بناء العضلات الخاصة بك ، وبناء دماغك

تم تصميم الجسم ليتم دفعه ، وعندما ندفع أجسامنا ، ندفع أدمغتنا أيضًا. تطور التعلم والذاكرة بالتنسيق مع الوظائف الحركية التي سمحت لأسلافنا بتتبع الطعام. فيما يتعلق بأدمغتنا ، إذا لم نتحرك ، فليست هناك حاجة حقيقية لتعلم أي شيء.

في البحث عن ممارسة واضطراب نقص الانتباه (ADHD أو ADD) ، لقد تعلمنا أن التمرين يحسن التعلم على ثلاثة مستويات: إنه يحسن تفكيرك ، من خلال تحسين اليقظة والانتباه، والتحفيز. وهي تستعد وتشجع الخلايا العصبية على الارتباط ببعضها البعض ، وهو الأساس الخلوي لتعلم معلومات جديدة. وهو يحفز تطوير خلايا عصبية جديدة من الخلايا الجذعية في الحصين ، وهي منطقة من الدماغ مرتبطة بالذاكرة والتعلم.

جربت العديد من المدارس التقدمية تمرينًا لمعرفة ما إذا كان التمرين قبل الفصل يعزز قدرة الطفل على القراءة وأدائها في مواد أخرى. خمين ما؟ نعم هو كذلك.

نحن نعلم الآن أن الدماغ مرن ، أو بلاستيكي ، في لغة علماء الأعصاب - أكثر من لعب دوه من الخزف. إنه عضو قابل للتكيف ويمكن تشكيله عن طريق الإدخال بنفس الطريقة التي يمكن بها نحت العضلات عن طريق رفع الحدائد. كلما زاد استخدامه ، أصبحت أقوى وأكثر مرونة.

أبعد ما تكون عن الأسلاك ، كما تصور العلماء ذات مرة ،

ADHD الدماغ يجري باستمرار الأسلاك الكهربائية. أنا هنا لأعلمك كيف تصبح كهربائيًا لك.

[خذه إلى الخارج! علاج ADHD مع ممارسة]

التمرين: دواء لدماغك؟

الأمر كله يتعلق بالتواصل. يتكون الدماغ من 100 مليار خلية عصبية من أنواع مختلفة تتحدث مع بعضها البعض عن طريق مئات المواد الكيميائية المختلفة ، لتحكم أفكارنا وأعمالنا. قد تتلقى كل خلية دماغية مدخلات من مئات الآلاف من الخلايا الأخرى قبل إطلاق إشارة خاصة بها. الوصل بين فروع الخلية هو المشبك ، وهنا يجتمع المطاط بالطريق. الطريقة التي تعمل بها هي أن إشارة كهربائية تطلق محور عصبي ، الفرع المنتهية ولايته ، حتى ذلك يصل إلى المشبك ، حيث يحمل الناقل العصبي الرسالة عبر الفجوة المشبكية في المادة الكيميائية شكل. على الجانب الآخر ، عند dendrite ، أو فرع الاستقبال ، يقوم الناقل العصبي بتوصيل مستقبلات - مثل المفتاح في قفل - وهذا يفتح قنوات أيون في غشاء الخلية لتحويل الإشارة إلى مرة أخرى كهرباء.

يتم تنفيذ حوالي 80 بالمائة من الإشارات في الدماغ بواسطة ناقلان عصيان يوازنان بعضهما البعض التأثير: يثير الجلوتامات نشاطًا لبدء سلسلة الإشارات ، ويتحمل حمض غاما أمينوبيريكريك (GABA) نشاط. عندما يسلم الغلوتامات إشارة بين عصبونين لم يتحدثا من قبل ، فإن النشاط يهيئ المضخة. كلما زاد تنشيط الاتصال ، أصبح الجاذبية أقوى. كما يقول المثل ، فإن الخلايا العصبية التي تطلق سواكًا معًا. مما يجعل الغلوتامات عنصرا حاسما في التعلم.

