ออกกำลังกายแล้ว สมองดีมี EF?

ออกกำลังกายแล้ว สมองดีมี EF?

“การออกกำลังกาย” เป็นยาแขนงวิเศษ ที่ไม่ต้องจ่ายเงินไปหาหมอ เป็นวิธีที่ง่ายและประหยัด การออกกำลังกายเคลื่อนไหวไม่เพียงลดความเสี่ยงของโรคที่ไม่ติดต่อ ยังช่วยทำให้สมองมีประสิทธิภาพดี กิจกรรมทางกาย การเคลื่อนไหวของร่างกาย รวมถึงนิสัยเกี่ยวกับสุขภาพมีส่วนสำคัญต่อคุณภาพสมองในวัยชราของเรา ในขณะเดียวกันทักษะการทำงานของสมองส่วนหน้าหรือ EF (Executive Function) ในทุกๆ วันที่เราดำเนินชีวิต ก็มีผลต่อพฤติกรรมที่เกี่ยวกับสุขภาพของเราในการกำกับตนเองเลือกกินอาหารที่มีประโยชน์ การออกกำลังกาย การเลือกที่จะดื่มเครื่องดื่มแอลกอฮอร์ล จะสูบบุหรี่หรือใช้สิ่งเสพติดอย่างอื่นหรือไม่ หรือหลีกเลี่ยงการปฏิบัติตัวที่ส่งผลให้สุขภาพเสีย

          ทักษะสมองส่วนหน้า (Executive Function) เป็นทักษะขั้นสูงในสมองบริเวณหลังหน้าผาก กระบวนการทำงานของสมองส่วนนี้ทำหน้าที่ในการกำกับอารมณ์ ความคิด และการกระทำของเราให้ไปบรรลุเป้าหมายตามที่ตั้งใจไว้ ทักษะพื้นฐานของสมองส่วนนี้มีอยู่ 3 ทักษะคือ ทักษะยั้งคิดไตร่ตรอง ซึ่งเป็นทักษะแรกที่เด็กได้พัฒนาขึ้นมาจากการเรียนรู้ตั้งแต่แบเบาะ ทักษะนี้มีความหมายว่าเมื่อได้รับการพัฒนา สมองจะมีความสามารถหยุด ยั้ง ความต้องการ หรือแรงกระตุ้นภายในของตนเองได้ หยุดพฤติกรรม หยุดความคิดที่ไม่เหมาะสมได้ ทักษะต่อมาคือทักษะความจำเพื่อใช้งาน เป็นความสามารถในการจำข้อมูลต่างๆที่ได้รับหรือเรียนรู้มาจากประสบการณ์ และนำมาใช้ในสถานการณ์ใหม่ได้ ส่วนทักษะที่สามเป็นทักษะ ยืดหยุ่นความคิด คือเป็นความสามารถในการปรับเปลี่ยนความคิด เมื่อสถานการณ์เปลี่ยน ทำให้เรามีความสามารถในการปรับตัว เปลี่ยนแปลง และนำไปสู่การสร้างนวัตกรรมใหม่ๆหรือวิธีการใหม่ๆในการทำงาน การแก้ปัญหา และการใช้ชีวิตประจำวัน

คนที่มีทักษะสมองส่วนหน้าดี จะกำกับตนเองได้ดีในการเลือกกินอาหาร การใช้ชีวิต และการออกกำลังกาย ทำให้คนเหล่านี้มีสุขภาพดี ในขณะเดียวกับที่ทักษะสมอง EF ดี ส่งผลให้สุขภาพดี ในทางกลับกันคนที่สุขภาพทางกายดีก็มีผลให้สมองดีด้วย คนที่ออกกำลังกายมากกว่ามีทักษะสมองที่มีประสิทธิภาพมากกว่าคนที่ออกกำลังกายน้อยกว่า คนที่ไม่ค่อยออกกำลังกายเมื่อเปรียบเทียบกับคนที่ออกกำลังกายสม่ำเสมอในวัยเดียวกัน ทักษะสมองส่วนหน้าหรือ EF จะมีประสิทธิภาพน้อยกว่า เป็นโรคอ้วน หรือมีการอับเสบในร่างกายมากกว่า ยิ่งไปกว่านั้น มีงานวิจัยในระยะหลังๆนี้ที่แสดงให้เห็นว่า คนที่มีทักษะ EF ในระดับสูงไม่เพียงมีแนวโน้มที่จะออกกำลังกายมากขึ้น แต่การออกกำลังกายเพิ่มขึ้นยังมีส่วนช่วยให้ทักษะ EF ของคนๆนั้นมีแนวโน้มสูงขึ้นด้วย

