Вспомнить все: мышечная память и ее удивительные возможности. Мышечная память: удивительный феномен человеческого организма

Рассказываем о том, что такое мышечная память и как её развитие поможет прийти в форму после длительного перерыва.

Мышечную память принято понимать как структурные изменения мышечных и нервных клеток, которые происходят в результате длительных физических нагрузок; она призвана обеспечить быстрое восстановление двигательных навыков в случае долговременного или вынужденного перерыва, например из-за травмы или рождения ребёнка. Если последний раз вы ездили на велосипеде много лет назад (но при этом в прошлом подобные занятия были регулярными и частыми), то сейчас вам не составит особого труда вспомнить этот навык и прокатиться так, будто никакой паузы и не было. Мы решили разобраться, как устроен механизм мышечной памяти и можно ли взять его под контроль.

Ничего не исчезает

Проведя бессчётные дни в спортзале, вы наконец получили то, что хотели - кубики, рельефные бицепсы, прокачанные ноги. Но вместе с радостью от обретения вы начинаете осознавать, что назад дороги нет - чтобы всегда быть в такой форме, вам необходимо постоянно тренироваться. Длительное отсутствие физической нагрузки приведёт к потере наработанного. Исследования, опубликованные в The Medicine and Science in Sports and Exercise, только подтверждают эти опасения - человек теряет около 12% мышечной массы в течение 14 дней после отказа от тренировок. Во многом именно категоричное утверждение, что походы в спортзал и тренировки имеют смысл, только если они происходят на постоянной основе, отпугивает людей - многие уже заранее отдают себе отчёт: они вряд ли будут всю свою жизнь ходить в фитнес-центр. А если не будут, то зачем тогда и начинать - усиленно работать над формированием мускулатуры и за две недели отпуска её потерять. Но так ли это на самом деле?

Норвежские учёные из Осло во главе с Кристианом Гундерсеном провели ряд исследований и экспериментов и выяснили: постоянные физические нагрузки приводят к образованию в мышечных клетках новых ядер. А чем больше ядер, тем больше активных генов, которые управляют синтезом актина и миозина (белков, отвечающих за сокращение мышц). Актин и миозин, в свою очередь, образуют актомиозин, который и является базовым структурным элементом сократительной системы мышц. Таким образом, увеличение количества ядер в клетках со временем ведёт к набору мышечной массы. При этом главный результат исследования заключается в том, что даже спустя три месяца отсутствия физических нагрузок «дополнительные» ядра не были уничтожены организмом, как изначально предполагалось. Когда человек прекращает тренироваться, ядра никуда не исчезают, они продолжают существовать в так называемом «спящем» режиме. А вот как долго они могут пребывать в пассивном состоянии, пока остаётся предметом споров и дискуссий. Учёные из Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) утверждают, что «срок годности» ядер - не больше трёх месяцев, а представители The Journal of Physiology нашли свидетельства, что новые ядра никогда не умирают, так как постоянные физические нагрузки приводят к необратимым физиологическим изменениям в мышечных волокнах.

Таким образом, после возобновления тренировок эти ядра активизируются и помогают восстановить утраченную мышечную массу и прийти в форму гораздо быстрее, чем это необходимо человеку, который начинает заниматься с нуля. Это связано с тем, что стадия производства новых ядер пропускается - как только «спящие» ядра приходят в активное состояние, они сразу включаются в процесс производства новых мышц.

Всё в голове

Естественно, речь не идёт о том, что сама мышца может иметь память: мышца - нет, а вот мозг может хранить (и хранит) информацию о количестве и качестве мышечных сокращений. Эти данные спрятаны в клетках Пуркинье, которые являются ключевыми элементами в нейронных сетях мозжечка. Моторные навыки закрепляются и кодируются благодаря динамическим усилениям и ослаблениям определённых связей клеток Пуркинье и других нейронов мозжечка, головного и спинного мозга. Когда информация о движении сохранена, мозг уже в меньшей степени вовлечён в его воспроизведение. Если какое-то физическое действие доходит до автоматизма и становится естественным для вас, значит, оно уже «сохранено» в мышечной памяти.

