Так бывший велосипедист, опорочивший свое имя употреблением допинга, Лэнс Армстронг отозвался о лишении его всех семи титулов, полученных в общем зачете «Тур де Франс» и исключении его имени из списка победителей престижной веломногодневки. Столь принципиальное решение спортивных чиновников — это лишь отдельно взятый пример борьбы с допингом в спорте высоких достижений. Наиболее часто обвинения и вопросы в связи с возможным употреблением препаратов, повышающих выносливость спортсменов, звучат именно в адрес велосипедистов и бегунов-спринтеров, даже если результаты их анализов всегда были отрицательными.
До последнего времени большинство подобных обвинений затрагивали виды спорта, ориентированные на отдачу, то есть те, в которых важнее не столько быстрота принятия решений, сколько продемонстрированная атлетом скорость, сила или выносливость. Однако сегодня существует опасность новой волны кризиса в большом спорте. Эта волна может накрыть принципиально иные дисциплины, и главной опасностью на сей раз будет нейродопинг.
Когда мы учимся чему-то новому, благодаря нейропластичности в синапсах увеличивается количество нейромедиаторов и рецепторов, что облегчает передачу сигнала соседним нейронам (напомним, что одновременная активизация нейронов ведет к возникновению связи между ними). Но передачу нервного импульса можно облегчить и по-другому — путем изменения общего баланса нейромедиаторов в головном мозге. Этот принцип уже применяется в производстве различных рекреационных и медицинских препаратов: так, прием некоторых из них ведет к повышению уровня дофамина — нейромедиатора, высвобождаемого, когда мы забиваем гол или успешно проходим очередной уровень в игре на смартфоне.
Один из таких препаратов, метилфенидат (торговое название «Риталин»), часто — некоторые считают, что очень часто, — назначают детям с синдромом дефицита внимания и гиперактивности. Механизм действия основан на стимулировании выработки дофамина в мозге, что приводит к активизации внимания. Исследования показали, что препарат также повышает синаптическую пластичность. Другие психостимуляторы, например декстроамфетамин, способствуют восстановлению функций памяти у пациентов, перенесших инсульт.
На сегодняшний день уже зафиксированы случаи приема подобных препаратов студентами при подготовке к выпускным экзаменам. Можно допустить, что эти же вещества способны повышать уровень нейропластичности и у спортсменов, облегчая для них процессы освоения и совершенствования практических навыков, а также принятия решений. В ходе исследования, проведенного с участием немецких триатлонистов-любителей,[59] выяснилось, что за прошедший год 15,1 % из них принимали различные вещества для стимулирования когнитивных процессов.
Некоторые вещества, повышающие нейропластичность, относятся к стимуляторам, которые уже входят в список запрещенных препаратов Всемирного антидопингового агентства. Другие методы определить сложнее.
Когда спортсмены, отстраненные от соревнований за применение допинга, возвращаются в спорт, одна из основных проблем заключается в том, чтобы установить, не помогает ли им до сих пор эффект от препаратов, незаконно принимавшихся ими в прошлом. Доказать это сложно. Еще сложнее будет со стимуляторами, воздействующими на мозг. Группа нейробиологов из Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе (США) провела эксперимент,[60] по условиям которого испытуемые должны были перемещать курсор по экрану путем давления на датчик, закрепленный между большим и указательным пальцами. Курсор нужно было двигать от одной точки до другой как можно быстрее, не совершая при этом лишних движений. Для этого волонтеры должны были научиться правильно рассчитывать силу сжатия датчика. За этим занятием они проводили по 45 минут в день, и через пять дней им удалось значительно снизить количество ошибок.
Во второй группе участникам эксперимента было дано то же задание, но у них к голове была подсоединена батарея, посредством которой через двигательную кору посылались электрические импульсы. Успехи этой группы оказались более впечатляющими: они перемещали курсор быстрее и допускали меньше ошибок, чем волонтеры из контрольной группы. Более того, они не утратили этого навыка и спустя три месяца. В другом исследовании, где участниками были пациенты, перенесшие инсульт, выяснилось, что восстановлению двигательной активности после инсульта способствует ТМС (транскраниальная магнитная стимуляция) двигательной коры.
«Подобные манипуляции с определенной долей вероятности однажды могут войти в стандартный набор процедур в курсе нейрореабилитации инвалидов и — кто знает, — возможно, также в программу тренировок будущих спортсменов-олимпийцев либо пополнят список запрещенных средств, приравненных к допингу»,[61] — считает профессор Йенс Бо Нильсен, проводивший аналогичное исследование в Копенгагенском университете.
В раннем возрасте мозг человека подобен губке, он впитывает огромное количество информации и изменяется в ответ на различные стимулы даже без непосредственного контроля со стороны сознания. Нейрофизиологи называют это критическим периодом, поскольку уровень пластичности мозга в это время бывает запредельным. В течение критического периода мозг особенно чувствителен к воздействию, карта его коры перекраивается очень легко.
Понятие критического периода объясняет, почему так просто выучить иностранный язык и говорить на нем без акцента именно в детском возрасте. Им же объясняется резкий скачок в развитии, который мы делаем в первые годы жизни, когда научаемся ходить, говорить и мыслить отвлеченными понятиями.
За внимание в нашем мозге отвечает базальное ядро — группа клеток, спрятанных глубоко в нейронной ткани. Когда человек проходит через критический период, эти клетки резко активизируются, благодаря чему механизмы научения работают практически без усилий от рождения до достижения возраста 10–11 лет. Всплеск и последующий спад активности базального ядра регулируются за счет высвобождения большого количества BDNF, белка, стимулирующего нейропластичность во время физической нагрузки.
Сворачивание активности базального ядра знаменует окончание критического периода. Теперь устойчивые изменения в мозге происходят только в качестве реакции на что-то очень важное либо при сознательной концентрации внимания. Отсюда понятно, почему маленькие дети усваивают грамматику и употребление слов языка без особых усилий, в то время как взрослому приходится часами просиживать за учебниками и зубрить таблицы склонений и спряжений.
Если мы поймем, как можно перезапустить критический период, это станет началом революции, причем не только в спорте, а вообще во всех областях, где имеет место приобретение навыков и профессионального опыта. И это действительно возможно.
