Амит Кетвала.

Атлетичный мозг. Как нейробиология совершает революцию в спорте и помогает вам добиться высоких результатов



скачать книгу бесплатно

Моим родителям с благодарностью за дом, полный книг, и Саре, с которой мы построили свой



За каждым действием должна быть мысль.

Деннис Бергкамп

Amit Katwala

THE ATHLETIC BRAIN

How Neuroscience Is Revolutionising Sport and Can Help You Perform Better


© Amit Katwala, 2016

© Калинин К., перевод на русский язык, 2017

© Издание на русском языке. ООО «Издательская Группа «Азбука-Аттикус», 2017 Азбука Бизнес®

Предисловие

Уэйн Руни лежит без сознания на полу в кухне. В марте 2015 г. в сети появились кадры, судя по которым знаменитый нападающий сборной Англии и клуба Manchester United получил нокаут от приятеля во время шуточного боксерского поединка в доме футболиста в графстве Чешир. К тому времени голова Руни уже много раз привлекала к себе внимание. Всякий раз, когда его профессиональные кондиции падают, начинаются разговоры о том, что с ней, мол, что-то опять не так. А когда футболист в июне 2011 г. признался, что сделал пересадку волос, у публики сразу появилось много вопросов.

При этом мало кто вспомнил о том, какую роль сыграла эта голова в том же году во время одного из важнейших матчей в карьере прославленного английского нападающего. 12 февраля Руни забил победный мяч в тяжелейшем противостоянии с Manchester City, обеспечив своему клубу девятнадцатый по счету титул в английской Премьер-лиге. На исходе второго тайма с правого фланга в направлении Руни последовала диагональная передача. Мяч летел чуть дальше того места, где нападающий ожидал его принять. Тогда Руни внезапно развернулся спиной к воротам и мгновенно принял решение – оторвался от земли и в дерзком прыжке через себя вколотил красивейший гол в верхний угол ворот.

В 2012 г. этот гол был признан лучшим за первые 20 лет существования Премьер-лиги, ему отдали предпочтение более четверти всех проголосовавших. Победа была одержана благодаря скорости мысли и мгновенному принятию нестандартного решения – и в этом заслуга не только физической формы спортсмена, но и того, как сработал его мозг. Отвечая на вопрос спортивного журнала ESPN о том, как он принимал то самое решение, приведшее к феноменальному голу, Руни сказал: «Когда в штрафную летит навес, у тебя в голове за долю секунды проносится множество вариантов, что можно сделать с мячом. Допустим, есть пять-шесть вариантов действий. Значит, за эту долю секунды ты успеваешь задать себе шесть разных вопросов. Возможно, будет время принять его на грудь и потом ударить, либо надо сразу бить головой. Если рядом защитник, тогда, естественно, надо бить сразу. Если он чуть дальше, можно успеть обработать. Окончательный выбор решения – за тобой. Ну а дальше уже дело техники»[1]1
  Некоторые цитаты, приведенные в книге, взяты из интервью, подготовленных автором для журнала Sport.

Более поздние тексты доступны на сайте sport-magazine.co.uk.


[Закрыть].[2]2
  Уэйн Руни. Winner D. (16.05.2012). ESPN FC: Beautiful game. Beautiful mind. Дата обращения: 28.11.2015, источник: http://sports.espn.go.com/IndexPages/news/story?id=7938409.


[Закрыть]

Наша книга – о том, как принимаются решения.

Руни не самый скоростной и не самый высокий игрок; у него сравнительно небольшой рост, коренастая фигура, ему частенько пеняют на лишние килограммы. В 16 лет он бросил школу, не получив аттестата, однако это его нисколько не смущает, о чем говорит татуировка на руке – название альбома Just Enough Education to Perform[3]3
  Как раз столько образования, сколько нужно, чтобы заниматься делом (англ.).


[Закрыть]
британской рок-группы The Stereophonics. При этом у него очень живой, быстрый, проницательный ум, который и дает ему преимущество перед физически более сильными игроками.

