Кислородное голодание улучшает работоспособность мозга

Хорошо известно, что физические упражнения полезны для мозга. На протяжении многих лет учёные доказывают, что даже одно занятие, во время которого сердце бьётся чаще, может улучшить исполнительные функции – умственные навыки, которые мы используем для планирования, концентрации внимания, запоминания инструкций и одновременного выполнения нескольких задач.

Но что происходит, когда нет возможности двигаться?

Возраст, инвалидность или тяжелые болезни могут ограничивать способность человека заниматься физическими упражнениями.

Поэтому профессор кинезиологии в Университете Западного Онтарио Мэтью Хит и его команда с факультета медицинских наук решили выяснить, смогут ли они вызвать ту же реакцию мозга, что и при физических упражнениях, без необходимости двигаться.

Они изучили метод, называемый прерывистой гипоксией, при котором происходит временное снижение количества кислорода, вдыхаемого человеком, а затем его восстановление до нормального уровня, с повторением этого цикла в течение 60-минутного сеанса. Результаты недавно опубликованы в журнале Psychophysiology.

“Это все равно, что отправить человека на вершину Эвереста и спуститься обратно несколько раз “, – сказал Хит. “Мы обнаружили, что всего один сеанс прерывистой гипоксии привёл к заметному улучшению исполнительных функций”.

В исследовании приняли участие 24 здоровых молодых человека. Участники надевали маски, которые снижали потребление кислорода до 11% в течение пяти минут – примерно так же, как на большой высоте, – а затем возвращали его к нормальным 21%, что соответствует уровню моря. На протяжении всего сеанса исследователи отслеживали показатели вентиляции легких и сердечной деятельности, а также мозговой кровоток с помощью транскраниальной допплерографии и ближней инфракрасной спектроскопии.

До и после сеансов гипоксии участники выполняли задание на антисаккадность – стандартизированный тест исполнительных функций.

От человека требуется отвести взгляд от визуального стимула, задействуя при этом сфокусированное внимание и тормозной контроль.

В отличие от предыдущих исследований, в которых измерялись когнитивные изменения после нескольких сеансов, это исследование показало, что всего одного сеанса прерывистой гипоксии оказалось достаточно для ощутимого улучшения работы мозга.

“Если сравнивать это с физическими упражнениями, мы наблюдаем стимуляцию сердечно-сосудистой, а не двигательной функции, и при этом наблюдаем улучшение когнитивных функций”, – говорит Денайт Хайле, студент магистратуры кинезиологии, который руководил исследованием. “Мы даем вашему мозгу небольшую спринтерскую нагрузку и наблюдаем, как он начинает лучше работать. Было действительно интересно увидеть, как этот позитивный стресс повлиял на него за такой короткий промежуток времени”.

Снижение уровня кислорода приводит к увеличению притока крови

Исследователи полагают, что улучшение исполнительных функций связано с физиологическими изменениями, вызванными недостатком кислорода. Когда уровень кислорода падает, организм реагирует, увеличивая приток крови к мозгу и повышая его способность более эффективно усваивать кислород.

“Для людей, которые не могут заниматься физическими упражнениями, например, находящихся в отделении интенсивной терапии или с травмой спинного мозга, это может послужить способом улучшить приток крови к мозгу и помочь предотвратить снижение когнитивных функций”, – говорит Хит.

Тем не менее, команда подчеркивает, что данная методика должна применяться безопасно – в контролируемых условиях и под тщательным наблюдением медицинских работников.

“Мы постоянно наблюдаем за участниками и следим за тем, чтобы уровень насыщения их крови кислородом оставался в безопасных пределах”, – сказал Хайле.

Что касается клинических применений, Хит и Хейл согласны с тем, что необходимы дополнительные исследования, но потенциал впечатляет.

“В нашем исследовании мы продемонстрировали, что можем безопасно применять протокол и наблюдать заметный эффект”, – говорит Хайле. “Это определенно вызвало интерес открывающимся возможностям”.

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram, ВКонтакте или в MAX
Помощь психолога