يركز الطب النفسي أكثر على مجموعة من الناقلات العصبية التي تعمل كمنظمين - لعملية الإشارة وكل ما يفعله الدماغ. هذه هي السيروتونين ، بافراز ، والدوبامين. وعلى الرغم من أن الخلايا العصبية التي تنتجها لا تمثل سوى واحد بالمائة من خلايا الدماغ البالغ عددها مئة مليار ، فإن هذه الناقلات العصبية تتمتع بنفوذ قوي. قد يأمرون الخلايا العصبية بعمل المزيد من الغلوتامات ، أو قد يزيدون من كفاءة الخلايا العصبية أو يغيروا حساسية مستقبلاتها. يمكنهم خفض "الضوضاء" في الدماغ ، أو على العكس من ذلك ، تضخيم هذه الإشارات.

أقول للناس إن الذهاب للجري يشبه أخذ القليل من بروزاك والقليل منه ريتالين لأنه ، مثل المخدرات ، يرفع التمرين هذه الناقلات العصبية. إنه استعارة مفيدة لتوضيح الفكرة ، لكن التفسير الأعمق هو أن التمرين يوازن بين الناقلات العصبية - مع بقية المواد الكيميائية العصبية في الدماغ.

[التمرين والنوم: إن الدماغ الأفضل يعالج احتياجات طفلك]

كيف يتعلم المخ ويخلق الذكريات

على الرغم من أهمية الناقلات العصبية ، هناك فئة أخرى من الجزيئات الرئيسية التي غيّرت على مدى السنوات الخمس عشرة الماضية بشكل كبير فهمنا للعلاقات في الدماغ. أنا أتحدث عن عائلة من البروتينات يشار إليها باسم "العوامل" ، وأبرزها هو العامل العصبي المستمد من الدماغ (BDNF). في حين تقوم الناقلات العصبية بتنفيذ الإشارات ، تقوم البروتينات العصبية ، مثل BDNF ، ببناء وصيانة البنية التحتية نفسها.

بمجرد أن أصبح واضحا للباحثين أن BDNF كان موجودا في الحصين ، منطقة الدماغ فيما يتعلق بالذاكرة والتعلم ، شرعوا في اختبار ما إذا كان عنصرًا ضروريًا في معالجة. يتطلب التعلم تعزيز التقارب بين الخلايا العصبية من خلال آلية ديناميكية تسمى التقوية على المدى الطويل (LTP). عندما يُطلب من الدماغ أن يأخذ المعلومات ، فإن الطلب يؤدي بطبيعة الحال إلى نشاط بين الخلايا العصبية. كلما زاد النشاط ، أصبح الجاذبية أقوى ، وكان من الأسهل للإشارة إطلاق وإجراء الاتصال.

قل أنك تتعلم كلمة فرنسية. في المرة الأولى التي تسمع بها ، تطلق الخلايا العصبية المعيّنة لدائرة جديدة إشارة الجلوتامات بين بعضها البعض. إذا لم تمارس الكلمة مطلقًا مرة أخرى ، فإن الجاذبية بين نقاط الاشتباك العصبي المتضمنة تقل ، مما يؤدي إلى إضعاف الإشارة. أنت نسيت.

الاكتشاف الذي أذهل الباحثين في مجال الذاكرة - وحصل عالِم الأعصاب بجامعة كولومبيا إريك كانديل على حصة من 2000 جائزة نوبل - هي أن التنشيط المتكرر ، أو الممارسة ، يتسبب في تورط المشابك وتزداد قوة روابط. الخلايا العصبية تشبه الشجرة التي ، بدلاً من الأوراق ، لها مشابك على طول فروعها الشجيبة. في نهاية المطاف تنبت فروع جديدة ، وتوفير المزيد من نقاط الاشتباك العصبي لزيادة توطيد الاتصالات. وتسمى هذه التغييرات اللدونة متشابك ، حيث يأخذ BDNF مركز الصدارة.

في وقت مبكر ، وجد الباحثون أنه إذا رشوا BDNF على الخلايا العصبية في طبق بتري ، فإن الخلايا تنبت تلقائيا فروع جديدة ، وتنتج نفس النمو الهيكلي المطلوب للتعلم. أدعو BDNF Miracle-Gro للدماغ. BDNF يرتبط أيضًا بمستقبلات عند المشبك ، مما يطلق تدفق الأيونات لزيادة الجهد وتحسين قوة الإشارة على الفور. داخل الخلية ، ينشط BDNF الجينات التي تدعو إلى إنتاج المزيد من BDNF ، وكذلك السيروتونين والبروتينات التي تبني المشابك العصبية. BDNF يوجه حركة المرور والمهندسين الطرق ، كذلك. بشكل عام ، يعمل على تحسين وظيفة الخلايا العصبية ، ويشجع نموها ، ويقويها ويحميها من العملية الطبيعية لموت الخلايا