Когда вы двигаетесь, активируются специальные «датчики» - проприорецепторы, которые отправляют в головной мозг импульсы от сокращающихся мышц, сухожилий и суставов, сообщая об их работе и, соответственно, об изменениях положения тела в пространстве. Тело учится интерпретировать все движения и чувства. Чтобы описать феномен мышечной памяти, исследователи из Университета Манчестера провели эксперимент, в рамках которого попросили испытуемых повторять комплекс движений во время МРТ-сканирования. В результате снимки зафиксировали большую активность именно в тех участках мозга, которые контролируют бессознательные аспекты движений и проприорецепции (ощущение собственного тела в пространстве). То есть мышечная память задействована непрерывно. А вот сколько именно повторений необходимо сделать, чтобы создать в мышцах память о движении, ещё не решено. Существует мнение о 300-500 повторениях, а социолог, журналист и постоянный автор журнала New Yorker Малкольм Гладуэлл в своей книге «Гении и аутсайдеры» описывал собственную теорию о 10 000 часов - именно столько времени нужно посвятить любому делу, чтобы стать в нём экспертом и профессионалом, считает Гладуэлл.

Игорь Завьялов

заслуженный тренер России, специалист в области спортивной и космической медицины, легендарный врач, который работает не только со спортсменами (он был доктором и тренером по функциональной подготовке сборной России по баскетболу, ПБК ЦСКА, футбольного «Динамо»), но и с людьми из списка Forbes

Несмотря на то что нейрофизиологический компонент мышечной памяти всё ещё неясен, характерные изменения, происходящие в мышечных клетках, подтверждают расхожее суждение о том, что мастерство нельзя потерять. Вернуться в спорт гораздо легче, если вы посвятили ему достаточно времени, особенно в детстве. Наряду с локальными изменениями в мышцах - увеличением количества ядер - в головном мозге также образуются паттерны (последовательность активации нейронов), которые и обеспечивают двигательный навык. Причём если навык изначально сформирован неверно из-за погрешностей в технике, то избавиться от него будет очень непросто. Преподаватели и тренеры знают, что переучить гораздо сложнее (иногда в принципе невозможно), чем научить. Поэтому прежде всего нужно обеспечить качество, а не количество повторений (для каждого это число индивидуально). Если тренер хорошо знает индивидуальные особенности спортсмена, то сможет обучить его относительно быстро.

Мой опыт показывает, что обычно для формирования нового навыка необходимо минимум три недели, после чего ещё должно пройти время для закрепления. Плюс не стоит забывать про метод визуализации, который очень эффективен при разучивании нового двигательного стереотипа. Когда спортсмен, выполняя движение, мысленно представляет его в мельчайших подробностях, он совершает меньше ошибок и быстрее овладевает правильной техникой. Но истинное мастерство тренера и спортсмена заключается именно в умении сохранять полученные навыки при физическом и психологическом давлении. В моей практике было несколько спортсменов, которые демонстрировали удивительные свойства мышечной памяти. Например, Анастасии Патаниной, трёхкратной чемпионке мира по аквабайку, удавалось (и удаётся) моментально разучивать сложнейшие движения и технические элементы, а Александр Овечкин уже в 15 лет демонстрировал феноменальные двигательные навыки - ему было достаточно 2-3 повторений, чтобы освоить абсолютно любой технический элемент, вне зависимости от сложности.

Хотите меньше травмироваться и быстрее восстанавливаться, тренируйтесь и развивайте свою мышечную память. Процесс реабилитации даже после таких тяжёлых заболеваний, как инфаркт или инсульт, проходит быстрее, если человек до этого занимался спортом. Да, мышечную массу легче набирать в молодом возрасте, но и это не приговор. Мозг так же, как и мышцы, пластичен. У меня, например, были пациенты, которые весьма успешно набирали мышечную массу даже после 90 лет.