Пионеры исследований, посвященных нейропластичности, Майкл Килгард и Майкл Мерцених, смогли научить детенышей лабораторных крыс, пока те находились в критическом периоде развития мозга, различать ноты путем многократного повторения соответствующих звуков. Вначале слуховая кора животных могла дифференцировать ноты только по высоте звука, но со временем у них развились специальные зоны, которые реагировали, например, на до-диез.
Затем ученые ввели микроэлектроды в базальное ядро уже взрослых особей и добились возвращения у крыс критического периода. При проигрывании звуков мозг животных легко перестраивал свою карту, совсем как у детенышей, чей критический период был в самом разгаре. Так Мерцениху и Килгарду удалось распечатать закрывшееся окно возможности ускоренного обучения.[62]
До применения на людях подобной или других методик, например, когда BDNF будут вводить непосредственно в мозг,[63] пройдут еще годы, если не десятилетия. Очевидно, нужно еще будет как-то решить этические вопросы. Но уже сегодня спорт как никогда активно использует самые передовые достижения научно-технического прогресса. Если где-то вдруг появляется возможность улучшить результат, будьте уверены, что кто-то прямо сейчас платит деньги за возможность использовать эту маленькую хитрость. Тренеры, представляющие самые разные виды спорта, уже делают выводы.
Итак, в части I книги мы говорили о том, как благодаря нейропластичности мозг спортсмена развивает способность к прогнозированию и быстрому принятию решений. Далее мы познакомимся с теми, кто использует достижения науки о мозге для расширения границ человеческих возможностей, и раскроем маленькие секреты, которые помогут обычному человеку добиться собственных спортивных успехов.
Если попытки освоить какой-либо навык, научиться хорошо играть в спортивную игру или выучить иностранный язык не приносят результата, возможно, следует пересмотреть график практики: не распылять усилия на одно занятие в неделю, а полностью посвятить себя тренировкам в течение некоторого продолжительного периода. В начале своей карьеры сноубордиста Билли Морган работал и занимался спортом по полгода. Так его мозг изменился намного быстрее, чем если бы он распределял время между работой и тренировками более равномерно.
Физические нагрузки повышают уровень белка BDNF, который стимулирует активный рост ответвлений нейронов. Другими словами, физическая активность способствует более продуктивному научению и запоминанию информации. Чтобы воспользоваться этим естественным стимулятором умственной деятельности, достаточно делать зарядку не после занятия интеллектуальным трудом, а до него.
Часть II
Тренажеры для мозга
Глава 4
В обход правила 10 000 часов
Мустафа Амини стоит прямо, он готов.[64] Вот он привстал на носках, ждет сигнала. Сигнал звучит сзади, странный звук, будто сработал центральный замок автомобиля. Тут же красная вспышка. Амини, футболист, выступающий за дортмундскую Borussia, разворачивается в сторону сигнала — в этот момент в его сторону летит мяч. Игрок принимает его правой ногой, а затем вторым ударом отправляет мяч точно в открывшийся люк на противоположной стене, подсвеченный зеленым.
Амини тренируется на Footbonaut. Как мы вскоре убедимся, этот тренажер — не единственный пример использования современных технологий для подготовки спортсменов, которые сегодня тренируют не только тело, но и мозг.
Footbonaut используют такие немецкие клубы, как Borussia, Hoffenheim и еще несколько футбольных команд и академий футбола в разных странах мира. Изнутри он представляет собой участок с искусственным газоном размером 14 × 14 метров, в центре которого белый круг, а по краям четыре стены, разделенные на квадраты общим числом 64. Чем-то напоминает деревянный каркас загородного дома до монтажа гипсокартона.
На каждой стене установлены пушки, выстреливающие мячи, всего их восемь. Игрок становится в центр, затем в какой-то момент появляется звуковой сигнал и вспышка красного света, после чего в игрока летит мяч — причем из любой точки и с любой скоростью в пределах до 100 км/ч. После выстрела пушки звучит второй сигнал и вспыхивает уже зеленый свет, указывая, в какие из 64 «ворот» нужно попасть. Игрок должен принять и послать мяч в цель как можно быстрее. Звуковые и световые сигналы идут один за другим, превращая тренировку во что-то среднее между научно-фантастическим фильмом «Трон» и серией рекламных роликов Nike под названием «Клетка», выпущенной в середине 2000-х гг.
Если отбросить аллюзии на научно-фантастическую антиутопию, все футболисты единогласно выступают за Footbonaut. С его помощью игроки повышают точность передач; при этом тренажер может отправлять статистику каждого футболиста на планшет тренера, который анализирует результаты. «Отличный тренажер! — утверждает Амини, игравший в то время во втором составе команды из Дортмунда. — За счет многократного повторения растет техника и умение видеть поле, ты учишься открываться для получения паса и следить за тем, где находятся ворота».
С ним согласен и его одноклубник Марио Гетце, выигравший в составе сборной чемпионат мира. Когда в 2012 г. на тренировочной базе в Дортмунде появился Footbonaut, Гетце был в полном восторге, он был готов заниматься на нем до ночи. «Я очень его рекомендую, — говорил он тогда. — Это что-то потрясающее! Отличная возможность улучшить технику, видение поля, точность пасов. Можно совершенствовать конкретные навыки, работать над слабыми местами. Прекрасный формат тренировки».[65] Именно Гетце, который сегодня выступает за Bayern München, забил победный мяч в финале чемпионата мира 2014 г. Уже подходило к концу добавленное время, и вот Гетце получает навес с левого фланга. Мяч летит на неудобной для удара высоте. Марио грудью принимает мяч, который после отскока от земли отправляется мимо аргентинского вратаря прямиком в ворота. Гол в стиле Footbonaut.[66]
В августе 2015 г. я отправился в Хоффенхайм, чтобы лично протестировать знаменитый тренажер и заодно выяснить, как с помощью Footbonaut и других хитростей клуб смог прочно обосноваться в элите немецкого футбола. Хоффенхайм не похож на базу элитного клуба Бундеслиги, это, по сути, небольшая деревенька. Но благодаря спонсорской поддержке соучредителя компании-производителя программного обеспечения SAP миллиардера Дитмара Хоппа местная футбольная команда примерно 15 лет назад стала получать в свое распоряжение огромные суммы. Хопп сам в юности играл в молодежном составе Hoffenheim, который на тот момент находился в пятом футбольном дивизионе. Вскоре команда начала стремительное восхождение к высшей лиге, и сегодня у нее есть собственный стадион на 30 000 мест за 100 миллионов евро и самая лучшая материальная база для обеспечения тренировочного процесса. Снаружи все это выглядит отнюдь не так высокотехнологично — типичный сельский пейзаж. По дороге из аэропорта уже на подъезде к пункту назначения я обгоняю трактор. Сама тренировочная база расположена в бывшем замке, переделанном под специальные помещения, в соседней коммуне Цуценхаузен.