كلما زادت تمارين جسمك ، كلما كانت وظائف دماغك أفضل

إذن كيف يعمل الدماغ على زيادة إمداداته من BDNF؟ ممارسه الرياضه. في عام 1995 ، كنت أقوم بإجراء بحث لكتابي ، دليل المستخدم للدماغ، عندما صادفت مقالاً من صفحة واحدة في المجلة طبيعة حول ممارسة و BDNF في الفئران. بالكاد كان هناك أكثر من عمود نص ، لكنه قال كل شيء. وفقا لمؤلف الدراسة ، كارل كوتمان ، مدير معهد شيخوخة الدماغ والعته في جامعة كاليفورنيا - إرفين ، بدا أن التمرين يرفع من مستوى Miracle-Gro أو BDNF في جميع أنحاء الدماغ.

من خلال إظهار أن التمرينات تثير جزيءًا رئيسيًا في عملية التعلم ، قام كل من BDNF و Cotman بتوصيل الاتصال البيولوجي بين الحركة والوظيفة المعرفية. قام بإعداد تجربة لقياس مستويات BDNF في أدمغة الفئران التي تنجح.

على عكس البشر ، يبدو أن القوارض تتمتع بالنشاط البدني ، وكانت فئران كوتمان تجري على بعد عدة كيلومترات في الليلة. عندما تم حقن أدمغتهم بجزيء يرتبط بـ BDNF والمسح الضوئي ، لم يقتصر الأمر على إجراء مسح تظهر القوارض قيد التشغيل زيادة في BDNF على عناصر التحكم ، ولكن كلما كان كل ماوس يعمل ، ارتفعت المستويات كانت.

مع تطور قصص BDNF والتمرينات معًا ، أصبح من الواضح أن الجزيء لم يكن مهمًا لمجرد بقاء الخلايا العصبية ولكن أيضا لنموها (تنتشر فروع جديدة) ، وبالتالي ، ل تعلم. أظهر كوتمان ذلك ممارسة تساعد الدماغ على التعلم.

يقول كوتمان: "واحدة من السمات البارزة للتمرين ، والتي لا تحظى بالتقدير في بعض الأحيان في الدراسات ، هي تحسن معدل التعلم ، وأعتقد أن هذه رسالة رائعة إلى المنزل". "لأنه يشير إلى أنه إذا كنت في حالة جيدة ، فقد تكون قادرًا على التعلم والعمل بكفاءة أكبر."

في الواقع ، في دراسة أجريت عام 2007 ، وجد الباحثون الألمان أن الناس يتعلمون الكلمات المفردات بشكل أسرع بنسبة 20 بالمائة التمرين التالي أكثر مما فعلوا قبل التمرين ، وأن معدل التعلم يرتبط مباشرة بالمستويات من BDNF. إلى جانب ذلك ، فإن الأشخاص الذين لديهم تباين في الجينات يسلبون مستويات BDNF الكافية هم أكثر عرضة لنقص التعلم. بدون ما يسمى Miracle-Gro ، فإن الدماغ يغلق نفسه بالعالم.

وهذا لا يعني أن الذهاب للجري سيحولك إلى عبقري. "لا يمكنك فقط حقن BDNF وتكون أكثر ذكاءً" ، يشير كوتمان. "من خلال التعلم ، عليك الرد على شيء بطريقة مختلفة. ولكن يجب أن يكون هناك شيء ما. "وبدون شك ، ما هو الشيء المهم.

اكتشاف القدرة على تغيير دماغك

عودة العلماء إلى رامون إي كاجال - الحائز على جائزة نوبل في عام 1906 لاقتراحه أن الجهاز العصبي المركزي يتكون من لقد نظمت الخلايا العصبية الفردية التي تتواصل فيما أطلق عليه "الوصلات المستقطبة" - أن التعلم ينطوي على تغييرات في المشابك العصبية. على الرغم من الجوائز ، فإن معظم العلماء لم يشتروها. لقد تطلب الأمر من عالم النفس دونالد هب التعثر في أول تلميح للأدلة.

