Исследователи измерили высвобождение дофамина в мозге с помощью сканирующего устройства, известного как позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ). Оно отслеживает метаболическую и биохимическую активность клеток организма. Результаты показали, что когда участник занимался на велотренажере, его мозг увеличивал высвобождение дофамина, и этот процесс был связан с улучшением времени реакции.
В рамках исследования было проведено три эксперимента с участием 52 мужчин. В первом эксперименте участников просили выполнить когнитивные задачи в состоянии покоя и во время физических упражнений. С помощью ПЭТ-сканера команда могла отслеживать движение дофамина в их мозгу. Во втором эксперименте использовалась электрическая стимуляция мышц, чтобы проверить, улучшит ли принудительное движение мышц когнитивные функции. Последний эксперимент сочетал в себе как произвольные, так и непроизвольные упражнения.
В экспериментах, в которых выполнялись произвольные упражнения, когнитивные способности улучшились. Этого не произошло при принудительной электростимуляции. Эти выводы указывают на то, что эффективность упражнений зависит от центральных сигналов, поступающих из мозга, а не только от самого факта сокращения мышц. Когда люди отдают команду центральному мозговому контролю двигаться во время тренировки, это способствует высвобождению дофамина в мозге.
Предыдущее исследование команды изучало взаимосвязь между уровнем кислорода, когнитивными способностями и физическими упражнениями. Ученые проверяли теорию, согласно которой чем больше кислорода человек вдыхает во время тренировки, тем лучше работает его мозг. Они не обнаружили никаких изменений во времени реакции человека при езде на велотренажере как внутри, так и вне среды с низким уровнем кислорода. Новые результаты подтверждают, что на когнитивные способности во время упражнений влияют изменения в гормонах, регулирующих мозг, включая дофамин.
Авторы признают ограничения, связанные с относительно небольшим размером выборки. Они рекомендуют, чтобы будущие эксперименты включали больше участников из разных групп населения, в том числе женщин и пожилых людей, и проводились в течение более длительного времени.