За дверью меня уже ожидает Ян Майер, спортивный психолог центра подготовки футболистов в Хоффенхайме. Внешне он напоминает типичного университетского профессора: залысина, очки в толстой оправе. Майер связан с футболом последние 15 лет, за это время он написал несколько книг по работе тренера и спортивной психологии. Мы переступаем порог замка и как будто попадаем в современную клинику. Идеально белые стены, двери с кодовым замком. Footbonaut находится в отдельном, похожем на ангар сооружении, к которому ведет своя подъездная дорога. На его создание ушло более двух миллионов евро. «А вот и моя крошка. — Майер охотно приглашает нас войти и включает освещение. — Хотите попробовать?»
То, что произошло дальше, определенно было на редкость увлекательным мероприятием. Майер вооружается айпадом и устанавливает параметры: скорость, высоту, количество мячей, а также уровень сложности для попадания в ворота (они расположены в два ряда по высоте, и мне на первый раз выбрали нижний ряд). Из центра белого круга видно, что стены разделены на квадраты со стороной около 60 сантиметров, это и есть ворота. Но где же пушки, из которых вылетают мячи?
Ответ приходит, когда Майер дает старт со своего айпада. Слышится звук, с которым в фантастических фильмах обычно открывается вход в космический корабль, после чего панели на уровне человеческого роста отодвигаются и взору предстают те самые пушки. Звучат два сигнала. Первый исходит от пушки, предупреждающей тем самым о том, что она собирается выстрелить. Второй — почти сразу следом; он указывает местонахождение ворот, в которые нужно попасть. Первый мяч вылетает с довольно приличной скоростью, так что приходится постараться, чтобы хорошо его принять, но в итоге это удается сделать. Другое дело, что за этим занятием совершенно вылетело из головы, куда же его надо отправить. Поэтому я тут же делаю неловкий разворот в поисках цели, что, конечно, перечеркивает надежды на высокий результат. А тренажер тем временем беспристрастно фиксирует время и точность ударов.
Еще две неудачные попытки, и становится понятно, что надо бы сначала определить положение цели, а уже затем принимать мяч, чтобы потом не крутиться и не искать нужные ворота. Звуковое сопровождение процесса и сама атмосфера как бы все время подгоняют, в результате думаешь больше о скорости в ущерб точности. С результатом шесть принятых и в итоге все же отправленных куда-то мячей… игра окончена — о чем оповещает нас машина. Ее металлический голос настолько живо включил ассоциации с популярным телешоу «Куб», где игроки выполняют разные задания, находясь внутри куба, что я не выдержал и от души расхохотался. Спустя 15 минут, слегка вспотев после еще двух заходов с общим результатом 30 принятых мячей, я уже беседую с Яном Майером в его кабинете, где он рассказывает о научной составляющей тренировок на Footbonaut.
При всем футуристическом антураже основной принцип, реализуемый с помощью машины, довольно прост. Используя на тренировках аналогичные методики, легендарный менеджер Liverpool Билл Шенкли в 1960-х и 1970-х гг. завоевал с командой три титула в первом дивизионе. «Мы брали деревянные щиты, — рассказывал Шенкли, — и ставили их на расстоянии метров в пятнадцать. Они не давали мячу уйти за пределы этой площадки, а игроки не могли стоять на месте. Когда мяч пролетал мимо вратаря, то отскакивал от щита и возвращался в игру. Еще у нас было то, что мы называли „карцером“: полностью огораживали щитами небольшое пространство и запускали туда ребят играть в стенку. Бьешь по мячу, он отскакивает от стенки, долетает до другой, в это время ты поворачиваешься и снова бьешь по нему после отскока».[67]
Сегодня мы можем объяснить, почему эта и подобные методики давали такой хороший результат. Они позволяли развивать не только силу мышц и поддерживать спортсменов в хорошей физической форме, но также помогали тренировать мозг. Основной принцип — что «карцера» из деревянных щитов, что Footbonaut — заключается в многократном повторении. За время стандартной тренировки игроки успевают получить и отправить гораздо больше передач. Берлинский инженер и создатель Footbonaut Кристиан Гюттлер считает, что, проведя внутри его машины всего 15 минут, можно принять и сделать такое же количество передач, как за неделю в обычном режиме тренировок.
Тот же принцип, позволяющий повысить эффективность тренировок, можно использовать, задействовав при этом и менее дорогостоящие приспособления — например, то, что очень любит прогрессивный бельгийский тренер Мишель Брюнинкс, с которым мы подробнее познакомимся чуть позже. Приспособление представляет собой мяч в мешке из сетки: начинающий футболист одной рукой держит сетку перед собой и отбивает лежащий в ней мяч ногами, как боксерскую грушу. По сути это практически то же самое, что колотить мячом по стене дома во дворе, только перспектива разбить окно сводится к нулю.[68]
Для теннисистов есть свой чудо-инвентарь. Называется Topspin Pro, стоит 99 фунтов. Представляет собой экран из сетки на штативе, в центре экрана окошко, из которого выглядывает посаженный на ось теннисный мяч. Нужно ударить ракеткой по мячу, придав ему максимальное вращение, но не задев экран. Приспособление помогает поставить крученый удар, причем тренироваться можно без партнера.
