Исследование взаимосвязи между физической активностью, качеством сна и когнитивными функциями у студенческой молодежи

• БАРТНОВСКАЯ Лариса АлександровнаДоцент кафедры физической культуры и здоровья, Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьеваlarabart@mail.ru
• КРАВЧЕНКО Вера Михайловнадоцент кафедры физической культуры и здоровья, Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьеваver1113@yandex.ru
• ЧЕРЕПАНОВА Алёна ИвановнаПреподаватель кафедры физического воспитания и спорта, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, e-mail: cherepanova_9898inbox.ru
• КУРБАТОВ Никита Александровичассистент кафедры физической культуры и здоровья, Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьеваnikita.kurbatov.00@list.ru

В статье представлен теоретический анализ современных научных представлений о комплексной взаимосвязи между регулярной физической активностью (ФА), качественными и количественными характеристиками сна и состоянием когнитивных функций, в частности памяти и внимания, у студентов. Рассматриваются нейрофизиологические и психологические механизмы, опосредующие данную взаимосвязь. Обосновывается актуальность проведения интегративных исследований в данной популяции, характеризующейся высокими умственными нагрузками, стрессом и часто нерегулярным режимом дня. Теоретический анализ позволяет выдвинуть гипотезу о позитивном синергетическом эффекте оптимального уровня физической активности и качественного сна на нейрокогнитивный ресурс студенческой молодежи.

Ключевые слова: физическая активность, качество сна, когнитивные функции, память, внимание, студенты, нейропластичность, гиппокамп, префронтальная кора

Студенческая молодежь представляет собой уникальную популяцию, находящуюся в периоде интенсивного интеллектуального развития и профессионального становления, что предъявляет высокие требования к когнитивной сфере, особенно к памяти и вниманию. В то же время, этот период часто сопряжен с хроническим академическим стрессом, нерегулярным режимом дня, депривацией и нарушением гигиены сна, а также снижением объема структурированной физической активности.

Современные исследования в области нейронаук и поведенческой физиологии все больше свидетельствуют о том, что физическая активность и сон являются не просто фоном, но критическими модифицируемыми факторами, существенно влияющими на когнитивные процессы и академическую успеваемость.

Цель данной теоретической статьи – систематизировать современные представления о взаимосвязи между физической активностью, качеством сна и когнитивными функциями (память, внимание) у студентов, описать возможные механизмы представленной взаимосвязи и наметить перспективы для дальнейших эмпирических исследований.

Физическая активность как модулятор когнитивных функций и сна выступает в роли системного регулятора, который через комплекс нейрохимических, структурных и циркадных механизмов одновременно:

– перестраивает работу головного мозга, улучшая фундамент для памяти и внимания; – оптимизирует процесс сна, увеличивая долю наиболее восстановительных и когнитивно-значимых фаз. Для студенческой молодежи регулярная физическая активность — это не просто забота о физической форме, а стратегическая инвестиция в нейрокогнитивный ресурс и основу для эффективного восстановления, что в совокупности прямо влияет на академическую успеваемость и психоэмоциональное благополучие.

Регулярная ФА средней интенсивности (аэробные нагрузки: ходьба, бег, плавание, командные виды спорта) оказывает многогранное положительное влияние на мозг. Нейробиологические механизмы влияния ФА на когницию:

1. Нейрогенез и синаптическая пластичность: физическая активность стимулирует выработку нейротрофического фактора мозга (BDNF), который является ключевым регулятором нейрогенеза в гиппокампе (структуре, отвечающей за консолидацию памяти) и синаптической пластичности [4].

2. Улучшение церебрального кровотока и ангиогенез: физические нагрузки усиливают кровоснабжение мозга, способствуя доставке кислорода и питательных веществ, а также стимулируют образование новых капилляров [7].

9

3. Нейромедиаторный баланс: ФА модулирует уровни серотонина, дофамина и норадреналина, что напрямую влияет на настроение, мотивацию и устойчивость внимания [12].

4. Структурные изменения: исследования методом нейровизуализации показывают увеличение объема серого вещества в префронтальной коре (ответственной за исполнительные функции, включая рабочую память и избирательное внимание) и гиппокампе у физически активных индивидов [12].

Следует отметить, что регулярная дневная физическая активность способствует более быстрому засыпанию, увеличению доли медленноволнового (глубокого) сна и улучшению субъективного качества сна. Медленно-волновой сон критически важен для процессов консолидации декларативной памяти и физиологического восстановления.

Сон является активным физиологическим процессом, необходимым для нормального функционирования когнитивной сферы.

Роль фаз сна:

– медленно-волновой сон (NREM): играет решающую роль в консолидации эпизодической и семантической памяти. В эту фазу происходит реактивация и реорганизация следов памяти, их интеграция в существующие нейронные сети; – сон с быстрыми движениями глаз (REM-сон): связан с консолидацией процедурной памяти и эмоциональной регуляции. Депривация REM-сна негативно сказывается на творческом мышлении и эмоциональной устойчивости.