Тем не менее без образования Руни не остался: он получил его на газонах жилых кварталов Крокстета, под Ливерпулем, где родился и вырос. Там он гонял мяч, рискуя привлечь внимание полиции, потому что были специальные знаки, запрещавшие такие игры на общественных газонах. Еще он практиковался на заднем дворе дома своей бабушки, несмотря на ее опасения за сохранность штукатурки на стенах дома. Благодаря этим первым урокам мальчик со временем стал тем Уэйном Руни, которого мы знаем сейчас.

Спортсменов высочайшего уровня отличает не только сила мускулов, но также и удивительная степень специализации их мозга. Эти отличия порой трудно заметить, они не выделяются так, как, скажем, накачанные ноги велосипедиста-спринтера или мясистые уши регбиста, но стоит присмотреться, и они обязательно обнаружатся.

Наша книга – о том, как регулярная практика меняет мозг человека.

В книге Малкольма Гладуэлла «Гении и аутсайдеры» (Outliers: The Story of Success) говорится о «правиле 10 000 часов»: именно столько времени нужно планомерно практиковаться в чем-либо, в том числе и в спорте, чтобы профессионально этим овладеть. Яркие голы не забивают случайно. Это результат огромной работы, многолетних тренировок. Впервые Руни попал в поле зрения Manchester United, когда ему не было и девяти лет. Выступая в составе Everton, Уэйн забил в ворота MU шесть мячей, общий счет игры был 12: 2. «Один гол тогда особенно запомнился, – вспоминал тогдашний тренер соперников Пол Макгиннесс. – Это был классический удар через себя в падении, идеальные «ножницы», которые в исполнении мальчика восьми-девяти лет выглядели просто невероятно».[4]4
  Пол Макгиннесс. Bartram S. (23.10.2008). A star is born. Дата обращения: 28.11.2015, источник: http://www.manutd.com/en/News-And-Features/Features/2008/Oct/A-star-is-born.aspx.


[Закрыть]

Руни дополняет физические тренировки умственными. Перед каждым матчем он зрительно представляет себе, как будет успешно действовать в игре против соперника. «Перед тем как заснуть накануне игры, я представляю, как буду забивать голы или действовать эффективно, – рассказывает он. – Ты как бы переносишься в тот момент и готовишься к действию, чтобы в реальной игре у тебя уже было «воспоминание» о ней. Не знаю, это можно назвать визуализацией или воображением, но я всегда так делал, всю жизнь».

В этом он не одинок. Современная психология и нейробиология постепенно разгадывают тайны, скрытые в мозге спортсмена, и используют эти знания для совершенствования тренировочных методик, чтобы спортсмены-любители лучше развивали нужные им навыки, а профессионалы достигали новых вершин.

Эта книга – о том, как можно обойти правило 10 000 часов.

Здесь объясняется, почему у спортсменов внезапно случаются досадные провалы и как их можно избежать, говорится о том, как разглядеть в ребенке будущего талантливого спортсмена и как принимать правильные решения в условиях жесткого прессинга, о преодолении границ выносливости на тяжелом пути к цели и об опасностях жестких столкновений в спорте. А также о том, что отличает выдающихся спортсменов от обычных людей и о способе сократить этот разрыв.

Речь пойдет о том, как высвободить безграничный потенциал человеческого мозга, и о том, что спорт уже никогда не будет прежним.

Но начинается книга со знакомства с забавным роботом на коварном газоне.

Часть I
Спортсмен и его мозг

Глава 1
Искусство прогноза. Криштиану Роналду

Северо-восточное побережье Бразилии, лето 2014 г. Над спортивной ареной стоит удушающий зной. Сегодня здесь разворачивается жаркая баталия. Нападающий сборной Англии, звезда футбола, бежит по левому флангу, делает поворот, открываясь для удара… но лишь бездарно проезжает по мячу подошвой.[5]5
  Видео с описанным сюжетом, а также другие ролики с Мусташио и его «партнерами» по команде можно посмотреть на страничке роботов-футболистов Плимутского университета на Facebook: https://www.facebook.com/University-of-Plymouth-Robot-Football-148285347160/timeline.