Не стоит обольщаться - лёгкость и естественность движения означает лишь то, что ваш мозг запомнил его, а вот насколько оно корректное - ещё вопрос. Да, в случае с велосипедом трудно научиться крутить педали неправильно, но с другими видами спорта, которые имеют более сложную и вариативную технику, дела обстоят иначе. Важно уже на начальном этапе освоить правильный механизм исполнения любого движения, так как перекрыть неправильный опыт правильным значительно сложнее, чем сформировать изначально верный. Но стоит отметить, что мышечные воспоминания в любом случае могут быть изменены. Если бы всё, что мы узнавали, становилось перманентным шаблоном, то мы не могли бы адаптироваться к вечно меняющейся действительности. Так что именно баланс между постоянством и изменчивостью имеет решающее значение для нашей способности к освоению новых навыков. Наша мышечная память отлично с этим справляется.

Стоит также рассмотреть мышечную память в контексте возможной профилактики травматизма. Ещё в 2005 году Джим Ричардс, профессор биомеханики в университете Центрального Ланкашира, обнаружил, что если наклеить широкую ленту на колено спортсмена, то контроль именно этого участка тела улучшится, человек начнёт выполнять движение с более правильной техникой, чем до этого. Дело в том, что контакт ленты с кожей улучшает проприоцепцию и снижает вероятность неосознанно некорректных действий. Профессор Ричардс считает, что это наблюдение поможет существенно снизить вероятность травм и сформировать корректный мышечный опыт. Таким образом, мышечная память - это возможность не только грамотно развивать спортивные навыки, но и делать это максимально безопасно.

Интенсивные нагрузки оставляют в мышечных клетках вечный след. Именно благодаря этому тренированные люди восстанавливают спортивную форму быстрее, чем новички ее набирают. ​

После травмы, рождения ребенка и из-за множества других обстоятельств профессиональным спортсменам порой приходится на время прекращать тренировки. При этом мышцы атрофируются – уменьшаются в объеме. Но если атлеты решают вернуться в спорт и возобновляют тренировки, то возвращают физическую форму довольно быстро. Им требуется меньше времени, чтобы мышцы вернулись в нужное состояние, чем новичкам, начинающим с нуля. ​

Явление мышечной памяти известно уже давно, а его причины спортивные медики связывали с работой нервной системы. Но норвежские ученые под руководством Кристиана Гундерсена (Kristian Gundersen) из университета Осло (University of Oslo) показали, что мышечные волокна обладают собственной памятью и ее механизм связан с появлением новых ядер. ​

Мышечные волокна – клетки, составляющие мышечную ткань, - выглядят необычно. Они очень длинные (до 20 см) и тонкие (до 100 мкм). Обычно их длина равна длине мышцы. Кроме того, мышечные волокна содержат много ядер - это одни из немногих многоядерных клеток у позвоночных животных. Современный метод прижизненного наблюдения клеток (time-lapse in vivo imaging) позволяет при помощи конфокального микроскопа и флуоресцентного красителя, введенного прямо в мышечное волокно, пересчитать в нем ядра. Не во всем длинном волокне, а в какой-то его части. Животное при этом не гибнет. ​

Норвежские биологи проводили опыты на мышах, но не гоняли их в колесе, а сделали операцию. Чтобы нагрузить мышцу голени под названием extensor digitorumlongus (лат.) (EDL) - длинный разгибатель пальцев, они частично удалили другую мышцу - tibialis anterior muscle (лат.), или переднюю большеберцовую. Так как частично удаленная мышца действует в том же направлении, что и изучаемая, в результате операции EDL получила дополнительную нагрузку. ​

Через разные сроки после операции ученые посмотрели, что происходит с мышцей. За 21 день мышечные волокна в EDL стали заметно толще: площадь поперечного сечения увеличилась на 35%. Но эти изменения оказались не единственными. В мышечных клетках-волокнах стало на 54% больше ядер (считали их число на один миллиметр). Причем, как показал анализ, увеличение числа ядер по времени предшествовало росту толщины. Ядра начали умножаться на шестой день усиленной нагрузки на мышцы, и их число стабилизировалось на 11-й день. А толщина волокна стала расти на девятый день и остановилась на 14-й.
С другой группы мышей проделали все то же самое и наблюдали за ними две недели. На 14-й день после операции в мышечных волокнах стало на 37% больше ядер, а толщина волокон увеличилась на 35%. После этого биологи имитировали прекращение тренировки мышцы – для этого они просто перерезали идущий к ней нерв.