كانت قواعد المختبر فضفاضة في تلك الأيام ، وعلى ما يبدو ، اعتقد هب أنه سيكون على ما يرام إذا أحضر إلى البيت بعض الفئران المختبرية كحيوانات أليفة مؤقتة لأطفاله. اتضح أن هذا الترتيب يعود بالنفع المتبادل: عندما أعاد الفئران إلى المختبر ، لاحظ هب أنهم ، مقارنةً بأقرانهم المرتبطين بالأقفاص ، تفوقوا في اختبارات التعلم. أدت التجربة الجديدة المتمثلة في التعامل معهم ولعبهم بطريقة ما إلى تحسين قدرتهم على التعلم ، والتي فسرها هب على أنها تعني أنها غيرت أدمغتهم. في كتابه المشهود 1949 ، تنظيم السلوك: نظرية العصبية، ووصف هذه الظاهرة بأنها "اللدونة التي تعتمد على الاستخدام". وكانت النظرية أن المشابك العصبية إعادة ترتيب أنفسهم تحت حفز التعلم.

يرتبط عمل هب بالتمرين لأن النشاط البدني يعتبر تجربة جديدة ، على الأقل فيما يتعلق بالدماغ. في الستينيات من القرن الماضي ، قامت مجموعة من علماء النفس في بيركلي بإضفاء الطابع الرسمي على نموذج تجريبي يسمى "الإثراء البيئي" كوسيلة لاختبار اللدونة المعتمدة على الاستخدام. بدلاً من نقل القوارض إلى المنزل ، جهّز الباحثون أقفاصهم بالألعاب والعقبات والطعام الخفي وعجلات الجري. قاموا أيضًا بتجميع الحيوانات معًا ، حتى يتمكنوا من التواصل الاجتماعي واللعب.

لم يكن كل السلام والمحبة ، وفي النهاية تم تشريح أدمغة القوارض. وأظهرت الاختبارات المعملية أن العيش في بيئة ذات محفزات أكثر حسية واجتماعية ، غيّر هيكل ووظيفة الدماغ. كان أداء الفئران أفضل في مهام التعلم ، وكان وزن أدمغتهم أكثر مقارنةً بأولئك الذين يقيمون بمفردهم في أقفاص عارية.

في دراسة رفيعة المستوى ، في أوائل سبعينيات القرن العشرين ، استخدم عالم الأعصاب وليام غرينو مجهرًا إلكترونيًا لإظهار أن الإثراء البيئي جعل الخلايا العصبية تنبت في التغصنات الجديدة. تسبب التفريق الناجم عن التحفيز البيئي للتعلم ، والتمرين ، والاتصال الاجتماعي في تشابك المشابك لتشكيل المزيد من الروابط ، وكانت تلك الوصلات لها أغمق المايلين الأثخن.

الآن نحن نعلم أن هذا النمو يتطلب BDNF. إن إعادة عرض المشابك لها تأثير كبير على قدرة الدوائر على معالجة المعلومات ، وهي أخبار جيدة للغاية. ما يعنيه هو أن لديك القدرة على تغيير عقلك. كل ما عليك القيام به هو ربط الحذاء الخاص بك.

كيف تنمو وتنمو خلايا عصبية جديدة

بالنسبة للجزء الأفضل من القرن العشرين ، عقدت العقيدة العلمية أن الدماغ قوي بمجرد تطويره بالكامل في مرحلة المراهقة - وهذا يعني أننا ولدنا مع جميع الخلايا العصبية التي سنذهب إليها احصل على. يمكننا أن نفقد الخلايا العصبية فقط مع استمرار الحياة.

خمين ما؟ تنمو الخلايا العصبية مرة أخرى - بالآلاف - من خلال عملية تسمى تكوين الأعصاب. إنهم ينقسمون وينتشرون مثل الخلايا في بقية الجسم. يولد الخلايا العصبية كخلايا جذعية فارغة ، ويخضعون لعملية تطورية يحتاجون فيها إلى العثور على شيء ما من أجل البقاء. معظمهم لا. يستغرق الخلية الناشئة حوالي 28 يومًا لتوصيل الشبكة. إذا لم نستخدم الخلايا العصبية الوليدية ، فإننا نفقدها. التمرين يولد الخلايا العصبية ، والإثراء البيئي يساعد تلك الخلايا على البقاء.