[Закрыть]
Хуже того, закрученный мяч под крики раздосадованных болельщиков катится назад по неровному газону, удаляясь от ворот. Не поддавшись разочарованию, неутомимый форвард разворачивается, в его программе уже построен новый маршрут преследования мяча. Он вновь начинает разбег, жужжа электроприводами, но времени больше нет. Звучит финальный свисток, означающий, что надеждам Англии сегодня не суждено оправдаться.

Так проходил чемпионат мира по футболу, но это был необычный чемпионат.

Этот английский нападающий мало чем похож на привычного нам футболиста международного уровня, притом что он налетал по всему миру не меньше, принимая участие в соревнованиях. Его зовут Мусташио. Он не слишком силен в игре на втором этаже, не идеален в обработке мяча, а по полю он бегает в маленькой шляпе-цилиндре и с моноклем. Его рост 40 сантиметров, а сам он робот-андроид, игрок команды Плимутского университета на чемпионате мира по футболу среди роботов.

Тем не менее у Мусташио все же есть некоторые черты сходства с такими футболистами, как Уэйн Руни, и их больше, чем кажется на первый взгляд. Компьютерный мозг робота решает те же задачи, что и мозг Руни во время матча. В его программе заложены аналогичные стратегии, начиная с определения текущего положения мяча и прогноза о том, где он будет находиться в следующий момент.

Мусташио и его напарники Пиксель, Гиэрс, Эмпс и Флакс экипированы одинаковыми веб-камерами, с их помощью роботы получают необходимую им визуальную информацию. Затем они могут, подобно людям, использовать эту информацию для расчета траектории и направления движения мяча, а также для принятия решений в зависимости от характера его движения. При всем обилии высоких технологий игра идет мучительно медленно. Главная причина низкого темпа – в неуклюжести игроков; это, по словам одного из создателей Мусташио Фила Калверхауса, основной камень преткновения. Он с неподдельной радостью сообщает о том, что ни один из плимутских футболистов не упал за время чемпионата.

В спорте мозг решает куда более сложные задачи, чем это обычно представляется. Даже самое элементарное движение требует точного расчета скорости и траектории перемещения различных объектов, в том числе и положения в пространстве самого спортсмена. «Чтобы взять шахматную фигуру и переместить ее на другое поле, требуется больше вычислительной мощности, чем чтобы решить, какой сделать ход, – утверждает профессор Лондонского университета Винсент Уолш, один из крупнейших мировых специалистов в области когнитивной нейробиологии. – Мне кажется, что в плане использования мозговых ресурсов, связанных с обработкой информации, спорт сильно недооценен. А ведь это фактически особая форма мышления».

Именно поэтому роботы пока так далеко позади нас. Наш мозг гораздо сложнее и функционирует гораздо быстрее. «Человек как система невероятно сложно устроен, – рассуждает доктор Калверхаус из Плимутского центра робототехники и нейробиологии. – Преимущество человека в том, что в его мозгу одновременно обрабатывается просто невероятное количество информации. Поэтому нам доступны куда более сложные вещи, чем все то, на что способны роботы».

Человеческий мозг действительно уникален. В пропорции к размерам всего тела он примерно в два раза крупнее по сравнению с мозгом любого другого существа на Земле и к тому же имеет громадные возможности. По данным одного исследования, чтобы проделать такой же объем операций в секунду, который выполняет всего один человеческий мозг, потребуется задействовать мощность всех имеющихся компьютеров.[6]6
  Hilbert M. & Lopez P. (2011). The World’s Technological Capacity to Store, Communicate, and Compute Information // Science, 332(6025), 60–55. doi:10.1126/science.1200970.


[Закрыть]



Одна из причин уникальности нашего мозга состоит в размере его коры – нервной ткани, покрывающей полушария головного мозга, с большим количеством борозд и извилин. Именно кора отвечает за то, чем мы отличаемся от большинства других животных: способность к рассуждению, планированию и общению. В коре каждого из полушарий выделяют четыре доли: лобную, теменную, височную и затылочную.