Наблюдения продолжали. В течение следующих 14 дней мышца атрофировалась: толщина волокон уменьшилась на 40% от наибольшего значения. А вот дополнительные ядра никуда не делись – их число осталось на прежнем уровне.Эксперимент показал, что рост мышечной массы при тренировке – следствие увеличенного числа ядер в мышечных клетках. Больше ядер означает больше работающих генов, одновременно трудящихся над синтезом большего количества сократительных белков мышцы – актина и миозина. Это изменение надолго – дополнительные ядра не исчезли даже после трех месяцев мышечной атрофии. Последний результат удивил ученых: они ожидали, что лишние ядра вскоре будут уничтожены путем апоптоза, однако этого не произошло. Ядра просто снижали функциональную активность и ждали своего часа.

Исследователям стало ясно, что именно новые ядра и составляют основу мышечной памяти, которая действует на уровне клетки. С возобновлением нагрузки дополнительные ядра начинают активно действовать, синтез белков усиливается и мышца растет; и все это происходит намного быстрее, чем при первой тренировке. Потому что для такого роста уже есть материальная база – лишняя ДНК.

Новые ядра в мышечных волокнах образуются благодаря клеткам-сателлитам, которые делятся путем митоза. С возрастом их способность к делению снижается. По этой причине пожилому человеку будет трудно накачать мышцы, если он не тренировался в молодости. А вот вернуть себе физическую форму, в принципе, возможно. Другой важный практический вывод – анаболические стероиды, которые принимают для накачки мышц. Действуют они по тому же механизму, что и усиленные тренировки, – увеличивают количество ядер. Но это значит, что их допинговый эффект фактически постоянный, а не временный, потому что созданные ими ядра не исчезают. Статья о том, где на самом деле хранится мышечная память, опубликована в журнале PNAS. ​

«Мышечная память» - словосочетание популярное, но далеко не все знают механизм ее работы. В двух словах - это структурные изменения клеток мышц и нервов в результате продолжительных физических нагрузок. Благодаря ней происходит достаточно быстрое восстановление навыков после долговременного перерыва. Например, если вы очень долго занимались велоспортом, то для вас будет не так уж сложно восстановить свои навыки и снова тренироваться, как будто большого перерыва и не было. Сегодня поговорим о том, как устроен механизм мышечной памяти.

Мышцы не «исчезнут» бесследно

Вместе с радостью от обретения долгожданной физической формы после тяжелых тренировок в спортзале появляется страх того, что при прекращении тренировок все достижения исчезнут. И это правда так - всего пара недель перерыва ведет к потере 12% мышечной массы.

Именно категоричное утверждение, что в тренировках есть смысл лишь в том случае, если они не прекращаются никогда, отпугивает многих людей. Мы понимаем, что не собираемся посвятить всю жизнь тренажерному залу, а значит и начинать работать над собой нет смысла. Но так ли это на самом деле?

Ученые из Норвегии с помощью ряда исследований смогли выяснить, что постоянные физические нагрузки вызывают образование новых ядер в мышечных клетках, а следовательно и увеличение количества активных генов, управляющих синтезом белков актина и миозина. Эти белки, в свою очередь, формируют актомиозин - базовый структурный элемент мышечной сократительной системы. Но интересно не это, а то, что даже через три месяца перерыва «дополнительные» ядра организмом не уничтожались, а просто переводились в «спящий» режим.

Пока точно неизвестно, как долго эти ядра могут оставаться в пассивном состоянии. Одни ученые говорят, что не более трех месяцев, другие - что они не умирают никогда, и их образование необратимо.