Считается, что Бразилия подарила миру столько великих футболистов отчасти благодаря высокой эффективности и насыщенности местного тренировочного процесса. Бразильцы много играют в футзал, или мини-футбол, где размер поля скромнее, а мяч меньше и тяжелее, чем в обычном футболе. За счет этого игроки совершают намного больше касаний мяча: судя по специальным подсчетам, до шести раз больше.[69] «В футзале нужно быстро думать и быстро играть, — сказал однажды легендарный Пеле. — Двигаешься быстрее — учишься дриблингу. Начинаешь играть лучше».
С тех пор как время славы Пеле прошло (а сегодня он уже не бегает по полю, забивая без счета голы), в футболе кое-что изменилось, и одного футзала уже недостаточно, чтобы подготовить спортсменов к реалиям современной игры. Майер приводит данные подсчетов, согласно которым сегодня скорость и точность передач на 35 % выше, чем на чемпионате мира 1966 г. По статистике, которую вели специалисты Немецкого футбольного союза во время игры мужской сборной Германии на чемпионате 2006 г., когда она заняла третье место, и в 2014 г., когда немцы выиграли золото, темп изменений возрастает. Среднее время контакта с мячом по ходу всего турнира сократилось с 2,9 секунды в 2006 г. аж до 0,9 секунды в 2014 г. Это значит, что игроки сборной Германии стали тратить меньше времени на контроль мяча и принимать решения быстрее.
Центральный полузащитник сборной Бастиан Швайнштайгер играл на обоих турнирах. «Когда речь идет о футболе высшего класса, на первый план выходят такие детали, которые внешне почти незаметны, но именно от них зависит итог встречи, — говорил он в интервью немецкому спортивному журналу Kicker. — Важно уметь думать и действовать быстро. Мне самому очень нравится осваивать эти тонкости».
«Лет через десять скорости в футболе возрастут в три раза, — утверждает Майер. — Я имею в виду не только ту скорость, что достигается за счет мышц или специальной тактики, я говорю о скорости, которая в голове».
Тренируй прежде всего голову
Лаборатория по исследованию возможностей человеческого организма, принадлежащая британской фармацевтической компании GlaxoSmithKline (GSK), отнюдь не производит впечатления лаборатории будущего, если смотреть с улицы. Ее здание находится в малопрестижном промышленном квартале Брентона, города, входящего в Большой Лондон, от высотного главного здания GSK его отделяет автострада М4. Но стоит нажать кнопку, часть стены отодвигается в сторону, и мы оказываемся в помещении супертехнологичного научно-исследовательского центра.
Здесь есть беговые дорожки, бассейны, силовые тренажеры и другой инвентарь, который нужен для анализа физиологических и иных параметров профессиональных спортсменов, а также изменений этих параметров в зависимости от режима питания и водно-солевого обмена. Сотрудники занимаются не только такими вещами, как состав пота или содержание сахара в крови, — их также интересует ментальный аспект спорта. За дверью матового стекла с надписью: «Когнитивные способности» — кабинет ведущего нейробиолога лаборатории Барри О’Нила. Доктор О’Нил демонстрирует образцы тренажеров, над созданием которых он с коллегами работал в сотрудничестве с американской компанией Axon Sports.
Оборудованием производства Axon Sports сегодня пользуются многие профессиональные и университетские спортивные команды в США и других странах. «Мы хотим дать возможность спортсменам за две недели принять столько решений, сколько они обычно принимают за весь сезон», — говорит президент компании Джейсон Сада. Девиз компании: «Тренируй прежде всего голову!», а ее продукция включает в себя ряд электронных систем и устройств с сенсорным экраном, каждое из которых специально разработано под специфические задачи конкретных игровых амплуа в конкретных видах спорта.
Мы уже говорили о том, как в процессе многолетних тренировок мозг спортсмена меняется, настраиваясь на быстрое принятие решений. Axon Sports находится в числе компаний, пытающихся найти способ вмешаться в этот процесс и по возможности ускорить его. «Мы исходим из того, что в подавляющем большинстве видов спорта главным фактором успеха или неудачи является скорость принятия решений, — утверждает Сада. — На когнитивную систему спортсмена возложена огромная задача — не только найти правильное, точное решение, но еще и сделать это невероятно быстро. Мы часто повторяем, что стопроцентно точное, но запоздалое решение неизбежно приводит к провалу. Если все рассчитывать абсолютно правильно, но слишком долго, выгодно воспользоваться этим расчетом уже не получится».
Реализацию этого принципа можно рассмотреть на примере тренажера для бейсболистов: устройство позволяет развивать навык вероятностного прогнозирования у игроков, отбивающих мяч. Суть тренировки в том, чтобы игрок получил возможность отбить намного больше подач, чем в реальных условиях, научился различать нужные детали и тем самым смог повысить скорость реакции.
Игрок становится перед широким сенсорным экраном и принимает позу для замаха воображаемой битой. На экране он видит подающего, который также делает замах, чтобы выполнить подачу. Как только мяч уже готов устремиться в сторону отбивающего, картинка останавливается, и игроку предлагается определить тип подачи или направление полета мяча путем выбора из нескольких вариантов на сенсорном экране. Нечто похожее мы описывали на примере экспериментов с частичной блокировкой изображения, только здесь вместо опыта компьютерная игра. Подачи следуют с интервалом в считаные секунды, при этом игрок практически не устает и не травмируется. «С нами можно тренироваться без шагомера», — говорит Сада.
Доктор О’Нил с коллегами приспосабливает тренажеры Axon Sports к нуждам футболистов, регбистов и крикетистов. Основной принцип остается неизменным, однако в случае с футболом и регби задача усложняется тем, что в этих видах спорта позиция игроков на поле жестко не закреплена: за исключением стандартных положений, каждый из игроков вполне может находиться в любой точке поля, и произойти может все что угодно. В таких же видах, как американский футбол, бейсбол и крикет, игроки занимают строго отведенные им места, и после очередного розыгрыша весь сценарий повторяется заново.
О’Нил показывает на тренажере для регбистов два примера: действия в нападении и защите. Сценарии он выбирает с помощью интерфейса на настенном экране. «Вот чего мы пока не сделали, так это не сменили орфографию меню с американской на британскую», — в шутку сетует он.