Нервная ткань состоит из клеток – нейронов. В человеческом мозге насчитывается порядка 100 миллиардов нейронов. Каждый представляет собой тонкую вытянутую структуру с большим количеством отростков. Эти клетки проводят электрические и химические сигналы, которые в конечном счете определяют индивидуальные черты нашего сознания. Нейронная сеть – это своего рода жесткий диск плюс интернет-соединение: внутри нее хранится и передается информация и различные команды.

Единственная функция нейрона как отдельной клетки заключается в передаче электрического импульса, короткого сигнала, похожего на вспышку света. Однако главное здесь – в количестве связей с другими нейронами, которые возбуждаются от этого импульса. От того, как именно будут задействованы миллиарды таких связей, зависит характер мысли или действия в ответ на раздражения, поступающие из других частей тела.

Работу нейронов можно сравнить с игрой оркестра: мелодию всего произведения можно услышать, только когда музыканты играют вместе. Если использовать спортивную аналогию, представим себе болельщиков на стадионе, у каждого из которых в руках небольшой фрагмент картинки. Отдельно взятый болельщик может либо поднять свой фрагмент в определенное время, либо нет. Однако когда несколько тысяч болельщиков разом поднимают свои кусочки изображения, в их секторе появляется целая картина или слоган.

Нечто подобное происходит и в мозге человека. Когда мы думаем о каком-либо предмете, испытываем какую-либо эмоцию или выполняем какое-либо действие, сигналы идут по определенному участку сети нейронов. Уже проводятся первые эксперименты по считыванию сигналов непосредственно из мозга. Ученым удалось получить изображение лиц людей, о которых в данный момент думали испытуемые, исключительно на основе анализа их мозговой активности.

Итак, наши мысли, чувства и действия, а также процессы обработки информации, которые Фил Калверхаус стремится воспроизвести в своих роботах, возникают благодаря определенным комбинациям нервных импульсов, в проведении которых могут быть задействованы миллионы нейронов. Глава 1 нашей книги посвящена тому, как мозг спортсмена мирового уровня научился использовать эти процессы и как благодаря этому ему удается делать то, что на первый взгляд кажется невозможным.

Удар – и мимо

При выполнении подачи в крикете игрок, подающий мяч (боулер), может метнуть его со скоростью около 160 км/ч. В этом случае мяч долетает до игрока, отражающего его битой (бэтсмена), менее чем за полсекунды. Учитывая, что регистрация полета мяча занимает в мозгу бэтсмена около 200 миллисекунд, а на отражающее движение битой он затрачивает примерно 700 миллисекунд, непонятно, как ему в принципе удается попасть по мячу. Профессиональные бейсболисты и крикетисты регулярно справляются с такими подачами, при которых новичок либо будет вхолостую махать битой, либо получит синяки.

Ключом к этой загадке является механизм прогнозирования. Если робот может вычислить текущее положение мяча и рассчитать его предшествующее положение, то профессиональный спортсмен способен по ряду косвенных признаков определить вероятную траекторию дальнейшего движения мяча. Секрет мгновенной реакции кроется в умении считывать такую информацию, которую другие просто не замечают. Для научного обоснования этой гипотезы профессор Квинслендского университета (Австралия) Брюс Абернети с коллегами провел серию экспериментов с частичным перекрытием обзора, во время которых бэтсмену, готовящемуся отразить подачу, всячески ограничивали возможность видеть мяч.[7]7
  M?ller S., Abernethy B. & Farrow D. (2006). How do world-class cricket batsmen anticipate a bowler’s intention? // The Quarterly Journal of Experimental Psychology 59 (12). 2162–2186.


[Закрыть]

На самом деле все было вполне безопасно.