Последствия нарушения сна у студентов:

1. Дефицит сна: приводит к снижению концентрации внимания, ухудшению рабочей памяти, замедлению скорости обработки информации и снижению способности к обучению.

2. Низкое качество сна (фрагментация, инсомния): нарушает архитектуру сна, препятствуя нормальному протеканию процессов консолидации памяти. Повышает дневную сонливость и снижает когнитивную производительность.

Физическая активность и сон не являются независимыми переменными. Они находятся в динамической взаимосвязи, образуя петлю обратной связи, которая модулирует когнитивный статус [1,6,10,15].

ФА → Сон → Когнитивные функции: оптимальная дневная ФА улучшает качество последующего ночного сна (увеличивает глубину и стабильность). Качественный сон, в свою очередь, обеспечивает оптимальные условия для нейропластических процессов, инициированных ФА (например, BDNF-опосредованный нейрогенез), что в итоге усиливает когнитивные эффекты от физических упражнений.

Сон → ФА → Когнитивные функции: хороший сон повышает уровень дневной энергии, мотивацию и снижает восприятие усилия, что может способствовать более высокой вовлеченности в ФА. Регулярная физическая активность затем напрямую воздействует на мозг, улучшая когнитивные показатели.

Гипотетическая модель синергизма: следует предположить существование синергетического эффекта. Студенты, сочетающие регулярную физическую активность и стабильный качественный сон, демонстрируют более высокий когнитивный резерв и лучшую успеваемость, чем те, у кого присутствует только один из этих факторов или оба отсутствуют. Этот эффект может быть опосредован максимальным уровнем BDNF, оптимальным нейромедиаторным балансом и эффективным устранением метаболитов мозга (например, бета-амилоида) за счет сочетания обоих факторов.

Для эмпирической проверки изложенных теоретических положений необходимы лонгитюдные или перекрестные исследования с использованием:

1. Объективных методов оценки ФА: акселерометрия, пульсометрия.

2. Объективной оценки сна: актография, полисомнография (или ее упрощенные портативные аналоги).

3. Субъективных опросников: по качеству сна (PSQI), уровню ФА (IPAQ), дневной сонливости (Шкала Эпворта).

4. Нейропсихологического тестирования:

оценка вербальной и невербальной памяти (например, тест на запоминание слов, комплекс фигур Рея-Остерриета), устойчивого, избирательного внимания и исполнительных Особый интерес представляет изучение роли циркадных ритмов и времени проведения ФА (утро/вечер) в данной триаде, а также влияние разных видов ФА (аэробная, анаэробная, координационная) на специфические когнитивные домены.

Теоретический анализ подтверждает наличие тесной и двунаправленной взаимосвязи между физической активностью, качеством сна и когнитивными функциями у студенческой молодежи. Нейробиологические механизмы этого взаимодействия связаны с процессами нейрогенеза, синаптической пластичности, нейромедиаторной регуляции и очищением мозга от токсинов. Нарушение одного из компонентов (гиподинамия или депривация сна) может нивелировать положительный эффект другого и приводить к снижению когнитивного потенциала [2,8,13].

Полученные знания о тесной взаимосвязи физической активности, качества сна и когнитивных функций имеют не только теоретическую ценность, но и прямой практико-ориентированный потенциал для трансформации образовательной среды и самоуправления здоровьем студенческой молодежи. Реализация этого потенциала требует разработки комплексных, многоуровневых программ, основанных на принципах доказательности и индивидуального подхода.

Направления для разработки профилактических и коррекционных программ:

1. Диагностико-просветительский модуль:

скрининг и информирование: Внедрение в начале учебного года кратких опросников для оценки уровня ФА (например, IPAQ), качества сна (PSQI) и субъективных когнитивных трудностей. На основе анонимизированных данных можно проводить целевые лекции, онлайн-курсы и создавать инфографику, развенчивающую мифы (напр., «бессонная ночь перед экзаменом эффективна») и наглядно демонстрирующую научные данные о вреде депривации сна и гиподинамии для памяти и внимания.

2. Структурно-организационные изменения в университетской среде:

– оптимизация расписания: по возможности, планирование наиболее сложных когнитивных задач (экзамены, зачеты) на периоды пиковой умственной работоспособности (вторую половину утра); – доступность и интеграция ФА: развитие не только спортивных секций, но и инфраструктуры для повседневной активности (велопарковки, маршруты для скандинавской ходьбы, залы для express-тренировок между парами). Введение «активных перерывов» в рамках длительных занятий (пятиминутки с легкой разминкой); – создание условий для отдыха: Организация на территории кампуса «зон тишины» или комнат релаксации, где студенты могут отдохнуть перед вечерними занятиями, что может улучшить последующее качество сна. 1. Образовательные модули с элементами тренировки навыков (Skills-based training):

– гигиена сна: обучение конкретным техникам: правилам «цифровой гигиены» (синий свет гаджетов), методам релаксации для быстрого засыпания (дыхательные техники, прогрессивная мышечная релаксация), основам когнитивно-поведенческой терапии инсомнии (КПТ-И) в профилактическом формате; – рациональная ФА: тренинги по планированию нагрузок, основам интервальных тренировок высокой интенсивности (HIIT), которые являются время-эффективными, обучение самоконтролю (ЧСС, субъективное восприятие нагрузки). Важно сместить акцент с спортивных достижений на когнитивную выгоду от ФА.

