mușchii în întregul sistem.

---

Extras din Scânteie, de JOHN J. RATEY, M.D., și Eric Hagerman. Copyright © 2008 de John J. Ratey, M. D. Reprodusă cu permisiunea Little, Brown and Company, New York, N.Y. Toate drepturile rezervate.

Actualizat la 19 iunie 2019