Бэтсмен был в специальных очках, затемняющихся по команде компьютера экспериментатора или от специальной педали во время подготовки боулера к броску. В одном из экспериментов участвовали по шесть профессиональных и начинающих бэтсменов, а также трое боулеров, выполнявших крученые подачи. Очки на бэтсменах затемнялись либо непосредственно перед тем, как боулер отправлял мяч в полет, либо перед отскоком от земли, либо оставлялись незатемненными. В итоге более опытные игроки гораздо лучше справились с отражением мяча, не имея возможности проследить весь его полет. Им помогла информация о положении тела боулера и движениях его руки. Другим экспериментом было доказано, что профессиональный игрок в крикет начинает менять положение ног вперед или назад еще до того, как мяч оказывается в воздухе, в то время как менее опытный крикетист будет ждать, пока траектория полета мяча не станет более очевидной. В более поздних экспериментах ученые еще радикальнее уменьшали количество визуальной информации, доступной бэтсмену. Выяснилось, что опытный игрок может точно спрогнозировать траекторию мяча по характеру движения суставов боулера при выполнении подачи и даже по движению одной лишь его руки.

Аналогичные результаты были получены и для других видов спорта. Так, Абернети показывал игрокам в сквош видеозапись действий соперника, затем прерывал ее за мгновение до того, как тот собирался нанести удар по мячу, и спрашивал, куда и с какой силой полетит мяч.[8]8
  Abernethy B. (1990). Anticipation in squash: Differences in advance cue utilization between expert and novice players // Journal of Sports Sciences 8 (1). 17–34.


[Закрыть]
В результате было доказано, что опытный игрок может извлечь из картинки больше информации, чем новичок. Когда появились соответствующие технические возможности, похожие эксперименты были проведены с участием теннисистов и футболистов, и ученые вновь пришли к тем же выводам. «Теперь все гораздо проще», – говорит Абернети в беседе со мной по скайпу из Брисбена. В конце 1970-х, когда он ставил свои первые эксперименты подобного рода, в его распоряжении не было компьютерных программ редактирования изображений. «Чтобы получить нужные кадры, приходилось переводить кучу пленки, – продолжает он. – А как мы боялись, что мяч угодит в камеру, ведь она стоила огромных денег! Причем отснять материал было еще даже не полдела. Сначала приходилось ждать одну, а то и две недели, пока пленку проявят. Потом вручную обрабатывать отдельные кадры: копировать, склеивать. У меня часть жизни ушла на то, чтобы под микроскопом аккуратно закрывать разные участки кадра кусочками черной пластмассы». С тех пор технологии шагнули далеко вперед: от пленки к цифре, затем к виртуальному изображению мяча, летящего прямо на человека, и далее к кинематической модели, на которой видны только светящиеся точки, показывающие расположение суставов. При этом ученые раз за разом приходят к одному и тому же заключению: мозг профессионала способен вычленить из потока предварительной информации мельчайшие детали, которых ему будет достаточно для того, чтобы принять решение и осуществить нужное действие.

Береги лицо!

Глядя на рекордное количество голов, забитых Криштиану Роналду за мадридский Real, можно прийти к бесспорному заключению: этот человек способен забивать с закрытыми глазами.[9]9
  Эксперименты с участием Криштиану Роналду проводились для съемок рекламного фильма Tested to the Limits («Проверка на прочность»), видео доступно на канале YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=vSL-gPMPVXI.


[Закрыть]
Мы находимся в Мадриде. Вот помещение, специально оборудованное для проведения одного любопытного опыта. Сейчас трехкратный обладатель «Золотого мяча» продемонстрирует на камеру свое искусство прогноза. Но первым на «поле» выходит Рональд, футболист-любитель и ровесник Роналду, не имеющий, однако, такого же развитого навыка вероятностного прогнозирования, равно как и обыкновения столь же строго следить за своим внешним видом.

Рональд стоит прямо напротив настоящих футбольных ворот, ожидая подачи навеса от бывшего игрока Southend United, ныне ведущего популярной в Британии утренней передачи о футболе Энди Ансы. В тот момент, когда мяч уже на подлете, все источники света в студии внезапно выключаются. Камера, способная снимать в темноте, фиксирует растерянность Рональда в его неудачной попытке попасть по мячу.