Когда вы возобновляете тренировки, эти ядра активизируются, и за их счет мышечная масса восстанавливается намного быстрее, чем у человека, который начинает заниматься с нуля.

Где находится эта «память»?

Само собой, сама мышца памяти иметь не может. А вот мозг - хранит информацию о количестве и качестве мышечных сокращений. А если быть еще точнее - за это отвечают клетки Пуркинье, расположенные в мозжечке. Нейронные сети мозжечка способны закреплять и кодировать моторные навыки. Когда информация уже сохранена, это означает, что определенное действие у вас дошло до автоматизма, то есть «сохранено» в вашей мышечной памяти.

Процесс накопления мышечного опыта происходит непрерывно, но ученые пока не выяснили, сколько именно нужно сделать повторений, чтобы сохранить мышечную память.

Можно расслабиться?

Мышечная память - вещь удивительная и очень полезная. Но есть в ней и недостатки. Следует учитывать, что очень важно уже на начальных этапах осваивать правильные механизмы выполнения любого движения. Если вы изначально сформируете неправильную мышечную память, к ее изменению придется приложить немало усилий.

Мышечная память еще и механизм, защищающий вас от травматизма, так как правильно выполняемые «на автомате» движения - максимально безопасны.

Теперь вы знаете, как работает мышечная память. Используйте это как свое преимущество!

Мышечная память - перестройка мышечных клеток, которая происходит под влиянием физических тренировок. Норвежские учёные из Университета Осло доказали, что мышечные волокна обладают собственной памятью, а её механизм связан с появлением в них новых ядер.

С увеличением числа ядер в клетках учёные связали рост мышц. Большее количество работающих генов позволяло синтезировать большее количество актина и миозина - сократительных белков мышцы. Вопреки первоначальным ожиданиям, ядра не исчезли при снижении интенсивности и уровня мышечной нагрузки. В течение трёх месяцев мышечной атрофии они пребывали в режиме ожидания, а с возобновлением тренировок начали активно функционировать, усиливая синтез белка и гипертрофические процессы.

Что это значит

Каждая тренировка - бесценный вклад в ваш капитал здоровья. Каждый новый вес, который вы берёте, каждая новая дистанция не просто делают вас сильнее, выносливее, быстрее. Они делают вас такими навсегда.

Приведённые выше результаты исследований доказывают, что однажды осиленная нагрузка навсегда отпечатывается в памяти ваших мышц. Если вы однажды привели себя в прекрасную форму, даже если со временем вы её утратите, вернуть её будет гораздо проще.

Как это работает на практике

Вы ходите в зал, бегаете, занимаетесь спортом, сжигаете вес или набираете мышечную массу. После того, как вы добиваетесь успеха в своём начинании, вам приходится внезапно сделать перерыв в тренировках. Причины могут быть любыми: , рождение ребёнка, смена места работы, финансовые трудности, служба в армии. У большей части спортсменов вынужденный перерыв вызывает неприятные эмоции. Многим кажется, что теперь всё придётся начинать с нуля. Это не так.

Спортсмены, уже достигшие определённых результатов, с куда большей лёгкостью приводят себя в былую форму, чем новички. Всё будет зависеть от индивидуальных особенностей организма, интенсивности тренировок, продолжительности перерыва и степени мышечной атрофии в этот период, но в среднем атлету удаётся восстановить былую форму за три месяца.

Возможно, вы помните, что одним из таких легендарных возвращений было решение Арнольда Шварценеггера принять участие в соревновании «Мистер Олимпия» и его победа в седьмой раз в 1975 году.

Как использовать мышечную память

Явление мышечной памяти - ещё один пример того, как удивительно устроен человек. Но это не значит, что здесь нет места нескольким лайфхакам, которые мы сами сможем проделывать со своим телом.

Не бойтесь переставать тренироваться

Ваша мышечная память - залог того, что после длительного перерыва вы вернётесь в зал, на дорожку или без больших усилий. Это ваш капитал и гарантия того, что все тренировки, усилия и достижения были не зря. Благодаря мышечной памяти вы можете спокойно прервать свои тренировки на время и не волноваться об упущенных возможностях.