За помощью с первичным видеоматериалом инженеры обратились к нескольким регбийным клубам из западных районов Лондона. «Чтобы целенаправленно работать над когнитивными навыками, имеющими значение для игроков разных амплуа в разных видах спорта, нужно сотрудничать со специалистами в этих видах спорта. Можно попросить их сделать на камеру несколько движений, а можно заснять саму игру и потом сделать нарезку».
На экране мы видим, как прямо на нас бежит регбист с мячом под мышкой. Когда запись останавливается за секунду до виртуального столкновения регбиста со зрителем, на экране появляются две стрелки, и нам предлагается угадать, куда он после этого побежит — направо или налево. О’Нил сам выбирает верные решения, демонстрируя, как стрелки загораются зеленым в случае правильного ответа и как набирать очки за точность и скорость ответов.
С футболом все немного сложнее. В качестве материала используются записи игр команды New England Revolution, входящей в высшую футбольную лигу США. Несколько секунд идет видеофрагмент, после чего на экране появляются различные варианты дальнейших действий игрока, владеющего мячом. В нашем случае можно было либо отдать точный пас налево, либо сделать дальнюю передачу, либо оставить мяч у себя и провести дриблинг с продвижением налево или направо. Опять же выбор оптимального решения следовало сделать на основе имеющейся информации.
«Мы можем сделать так, чтобы человек получил такой опыт, который в обычных условиях приобретается за счет физически невыносимого объема тренировок, — рассуждает уже знакомый нам Брюс Абернети, профессор из Австралии, чьи эксперименты с частичным ограничением обзора стали предтечей вышеописанных технологий. — С самого начала мы стремились не просто констатировать, что одни люди умеют прогнозировать точнее, чем другие, а пойти дальше и понять, где скрывается эта важнейшая информация. И уже потом представить ее в концентрированном виде, чтобы ускорить процесс обучения».
«Именно здесь и надо искать короткий путь, — утверждает доктор Петер Фэдд, разработчик систем обучения Университета Южного Иллинойса (США) и создатель методики, позволяющей бейсболистам тренировать навык распознавания типа подачи. — В этом главная цель. Смысл всех этих технологий — в ускоренном приобретении профессиональной компетенции. Нужно взять последовательность этапов традиционного обучения и особым образом ее систематизировать, тогда можно охватить больше спортсменов и добиться нужного результата быстрее».
Итак, смотрим, в чем действия профессионалов отличаются от действий обычных людей. Берем это в качестве стимула и учим своих подопечных максимально эффективно реагировать на этот стимул. И вот уже правило 10 000 часов больше не действует!
«При чем же тут бейсбол?»
Как правило, профессиональные спортивные клубы крайне неохотно делятся секретами подготовки, поэтому можно рассматривать лишь единичные примеры применения подобных методик в спорте высоких достижений, но они есть. Известно, что бейсбольный клуб Boston Red Sox сотрудничает с компанией NeuroScouting, также занимающейся «тренажерами для мозга». В 2010 г. для спортсменов из резервного состава команды стало обязательным играть в компьютерные игры на планшете или ноутбуке. Они должны уделять этому занятию по 10–20 минут в гостинице, раздевалке или автобусе. «Это вошло в стандартную программу тренировок, нас как бы заставили, — рассказывал в интервью газете The Boston Globe аутфилдер Джеки Брэдли. — Мы соревновались друг с другом, у нас был рейтинг. Так что нам было интересно. Иначе бы это превратилось в обязаловку».[70]
Подобные игры проще, чем занятия на тренажерах, которые делает Axon Sports. Игроки видят не запись реальных матчей, а нарисованное поле и анимацию в виде летящего на них мяча.
Boston Red Sox также использует эту программу для набора новых игроков. Одним из тех, кого взяли в команду отчасти благодаря высокому результату, показанному в компьютерной игре, был Муки Беттс. «В тот день я пропустил обед из-за того, что играл на компьютере, — рассказывал он, вспоминая о визите агента команды в его школу. — Он сказал: „Попробуй, а о результате не думай“. Ну я и попробовал. Там надо было быстро нажимать пробел, когда появлялся мяч. Если швы идут так, то нажимаешь кнопку, если по-другому — не нажимаешь. Несколько раз я ошибся. Нет, все нормально, просто это такая нелегкая игра была».
«Я все думал, при чем же тут бейсбол, — вспоминал Беттс в другом интервью. — Похоже, я неплохо справлялся, раз он не отставал».
Беттс уверен, что своим попаданием в более престижные спортивные лиги он обязан той самой программе-тренажеру. «Она не дает мозгу расслабиться», — говорит он. На сегодняшний день Муки Беттс считается одним из наиболее перспективных молодых бейсболистов.
Однако такие компьютерные игры пришлись по душе не всем. «В основном, когда отправляют нажимать кнопки, народ говорит — ну вот опять, — сказал в интервью The Wall Street Journal аутфилдер команды Tampa Bay Rays Кевин Кирмайер. — Только входишь в нормальный ритм, и тут вдруг тебе говорят, мол, либо ты идешь заниматься нейрофизиологией, либо получишь штраф».[71]
Но пусть такой вид тренировки нравится не всем, он, по словам Джейсона Сады, тем не менее дает ощутимые результаты на поле. «Мы ввели в программу тренировок бейсбольной команды занятия по определению типа подачи и игровой ситуации, и у нас повысились все, абсолютно все показатели по отбитым подачам. Как-то один из тренеров заметил, что повысились все показатели, кроме даблов, но это только потому, что вместо даблов пошли сплошные триплы». Даблом в бейсболе называется успешная пробежка отбившего подачу игрока до второй базы, триплом — до третьей.
Петеру Фэдду удалось добиться столь же впечатляющих результатов после того, как он стал применять свою методику определения подачи в Юго-Восточном университете штата Миссури. Он совместил демонстрацию видеофрагментов с частичным перекрытием обзора на поле с помощью сеток и экранов. «Я дал ребятам кусок фанеры и сказал им держать его так, чтобы подача пропадала из поля зрения, а мяч попадал либо в фанерку, либо в игрока. В конце концов я понял, что, если бэттер станет выкрикивать „да“ или „нет“, „мяч“ или „страйк“ перед тем, как мяч долетит до перчатки кетчера, бэттер научится реагировать на подачу с тем же успехом, как и при работе с прерыванием видеофрагментов. Я называю это частичным ограничением внимания».