2. Цифровизация и персонализация:

– разработка мобильных приложений или использование существующих (с научной базой) для трекинга сна и ФА, интегрированных с университетским порталом. Возможность получения персональных «подсказок» и челленджей, основанных на анализе поведения; – создание онлайн-платформ с микролекциями от нейробиологов, спортивных физиологов и психологов, разъясняющих механизмы влияния поведения на мозг. 3. Психологическое сопровождение и работа с мотивацией:

– включение в программу психологических консультаций, направленных на работу с прокрастинацией, стрессом и выгоранием, которые являются ключевыми причинами нарушений сна и отказа от ФА; – формирование сообществ («групп поддержки») для совместной физической активности (беговые клубы, группы йоги), что повышает приверженность за счет социального фактора.

Ожидаемые результаты внедрения вышеперечисленных программ:

1. На индивидуальном уровне: повышение академической успеваемости за счет роста эффективности усвоения информации и устойчивости внимания; снижение уровня тревожности и эмоционального выгорания; формирование lifelong skills (навыков на всю жизнь) для управления здоровьем.

2. На институциональном уровне: снижение академических задолженностей и отчислений по неуспеваемости; повышение рейтинга и привлекательности вуза за счет внедрения инновационных health&wellness программ; снижение нагрузки на медицинские и психологические службы университета.

3. На общественном уровне: воспитание более здорового, продуктивного и осознанного поколения специалистов, что в долгосрочной перспективе снизит расходы на здраво- 9 охранение и повысит качество человеческого капитала.

Таким образом, интеграция научно обоснованных модулей по управлению физической активностью и сном в образовательный процесс перестает быть факультативной рекомендацией и становится необходимым элементом современной университетской экосистемы, отвечающей за развитие не только профессиональных, но и когнитивно-личностных ресурсов будущего специалиста. Это инвестиция в когнитивный капитал студентов, окупаемая их академическими и жизненными успехами.

Список литературы

1. Анохин П.К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем [Текст] / П.К. Анохин. — М.: Наука, 1973. — 274 с.
2. Данилова Н.Н. Психофизиология [Текст]: учебник для вузов / Н.Н. Данилова. — М.: Аспект Пресс, 2012. — 368 с.
3. Дорохов В.Б. Сон и здоровье студентов: монография [Текст] / В.Б. Дорохов Е.В. Рязанцев. — Курск: КГМУ, 2016. — 150 с.
4. Ильин, Е.П. Психофизиология состояний человека [Текст] / Е.П. Ильин. — СПб.: Питер, 2005. — 412 с.
5. Ковязина М.С. Нейропсихологический анализ когнитивных функций у студентов с разным уровнем двигательной активности [Текст] / М.С. Ковязина, А.В. Чермянин // Клиническая и специальная психология. — 2019. — Т. 8, № 2. — С. 134–150.
6. Колосовская Е.Н. Влияние регулярных физических нагрузок на когнитивные функции и психоэмоциональное состояние студентов [Текст] / Е.Н. Колосовская, Т.В. Походенько // Гигиена и санитария. — 2020. — Т. 99, № 5. — С. 543-548.
7. Корсакова Н.К. Непрописные истины нейропсихологии [Текст]: избранные статьи / Н.К. Корсакова, Л.И. Московичюте. — М.: МГППУ, 2018. — 304 с.
8. Левин Я.И. Сон, депривация сна и депрессия [Текст] / Я.И. Левин // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. — 2015. — Т. 115, № 11. — С. 116-124.
9. Мачинская Р.И. Управляющие функции мозга и произвольное внимание: онтогенетический аспект [Текст] / Р.И. Мачинская, Е.В. Крупская // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. — 2007. — Т. 57, № 2. — С. 133-150.
10. Медведев В.И. Адаптация человека [Текст] / В.И. Медведев. — СПб.: Институт мозга человека РАН, 2003. — 584 с.
11. Пономаренко В.А. Психофизиология профессиональной деятельности и безопасность [Текст]: учебник / В.А. Пономаренко, Р.В. Березин. — М.: Юрайт, 2019. — 238 с.
12. Сергиенко Е.А. Внимание и память: современные методы исследования [Текст]: практикум / Е.А. Сергиенко, М.А. Котов. — М.: Институт психологии РАН, 2018. — 120 с.
13. Солодков А.С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная [Текст]: учебник / А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб. — М.: Советский спорт, 2012. — 620 с.
14. Трушкина А.В. Взаимосвязь физической подготовленности, качества сна и успеваемости у студентов первого курса [Текст] / А.В. Трушкина, С.И. Логинов // Теория и практика физической культуры. — 2021. — № 5. — С. 46-48.
15. Шульговский, В.В. Физиология высшей нервной деятельности с основами нейробиологии [Текст]: учебник / В.В. Шульговский. — М.: Академия, 2014. — 448 с.

Скачать