У Роналду получается лучше. В полной темноте он сначала посылает в сетку один мяч точным ударом головой в падении, а затем второй – красивым ударом с полулета. «Это непросто, – признается футболист. – Нужно постараться запомнить полет мяча». Его мозг справляется с этой задачей невероятно быстро: 200 миллисекунд на то, чтобы глаза восприняли необходимую ему информацию, плюс каких-то 500 миллисекунд на то, чтобы мозг рассчитал скорость и траекторию подачи и отдал команду телу выполнить соответствующие действия.

Под занавес ученые придумали для прогностических способностей Роналду по-настоящему суровое испытание. Теперь свет гаснет еще раньше – в момент подачи мяча. Все, на что футболист может опереться, – это лишь положение тела Ансы во время выполнения удара. Невероятно, но удар в исполнении Криштиану оказывается еще зрелищнее, чем предыдущие. Навес летит на уровне головы, однако Роналду решает принять его на грудь и резким движением плечевого пояса переправляет мяч в нижний угол ворот. «Отличный гол! – констатирует он, не скрывая радости, в интервью по окончании эксперимента. – Я представил себе мяч в полете и боялся, что мне придется бить по нему лицом, поэтому решил действовать грудью и отчасти плечом и в результате забил».

Спортсмены высокого класса точно знают, куда именно нужно смотреть, чтобы получить необходимую им информацию. Возьмем пример бывшего полузащитника Barcelona Хави, одного из самых титулованных футболистов последних лет, чей талант, впрочем, еще не в полной мере оценен. Он знаменит не только феноменальным процентом точных передач, но и тем, как он вел себя на поле, ища партнера, которому можно отдать пас. Он совершал резкие движения головой туда-сюда, как ящерица. «У одних потолок скорости реакции не выше восьмидесяти, у других доходит до двухсот, – рассказывал он. – Я стремлюсь приблизиться к двумстам. Когда меня атакует соперник, в 99 % случаев это человек физически более крепкий, чем я. Так что мне приходится думать быстрее его».[10]10
  Хави. Caceres J. (July 26 2011). Dann schnapp’ ich mid den Messi. Suddeutsche Zeitung.


[Закрыть]

Это качество свойственно самым эффективным пасующим игрокам.[11]11
  Jordet G., Heijmerikz J. & Bloomfield J. (март 2013 г.). The hidden foundation of field vision in English Premier (EPL) soccer players. Доклад представлен на конференции «Спортивная аналитика» в Массачусетском технологическом институте.


[Закрыть]
К такому выводу пришел профессор Норвежского института спорта Гейр Йордет, который проанализировал съемки матчей английской Премьер-лиги с помощью специального режима, используемого британским спортивным каналом Sky Sports. Данный режим применяется в системе интерактивного телевидения и позволяет следить за перемещениями отдельных игроков во время матча. Ученый анализировал движения головы футболистов, когда им нужна была зрительная информация. Йордет получил статистику по 118 спортсменам, сыгравшим в 64 матчах, и подсчитал, сколько раз они переводили взгляд с мяча на поле для того, чтобы увидеть расположение и перемещения других игроков. Первое место по количеству обзоров площадки занял дуэт ведущих полузащитников того времени, Фрэнка Лэмпарда и Стивена Джеррарда, с результатом 0,62 зрительного поиска в секунду, или 37 в минуту. Йордет также установил корреляцию между количеством обзоров и точностью передач. В интервью лондонской The Guardian Хави однажды сказал: «Я все время ищу свободное пространство. Постоянно. Всю игру. Сюда? – Нет. Туда? – Тоже нет. Те, кто не играл, не всегда понимают, как это сложно. Думаю только о свободном пространстве. Защитник здесь – пасую сюда. Вижу пространство и отдаю мяч».[12]12
  Хави. Lowe S. (11.02.2011). I’m a romantic, says Xavi, heart-beat of Barcelona and Spain // Guardian. Дата обращения: 28.11.2015, источник: http://www.theguardian.com/football/2011/feb/11/xavi-barcelona-spain-interview.


[Закрыть]



скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Поделиться ссылкой на выделенное