В течение сезона 2013/14 благодаря внедренной Фэддом методике команда университета повысила количество ранов за игру на 48 %, а количество хоумранов (полных круговых пробежек) — на 127 %.
«В итоге мы видим, что результатом тренировок с фанеркой стало увеличение процента отбитых подач, — констатирует Сада. — Повышается количество хоумранов, страйк-аутов — то есть показатели по всем этим элементам растут, и все благодаря повышению качества принятия решений перед ударом битой. Мы добились этого, когда освоили новую методику тренировок, и результат оказался просто поразительным».
Мозг на миллион долларов
Когда я, будучи студентом, работал над исследовательским проектом, я посвятил целый летний триместр грубой переделке популярных песен на своем лэптопе. Я хотел найти связь между тем, как мозг обрабатывает музыку и речь. Когда мы обнаруживаем в чужой речи грамматическую ошибку, мозг при этом проявляет характерную активность. Я пытался выяснить, не наблюдается ли аналогичной активности в мозге высококлассных музыкантов, когда они слышат ошибки в исполнении музыки. Для этого я подготовил несколько фрагментов популярных произведений от Пятой симфонии Бетховена до современной классики наподобие темы из «Парка юрского периода», после чего изменил в них несколько нот, чтобы они звучали в другом ключе, либо длиннее или короче, либо игрались на другом инструменте.
Для измерения уровня мозговой активности я собрал группу испытуемых, где были учащиеся музыкальных школ 8-го года обучения и студенты старших курсов, не являвшиеся экспертами в области музыки. За участие в моем эксперименте я заплатил им по 5 фунтов.[72] Из специального оборудования я использовал электроэнцефалограф; обычно, когда говорят про запись мозговых волн, имеют в виду ЭЭГ.
Прибор представляет собой нечто среднее между шапочкой для купания, дуршлагом и самодельной бомбой. Все это утыкано электродами. Устройство надевают на голову, обрабатывают электроды специальным электропроводящим гелем для обеспечения контакта с кожей головы, подсоединяют провода к компьютеру — и можно исследовать электрическую активность мозга в нескольких зонах. Процедура безболезненна, правда, причиняет испытуемому некоторые неудобства, поскольку приходится сидеть без движения.
Первой жертвой моих музыкальных творений стал мой друг Том. Как говорится, лиха беда начало: вместо того чтобы прослушать треки один за другим, Том был вынужден 17 раз подряд насладиться жутко искаженной версией песни Barbie Girl группы Aqua. Бедняга, похоже, так и не оправился от пережитого в тот день.
Джейсон Шервин смеется, слушая мой рассказ («Как вам удалось уладить этические аспекты?!»), ведь когда-то он ставил очень похожий эксперимент с участием музыкантов, а уже потом перешел к сканированию мозга бейсболистов в момент принятия ими решения относительно приема подачи. «Если вам будет от этого легче, я скажу, что в ходе первого пробного эксперимента мы давали музыкантам прослушать чуть подправленную версию песни Eye of the Tiger в исполнении группы Survivor, — утешает он меня по скайпу, находясь у себя в Чикаго. — Так что теперь, когда мой приятель попадает на эту песню у себя в машине, он до сих пор помнит то место, где мы поменяли ключ».
Шервину 30 с чем-то лет, и он уже успел позаниматься многими вещами. Его работа на степень бакалавра была связана с физикой и музыкой, а магистерскую и докторскую диссертации он писал по авиа- и ракетостроению. Но благодаря детскому увлечению бейсболом и тому, что болел за команду Chicago Cubs, в итоге он оказался в мире спорта. Шервин является соучредителем компании deCervo, которая с помощью ЭЭГ занимается исследованием в области принятия решений о приеме подач в бейсболе, совершенствуя программное обеспечение тренажеров несколько глубже, чем Axon Sports и подобные компании. «Они делают черно-белые телевизоры с большими комнатными антеннами, а мы занимаемся спутниковым телевидением стандарта HD», — гордо заявлял он в одном интервью.
У ЭЭГ, как и у фМРТ, есть свои недостатки. По энцефалограмме можно четко проследить время проявления и протекания различных внутримозговых процессов, однако из-за контакта прибора с кожей головы не удается локализовать эти процессы. Наблюдать за процессами в мозге при помощи фМРТ — все равно что следить за футбольным матчем по текстовой трансляции: можно составить лишь довольно общее представление о реально происходящих событиях, да еще и с запаздыванием. А пользоваться для этой цели ЭЭГ — это как стоять где-то рядом со стадионом и отмечать всплески реакции болельщиков на трибунах: узнать о том, что забили гол, можно раньше других, но совершено непонятно, кому забили и как именно.
Деятельность deCervo стала продолжением исследования, которым Шервин занимался в Колумбийском университете в Нью-Йорке. Последние несколько лет он вместе с бизнес-партнером Джорданом Мьюраскином ездит по стране с лэптопом и черным алюминиевым чемоданчиком, заглядывая на тренировочные базы бейсбольных команд. Цель их вояжа — расчет времени, требующегося мозгу для реагирования на подачу.
В чемоданчике лежит портативный электроэнцефалограф стоимостью 10 000 долларов производства компании Advanced Brain Monitoring. Прибор можно описать как более элегантную и приятную в эксплуатации версию того аппарата, что использовал я в своем выпускном проекте. Надо сказать, в том геле, которым намазывалась кожа головы, вообще было мало приятного. «Никому не захочется надевать на голову этакую Медузу Горгону с торчащими во все стороны проводами, — объяснял Мьюраскин в интервью для спортивного сайта SB Nation. — Пусть это лучше будет чем-то небольшим и элегантным».[73]
Шервин и Мьюраскин демонстрировали игрокам различные варианты подачи, выполненные в компьютерной графике, фактически это было изображение приближающейся зеленой точки на пустом экране. Игрокам говорили, что от них требуется узнать подачи определенного вида — быстрые, крученые или скользящие — и при их появлении нажать на кнопку.
