Мэт Фицджеральд - Бег по правилу 80/20. Тренируйтесь медленнее, чтобы соревноваться быстрее

Неспособность мозга точно воссоздать план таких движений, как беговой шаг, объясняет, почему ни один бегун не может сделать двух абсолютно одинаковых шагов. Но это не объясняет, почему у некоторых бегунов наблюдается большая вариабельность шага, чем у других, или почему она возрастает с опытом. Объяснение этих паттернов кроется в том, как мозг меняется в процессе практики с новыми моторными навыками. Исследования со сканированием мозга показали, что некоторые зоны мозга, которые особенно активны во время первоначальной фазы выучивания новых движений (мозжечок, премоторная зона коры, базальные ганглии и дополнительная моторная область), становятся менее активными, когда навык развивается. Другие зоны мозга становятся более активными, но общая тенденция характеризуется как «некоторые повышения активности с глобальным снижением».

С продолжением практики те части мозга, которые отвечают за соответствующие движения частей тела, начинают расти. Кроме того, миелин – вещество, образующее оболочку нервных волокон, формируется вокруг тех из них, которые чаще всего используются в конкретном движении, улучшая передачу сигнала. С этими структурными изменениями активность мозга во время движений становится более синхронизированной – и более эффективной.

Опытные и техничные атлеты во всех видах спорта демонстрируют меньшую активность мозга – то, что я называю «тихим» мозгом, – во время выполнения упражнений. И, как я уже отмечал, у опытных спортсменов наблюдается большая вариабельность их движений. Два этих феномена связаны друг с другом. Вариабельность движений опытных бегунов вызвана именно тем, что их мозг «тише». Чем больше мозг работает над определенными движениями, тем более скованными они будут. Лучшим атлетам не нужно тратить так много ментальных усилий на контроль своих движений, и поэтому движения получаются более свободными.

Аналогия может сделать эту идею более понятной. Представьте, что мозг атлета-новичка – это руководитель, который занимается «микроменеджментом». Сотрудники, которыми руководит «микроменеджер», будут работать по стандартам, чтобы отвечать ожиданиям надоедливого босса. Также и движения новичка повторяются вследствие попыток мозга контролировать тело. Соответственно, мозг опытного атлета – это спокойный и отстраненный руководитель, под началом которого сотрудники могут работать в разном стиле, добиваясь результата так, как им удобно. Так и ослабленный контроль движений тела в случае с опытным бегуном позволяет конечностям двигаться более свободно, что и приводит к большей вариабельности. В случае с бегунами «бесшумный мозг» способствует небольшим колебаниям в рисунке бегового шага, что со стороны может выглядеть как некая расслабленность.

Мы прояснили связь между «тихим» мозгом и более разнообразным беговым шагом. Но один важный вопрос остался без ответа: почему это хорошо? Иначе говоря, в чем именно польза от более свободных движений? Чтобы ответить на этот вопрос, мне понадобится помощь роботов.

Одни из самых полезных сведений о том, как люди бегают (и ходят), ученые получили благодаря попыткам создать роботов, которые могут ходить и бегать, как люди. Первые двуногие машины, способные ходить, были созданы в 1893 году. Это были машины, а не роботы, потому что они были полностью механическими и не содержали в себе никакого компьютера, контролирующего движения. Первый двуногий робот с компьютером-контроллером был создан только в 1966 году. Это изобретение симулировало человеческие движения лучше, чем любая простая машина, потому что компьютер, контролировавший движения, выполнял роль мозга.

И все же между движениями первых ходивших роботов и движениями людей были важные различия. Во-первых, движения роботов были совершенно неадаптивными. Первые роботы могли делать ровно то, на что были запрограммированы. Они не могли учиться и улучшать свои движения или менять их в соответствии с окружавшей их обстановкой (например, столкнувшись с уклоном). Кроме того, движения первых роботов просто-напросто не были похожи на человеческие. Им не хватало изящества и плавности.

Инженеры пытались решить эти проблемы, создавая роботов со все большей вычислительной мощностью. Идея была в том, чтобы заранее запрограммировать механические реакции на все случаи, которые только могли произойти. Лучшие роботы такого типа могли выполнять тысячи вычислений каждую миллисекунду, чтобы полностью контролировать все свои движения. Но это было бесполезно. Неважно, насколько сложна программа робота, – в любом случае так невозможно добиться настоящей адаптивности, а ресурсы, требующиеся для тотального управления всеми движениями, требовались колоссальные. Если бы живым существам приходилось вкладывать столько усилий в движения, они бы никогда не выжили в реальном мире, требующем эффективности и безжалостном к бесполезным действиям.