Делайте перерывы, чтобы достигать результатов

С явлением мышечной памяти в какой-то степени связано явление адаптации мышц к нагрузкам. В определённый момент вы подходите к плато, когда ваши мышцы уже привыкли к весам и упражнениям, поэтому прогресса не наблюдается. В этой ситуации вы можете временно приостановить тренировки.

Благодаря мышечной памяти можно не бояться, что вы не сможете вернуться к достигнутому результату. А после намеренного перерыва можно будет постепенно начать тренироваться с новой силой, чтобы взять новые веса, увидеть прогресс, сдвинуться с мёртвой точки.

Работайте над техникой

Даже если вы не катались на велосипеде 10 лет, вы заберётесь на него и сможете успешно крутить педали. Это тоже заслуга мышечной памяти. Ваши мышцы запоминают технику выполнения упражнений. После возвращения в зал вам не придётся снова учиться правильно , а после возвращения на ринг заново ставить удар. Усилия по восстановлению техники будут минимальны.

Мышечная память - ещё один подарок природы, скрытый ресурс, свидетельствующий о нашем огромном потенциале. Не пренебрегайте им.

Нет, после прочтения этого материала мышцы не станут сами вспоминать, что пора бы тебе уже сходить в спортзал. Мышечная память – это то, от чего зависит четкость твоих движений, координация и способность вслепую чистить зубы, бриться и работать гильотинщиком. Хорошая мышечная память также поможет тебе восстановить тонус после травмы, быстрее усваивать новые механические навыки и в конце концов завоевать планету. Заманчиво? Тогда читай советы Андрея Польского, специалиста по мнемотехникам центра дистанционного образования «Элитариум».

Что улучшать?
«В структуре двигательной памяти можно выделить направление движения, его расстояние и угол поворота сустава», – говорит Андрей. Чтобы прокачать эти три основных параметра, надо знать, из чего они складываются. «Показателями любого из них являются точность (идеальное воспроизведение движения), объем (количество запомненных движений), устойчивость (забывается ли движение в период между первым и вторым воспроизведением) и прочность (как долго мышцы помнят движение)». Чтобы улучшить каждый из этих параметров, тебе понадобится один и тот же набор инструментов: фломастер, лист бумаги и ты сам.

Точечно
Сядь на пол лицом к стене. Теперь на уровне глаз прикрепи лист бумаги и закрой глаза. Поставь на листе точку фломастером. Опусти руку на пару секунд, а потом постарайся попасть в эту же точку фломастером другого цвета. С открытыми глазами зафиксируй расстояние между точками (вряд ли с первого раза получится угодить в нужное место). Повторяй движения на разных участках бумаги. «Когда у тебя начнут совпадать точки, расставь на листе сразу несколько и пытайся в них попасть с первого раза в той же последовательности», – говорит Андрей.

Прямая наводка
Поднимайся с пола и закрепляй лист на столе. Теперь с закрытыми глазами проведи на листе прямую линию. Опусти руку на пару секунд и попробуй провести линию из другой точки, но так, чтобы длина первой и второй совпадала. Упражнение довольно простое, так что скоро тебе захочется чего-то посложнее. «Задание можно усложнить, проведя сразу несколько линий разной длины и воспроизводя их в той же последовательности», – говорит профессионал.

Зри в локоть
«Сначала поставь локоть на любую точку бумаги, а затем опусти на нее предплечье и кисть», – показывает Андрей. Не отрывая локоть, проведи линию (должна получиться дуга). Важно, чтобы кистевой сустав был неподвижен. Затем, не отрывая локтя, вернись к началу дуги и опять-таки с закрытыми глазами постарайся, чтобы вторая дуга совпала с первой. Поднаторев, переходи к воспроизведению нескольких дуг, периодически встряхивая руку. Получившиеся рисунки и поделки отправляй по любому своему адресу.