Сопоставив ЭЭГ с ответами испытуемых, исследователи выяснили, что меньше всего времени уходит на распознавание быстрых подач (что логично, поскольку их выполняют чаще всего, поэтому игрокам они прекрасно знакомы), а на крученые времени уходит больше. Обычно тип подачи определялся, когда мяч был на расстоянии 10–12 метров от базы, или в средней трети фазы полета. Как поясняет Мьюраскин, «в тот момент, когда игрок распознает тип подачи, как правило, происходит всплеск мозговой активности, продолжающийся примерно 300–350 миллисекунд».
В продолжение своего исследования ученые решили совместить полученные с помощью ЭЭГ данные о времени возникновения и продолжительности внутримозговых процессов с данными, полученными на аппарате фМРТ, и точно локализовать зону, где происходит принятие решения в зависимости от распознанного типа подачи. Они убедили игроков университетских бейсбольных команд сознательно солгать при определении типа подачи, находясь в аппарате фМРТ с подключенным к голове энцефалографом. «Нам удалось связать отдельные аспекты того, как они воспринимают движение мяча, с предыдущими исследованиями, посвященными узкоспециализированным структурам мозга, ответственным за зрительное распознавание различных объектов, — рассказывает Шервин. — Особенно нас заинтересовала область в веретенообразной извилине, отвечающая за узнавание лиц. У большинства людей навык зрительного распознавания проявляется именно в отношении черт лица. Мы выяснили, что у бейсболистов в этой области имеются следы адаптации к различению типов подачи».
Шервин и Мьюраскин обнаружили не только активизацию зон зрительной и двигательной коры при правильном определении подачи, но и что в случае ошибки нейронная активность смещается в префронтальную кору, которая связана с принятием решений на более высоком уровне и с более осознанной мыслительной деятельностью. Из этого следует, что, когда мышление «на автомате» оказывается неэффективным, к процессу подключается мышление более высокого уровня и пытается выяснить причину.
Профессор Пол Сайда, помогавший координировать работу Шервина в Колумбийском университете, поясняет: «Локализация нейронных цепочек, обеспечивающих быстрое принятие решений в бейсболе, открывает возможности, связанные с самостоятельной тренировкой игроков с учетом индивидуальных особенностей функционирования их нервной системы».
Иными словами, спортсмены могут, основываясь на данных, полученных путем такого анализа, во время тренировки уделять особое внимание тем подачам, с которыми у них больше всего проблем. «Это как диабетик, делающий анализ крови на сахар, — говорит Шервин. — В зависимости от результата он решает, что будет есть в течение дня».
И хотя Шервин всячески подчеркивает, что его методика еще требует серьезной доработки, согласно его данным, коррекция тренировочного процесса приносит свои плоды. Вновь посетив одну из команд, с которой они с коллегой до этого работали, исследователи установили, что специфический маркер принятого решения, отражающийся на ЭЭГ в момент правильного определения типа подачи, сместился по оси времени немного ближе к центру. У игроков, участвовавших в предыдущем эксперименте, внимание стало острее: теперь они могли определить разницу между быстрой и крученой подачей за меньшее время, что подтверждалось картиной их мозговой активности.
У исследования, проведенного компанией deCervo, есть и более заманчивые перспективы. Помимо компьютерной программы, которую Шервин и Мьюраскин использовали для оценки уровня мозговой активности с помощью ЭЭГ, сегодня они разрабатывают приложения для смартфонов и планшетов, позволяющие отслеживать динамику нейронной активности. По мнению Джейсона Шервина, такие приложения будут подсказывать тренеру прямо во время игры, кто из бэттеров команды сегодня лучше всех видит мяч. А молодые игроки смогут сравнивать свое время реакции со средним уровнем игрока высшей лиги и, если они недотягивают, выполнять упражнения на компьютерном тренажере, целенаправленно работая над конкретными аспектами.
Еще одним способом применения результатов исследования deCervo может стать создание базы данных игроков с указанием параметров эффективности их мозговой деятельности. Эту информацию смогут использовать рекрутеры команд. На уровне школ и университетов полно перспективных бэттеров, которые мечтают пробиться в высшую лигу. Кто-то может обладать быстрым и мощным ударом, но, если он не умеет моментально определять подачу, шансов у него никаких.
Данная методика позволит выявить тех, кто умеет. Она же станет непреодолимым препятствием для карьеры, подобной той, что в свое время сделал Билли Бин. В первые два года учебы в университете он демонстрировал средний коэффициент результативности бэттера на уровне 0,501, что помогло ему отобраться на первом же этапе в команду New York Mets. Однако Бин не сумел приспособиться к требованиям высшей лиги, и его коэффициент упал до 0,201. Позднее он стал известен как менеджер клуба Oakland As и лицо революции в бейсбольной статистике, о чем подробно рассказал Майкл Льюис в книге «Moneyball. Как математика изменила самую популярную спортивную лигу в мире».
Очередную революцию может принести нейробиология, хотя у старой гвардии, как и раньше, есть сомнения на этот счет. Шервин пересказывает свой разговор с одним рекрутером, с которым он встретился во время посещения университета в штате Иллинойс: «В конце он сказал фразу, в которой заключена самая суть всей книги Льюиса: „Мне достаточно взглянуть на игрока, чтобы понять, хороший из него бэттер или нет“».
Я говорю: «Да, но, помимо вас, есть еще 20 рекрутеров, которые тоже видят этого парня. Как же вы собираетесь находить скрытые таланты, когда вокруг столько других людей? Где-то может жить парень, ни разу в жизни не игравший в бейсбол. Но у него талант к приему скользящих подач. Он может находиться в другой части света, где вообще нет ни одной бейсбольной площадки, где бейсбол можно увидеть только по телевизору. Не нужно искать руку на миллион долларов, надо искать мозг на миллион».
Ваше кодовое имя — HELIX
Если подняться по лестнице на верхний уровень ангара, где разместился Footbonaut, мы попадем в небольшое помещение с очень интересным экраном. Он панорамный, охватывает помещение полуокружностью, на которой шесть проекторов создают картинку виртуального игрового поля. У экрана есть свое имя — HELIX, сообщает мне Майер, насмешливо улыбаясь. Это было идеей спонсора Hoffenheim, компании SAP, и, по правде говоря, если у вас есть что-то столь же крутое, надо обязательно придумать ему какое-нибудь приличное название.
