Хотя недостаток физических упражнений негативно сказывается на стволовых клетках мозга и их дифференциации, не менее вредны и чрезмерные физические нагрузки. И наоборот: умеренные и интенсивные физические нагрузки способствуют развитию стволовых клеток. Отсюда можно сделать вывод: для здоровья мозга одинаково вредны крайности в виде отсутствия физических упражнений или чрезмерного их количества. Физические упражнения должны быть умеренными или интенсивными.

Даже если человек просто думает о физических упражнениях, в головном мозге активируются те же самые нейронные системы. Было проведено сравнение эффекта от мысленного и фактического выполнения упражнений на основании наблюдения за активностью коры головного мозга и последующими физическими результатами. Мысленное выполнение физических упражнений не только вызвало изменение в мозге, но также привело к улучшению фактического выполнения тех же упражнений.

Это открытие заставило ученых задаться вопросом: как мысленное выполнение физических упражнений влияет на их последующее фактическое выполнение. И ученые выяснили, что после пяти дней мысленной практики и последующих двух часов фактической практики выполнения упражнений результат улучшился настолько же, как после пяти дней фактического выполнения упражнений!

Это открытие подтвердило давно существующее убеждение спортивных психологов, что визуализация и мысленная репетиция выступления спортсмена могут повысить результативность его фактического выступления. Причем это не зависит от вида спорта.

Вы сами в состоянии проверить, что чем скорее сможете представить себя выполняющим какое-то действие, тем быстрее фактически сможете это сделать. Но существуют определенные ограничения, связанные с тем, что сознание и мозг – это два аспекта одного процесса. Например, если вы правша, вам будет проще и представить, что вы поднимаете правую руку, и фактически поднять правую руку, чем представить, что вы поднимаете левую руку, и поднять ее.

Это ограничение сохраняется, даже если у человека парализована половина тела. Он также быстрее шевелит действующей рукой и представляет себе это действие. Так происходит, потому что при движении и мысленном представлении движения активируются одни и те же системы мозга.

Активное изучение процесса сна человека продолжается вот уже более 80 лет. С 1930‑х годов ученые способны определять типы и стадии сна.

Первая стадия сна – это переходный период между состоянием бодрствования и сном. Она характеризуется быстрыми волнами мозга. Если разбудить человека в этот период, то он, вероятно, скажет, что не спал. Вторая стадия сна – неглубокий, или легкий, сон с доминированием тэта-волн. Многие пациенты, страдающие от бессонницы, жалуются, что не могут спать, хотя на самом деле они находятся в этой стадии сна. Половину всего времени человек проводит в стадии легкого сна. Когда человек испытывает стресс, продолжительность этой стадии относительно следующей увеличивается.

Стадии 3 и 4 считаются стадиями глубокого сна. В них мозг продуцирует медленные волны, или гамма-волны. В стадии глубокого сна, пока все функции организма замедлены, происходит восстановление иммунной системы. Если лишать человека глубокого сна, это негативно скажется на его иммунной системе и спровоцирует развитие болезней. При стрессе в организме повышается выброс адреналина и норадреналина, что сокращает медленноволновой сон. При недостатке сна организм сразу переходит на стадию глубокого сна, что свидетельствует о его важности для здоровья.

Следующая стадия – быстрый сон, или стадия быстрых движений глаз (БДГ-сон, REM-сон). Если разбудить спящего в этой стадии, чаще всего он расскажет о ярком сновидении. С возрастом ее продолжительность сокращается. В этой стадии большинство функций организма активированы практически как в состоянии бодрствования: например, обмен веществ и возбуждающие нейромедиаторы. По этой причине стадию быстрого сна называют парадоксальным сном. Человеку может сниться, что он бежит, и большинство систем его организма будет функционировать так, словно он действительно бежит.

Хотя стадия быстрого сна наступает примерно каждые 90 минут, бóльшая часть глубокого сна происходит на позднем этапе цикла сна. У здоровых взрослых людей эта стадия занимает 25 % от общего времени сна.

Периоды сна и бодрствования зависят от времени суток и освещенности. Свет попадает на сетчатку глаза, и информация об этом отправляется в гипофиз, расположенный в центральной области мозга. Реакцией гипофиза на свет является прекращение выработки мелатонина, что дает мозгу сигнал о том, что наступил день. При наступлении темноты сетчатка глаза отправляет в гипофиз информацию о том, что для торможения нервных реакций человека пора синтезировать мелатонин. Этот цикл носит название циркадного ритма.

Так как уровень освещенности в течение дня влияет на сон, постарайтесь получить максимальное количество яркого света, чтобы настроить свой циркадный ритм в соответствии с естественным циклом дня и ночи. Если вы страдаете от бессонницы, не сидите за компьютером допоздна, потому что излучение от компьютера – тоже свет, который по ошибке будет настраивать мозг вести себя так, словно наступил день. Так как ваш циркадный ритм может перестать совпадать с естественным циклом дня и ночи, в течение нескольких часов до того, как отправиться спать, постарайтесь находиться в условиях мягкой, комфортной освещенности.

Циркадный ритм связан не только с уровнем освещенности, но и с температурой тела. В идеале, когда вы ложитесь спать ночью, температура вашего тела должна постепенно снижаться. Непосредственно перед пробуждением утром температура тела начинает повышаться. Когда вы встаете с кровати и начинаете двигаться, вы обеспечиваете дальнейшее повышение температуры тела.

Если у вас бессонница, то могут возникнуть проблемы с регулированием температуры тела: она будет повышаться в ночное время, когда должна была бы снижаться. Причиной этого становится, в частности, отсутствие физических упражнений в течение дня. Благодаря физическим нагрузкам днем, ночью температура вашего тела снизится.

Сон чрезвычайно важен для поддержания функций головного мозга. Регулярный недосып приводит к возникновению разных проблем. Например, уже доказано, что сон играет ключевую роль в определенных генетических процессах, в синтезе белков, выработке миелина. Без миелина нейроны не способны формировать эффективные нейронные связи. Сон также очень важен для синтеза и переноса холестерина – существенного составного компонента миелина.

Даже недельная депривация сна становится причиной набора веса, так как в организме увеличивается выработка гормона грелина, стимулирующего аппетит. Одновременно в организме снижается выработка гормона лептина, подавляющего аппетит. Особенность аппетита в состоянии депривации сна заключается в том, что наблюдается тенденция к потреблению углеводосодержащих продуктов, сладостей, высококалорийной пищи. Потребление таких продуктов на 33–45 % выше у людей, испытывающих нехватку сна, по сравнению с теми, кто спит достаточно. При этом им не хочется фруктов, овощей или белковых продуктов.