كان أول رابط قوي بين التولد العصبي والتعلم من جانب فريد غيج ، عالم الأعصاب بمعهد سالك ، وزميله هنرييت فان براغ. لقد استخدموا حوض سباحة بحجم القوارض مليء بالمياه غير الشفافة لإخفاء منصة أسفل السطح في رباعي واحد. الفئران لا تحب الماء ، لذا فقد صُممت التجربة لاختبار مدى تذكرها ، من تراجع سابق ، موقع المنصة - طريق هروبها. عند مقارنة الفئران غير النشطة بالآخرين التي ضربت عجلة الجري لمسافة أربعة كيلومترات في الليلة ، أظهرت النتائج أن المتسابقين تذكروا أين يمكن العثور على الأمان بسرعة أكبر. تعثرت تلك المستقرة قبل معرفة ذلك.

عندما تم تشريح الفئران ، كان لدى الفئران النشطة ضعف عدد الخلايا الجذعية الجديدة في الحصين مثل الخلايا غير النشطة. بالحديث بشكل عام عن ما وجدوه ، يقول غيج: "هناك ارتباط كبير بين العدد الإجمالي للخلايا وقدرة [الماوس] على أداء مهمة معقدة. وإذا قمت بحظر تكوين الخلايا العصبية ، فلن تتمكن الفئران من تذكر المعلومات ".

على الرغم من أن كل هذا البحث قد تم في القوارض ، إلا أنه يمكنك معرفة مدى ارتباطه بالمدارس التقدمية التي تمارس الطلاب قبل بدء الفصل الدراسي: يوفر صف الجمنازيوم الدماغ الأدوات المناسبة للتعلم ، ويشجع التحفيز في فصول الأطفال تلك الخلايا النامية حديثًا على التوصيل بالشبكة ، حيث تصبح أعضاءً قيِّمين في الإشارة تواصل اجتماعي. يتم إعطاء الخلايا العصبية مهمة. ويبدو أن الخلايا التي ظهرت أثناء التمرين مجهزة بشكل أفضل لإشعال هذه العملية.

أي شخص لتشغيل؟

[تحميل مجاني: دليلك لعلاج البديل ADHD]

جون راتي ، دكتوراه في الطب ، هو عضو في ADDitude لجنة المراجعة الطبية ADHD.

---

تمارين ذكية لتحسين أدمغة ADHD

• هل النشاط الهوائية بانتظام - الركض وركوب الدراجة وممارسة رياضة تنطوي على الركض أو الركض. التمارين الرياضية الهوائية ترفع الناقلات العصبية ، وتخلق أوعية دموية جديدة تبث عوامل نمو وتفرز خلايا جديدة في المخ. دراسة واحدة صغيرة ، لكنها سليمة علمياً ، وجدت من اليابان الركض 30 دقيقة فقط مرتين أو ثلاث مرات في الأسبوع لمدة 12 أسبوعا تحسين الوظيفة التنفيذية.

• القيام بنشاط مهارة ، وكذلك - تسلق الصخور ، اليوغا ، الكاراتيه ، بيلاتيس ، الجمباز ، التزلج على الجليد. الأنشطة المعقدة تقوي وتوسع شبكات الدماغ. كلما كانت الحركات أكثر تعقيدًا ، زادت الاتصالات المتشابكة تعقيدًا. المكافأة: يتم تعيين هذه الشبكات الجديدة والأقوى لمساعدتك على التفكير والتعلم.

• الأفضل من ذلك ، نشاط الذي يجمع بين النشاط الهوائية مع نشاط المهارة. التنس مثال جيد - فهو يفرض كلاً من نظام القلب والأوعية الدموية والدماغ.

• مارس نشاطًا مهاريًا تقترن فيه بشخص آخر - تعلم التانغو أو الفالس ، على سبيل المثال ، أو السياج. أنت تتعلم حركة جديدة وتضطر أيضًا إلى التكيف مع حركات شريكك ، مما يضع مطالب إضافية على انتباهك وحكمك. هذا يزيد بشكل كبير من تعقيد النشاط ، مما يعزز البنية التحتية للدماغ. أضف المتعة والجانب الاجتماعي للنشاط ، وتقوم بتنشيط الدماغ والعضلات في جميع أنحاء النظام.

---

مقتطف من شرارة، بواسطة جون ج. راتي ، دكتوراهواريك هاغرمان. حقوق النشر محفوظة © 2008 من قبل جون J. Ratey، M.D. أعيد طبعها بإذن من Little، Brown and Company ، نيويورك ، نيويورك. جميع الحقوق محفوظة.

تم التحديث في 19 يونيو 2019