Задача HELIX — развивать у спортсменов навык одновременного наблюдения за несколькими объектами. Это еще один тренажер, помогающий игрокам клуба получить преимущество над соперником. Из динамиков, спрятанных где-то в темноте, раздается гул стадиона. Уже позднее, когда я, болельщик Bournemouth, наблюдаю за тем, как любимая команда в товарищеской встрече против Hoffenheim на родном для немцев стадионе Rhein-Neckar Arena перед началом сезона выдает скучнейшую игру, завершившуюся ничьей 0:0, я понимаю, что тогда внутри HELIX звучали подлинные кричалки болельщиков Hoffenheim. Но это единственная реалистичная деталь: изображение на экране представлено довольно схематично. Тем не менее на сегодняшний день это уникальная разработка, единственная в своем роде система, созданная специально для подготовки футболистов.
Майер говорит мне встать в центре, откуда экран кажется таким огромным, что можно охватить его взглядом, только если вертеть головой. Это важно. Майер нажимает что-то на айпаде, и на экране появляются фигуры игроков. Каждая такая фигурка состоит из прямых линий: намек на голову, затем туловище и две ноги, тесно прижатые друг к другу. Ощущение такое, будто ты уменьшился и попал в настольный футбол.
В самом начале игры контуры двух фигурок подсвечиваются красным. Задача — следить за их перемещениями по экрану, притом что движутся они в разных направлениях и с разной скоростью. В конце все фигурки останавливаются, высвечиваются их номера, а я должен назвать номера тех игроков, которые были выбраны в начале. Постепенно игра усложняется: теперь следить надо уже за бо́льшим количеством фигурок, появляются мяч и судья, которые отвлекают внимание. Под конец уже просто невозможно удержать в голове всех игроков, и я выкрикиваю четыре номера наугад.
Майер — так же как и упомянутый нами выше Даниэл Канеман — подразделяет мышление на быстрое (автоматическое) и медленное (аналитическое): «Я полагаю, что быстрое мышление — это то, что отвечает за ведение и перехват мяча, дриблинг и все такое прочее. Но одного автоматизма в футболе недостаточно. Мне кажется, нет смысла в том, чтобы на автомате выполнять тактические установки, здесь нужна гибкость. А это уже медленное мышление».
Суть работы Майера в том, чтобы оптимизировать быстрое мышление, которое протекает где-то на подкорке и за которое в Hoffenheim отвечает Footbonaut, и в то же время максимально ускорить медленное мышление, развитию которого способствуют тренажеры вроде HELIX. Майер довольно улыбается: «
HELIX развивает способность к одновременному слежению за несколькими объектами, что является одним из проявлений так называемых исполнительных функций — широкого набора интеллектуальных способностей, включая кратковременную память, планирование и аргументацию, гибкость и навык решения задач. Считается, что исполнительные функции определяют успех человека во многих сферах, в том числе в спорте. В ходе одного исследования с участием молодых игроков, выступавших за клуб высшего футбольного дивизиона Нидерландов, выяснилось, что по результатам тестирования исполнительных функций можно в 9 случаях из 10 отличить их от обычных футболистов-любителей.[74]
Профессор Артур Крамер, читающий курс психологии в Университете штата Иллинойс, как-то посетил Центр развития волейбола в Бразилии, где вместе с коллегами проверил исполнительные функции у 87 лучших игроков.[75] Проверялась, в частности, способность удерживать в голове два набора указаний и переключаться между ними: например, менять стратегию обороны на стратегию атаки каждый раз, когда мяч перелетает через сетку. Тестировалось также умение прервать выполнение задания при поступлении новой информации; пример — быстрая смена тактики в ответ на действия команды соперников. «Мы установили, что спортсмены в большинстве случаев способны прерывать текущие процессы, резко останавливаться в случае необходимости. Это весьма ценное умение не только в спорте, но и в обычной жизни, — говорит Крамер. — Они также продемонстрировали умение активизироваться, получать нужную информацию с одного взгляда и переключаться с одной задачи на другую быстрее, чем те, кто не занимался спортом».
Результаты тестов на качество исполнительных функций порой становились фактором, учитывавшимся при формировании состава команд. Когда Валерий Лобановский обнародовал список футболистов, которых он намерен был вызвать в сборную СССР для участия в чемпионате Европы 1988 г., пресса встретила его решение с явным недоумением. Лобановский отобрал 20 игроков на основе компьютеризированного тестирования, и некоторые из выданных компьютером фамилий оказались весьма неожиданными. Ранее прославленный тренер уже применял эту методику при формировании состава киевского «Динамо», на тот момент одной из сильнейших футбольных команд Старого Света, и это было время успеха для его родного клуба. Невзирая на критику, сборная Советского Союза добралась до финала Евро-88 и уступила только вследствие блестящей игры своего соперника — сборной Нидерландов и Марко ван Бастена.
В книге «Футбол против врага» Саймона Купера (Football Against the Enemy) автор описывает личный опыт прохождения нескольких подобных тестов — в том виде, в котором они существовали в начале 1990-х. Были тесты на координацию, когда игроки должны были нажимать на клавишу всякий раз, когда движущаяся точка на экране пересекала определенную линию. Еще были тесты на выносливость, когда они должны были нажать на клавишу максимальное количество раз за 40 секунд, а также тесты на память: экран делился на 9 квадратов, в каждом из которых появлялось какое-то число, при этом числа не повторялись. Задача игроков сводилась к тому, чтобы запомнить эти числа и затем воспроизвести их. Предполагалось, что таким образом можно проверить их способность к запоминанию положения игроков на поле.
— Последнее испытание я не смог преодолеть, — пишет Купер. — Светящаяся точка на экране двигалась по сложной траектории внутри лабиринта. Я должен был повторить ее путь с помощью джойстика. Но мне никак не удавалось запомнить маршрут, а лабиринт был настолько узким и запутанным и к тому же сам находился в постоянном движении, что я все время упирался в стены. Разумеется, это был тест на память и координацию, и благодаря ему я понял, насколько удивительные люди профессиональные футболисты. Чтобы пройти такой лабиринт, мне потребовались бы годы тренировок.[76]