          เมื่อพูดถึงเรื่องการออกกำลังกายและการมีสุขภาพที่ดีนั้น การทำงานของทักษะพื้นฐานทั้ง 3 ทักษะของสมองส่วนหน้าและทักษะสมองส่วนหน้าอื่นๆ ไม่ว่าจะเป็นทักษะกำกับตนเองและทักษะปฏิบัติล้วนเป็นกระบวนการสำคัญในการทำให้คนสามารถกำกับตนเอง มีวินัยในการใช้ชีวิต ดำเนินวิถีชีวิตที่มีสุขภาพดีได้ แม้ว่าจะมีสิ่งเร้า สถานการณ์ที่ล่อใจ รวมทั้งแรงกระตุ้นหรือความปรารถนาภายในของตนยั่วยวนให้อยากทำตามใจตัวเองในทิศทางตรงกันข้ามกับสิ่งที่คนมีสุขภาพดีเขาทำกัน แต่เมื่อคนเราอายุมากขึ้น โดยทั่วไปทักษะ EF ก็มักจะลดประสิทธิภาพลงตามสภาพของวัยที่ชราภาพลง ในบริบทที่ประชากรโลกมีอายุเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ภายในปี 2050 หรืออีกประมาณไม่ถึงสามสิบปีข้างหน้า องค์การอนามัยโลกคาดว่าประชากรของโลกที่อายุเกินหกสิบห้าปีจะมีจำนวนถึง 1.5 พันล้านคน ประเด็นเรื่องสมองกับการดูแลสุขภาพจึงเป็นเรื่องที่น่าสนใจยิ่ง

ในการทำงานวิจัยนานกว่า 6 ปีที่รวบรวมข้อมูลจากผู้สูงอายุจำนวน 4,555 คน ในประเทศอังกฤษ พบว่า ผู้สูงอายุที่มีผลการทดสอบว่า EF ไม่ดีมีอัตราการออกกำลังลดน้อยเมื่อเวลาผ่านไป ส่วนผู้สูงอายุที่ออกกำลังกาย เล่นกีฬาและทำกิจกรรมทางกายอื่นๆ เมื่อเวลาผ่านไปปรากฏว่าระดับทักษะสมอง EF ยังคงรักษาอยู่ได้ในระดับสูง มีการศึกษาในกลุ่มผู้สูงอายุที่เต้นแอโรบิกเป็นประจำ พบว่าผู้สูงอายุเหล่านี้มีช่วงความจำยาวนานกว่า มีความยับยั้งชั่งใจมากกว่า ทั้งมีความสามารถในการปรับเปลี่ยนการตัดสินใจได้ดีกว่าด้วย เมื่อสแกนสมองของผู้สูงอายุที่ออกกำลังกายแบบแอโรบิกติดต่อกันเป็นเวลาหกเดือน พบว่ามีเนื้อสมองส่วนสีเทาและสีขาวในบริเวณหน้าผากและขมับเพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งปกติเนื้อสมองส่วนนี้จะเป็นเนื้อสมองส่วนที่เสื่อมโทรมลงตามอายุที่มากขึ้น อีกทั้งการออกกำลังกายต่อเนื่องกันเป็นเวลา 12 เดือน ทำให้เนื้อสมองบริเวณฮิปโปแคมปัสส่วนหน้าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยยะสำคัญในผู้สูงอายุ การศึกษาวิจัยแสดงให้เห็นว่า ยิ่งมีอายุมากเท่าไหร่การออกกำลังกายแบบแอโรบิกยิ่งส่งผลให้สมองได้รับอานิสงส์มากเท่านั้น

นอกจากจะมีงานวิจัยที่ชี้ให้เห็นว่าการออกกำลังกายช่วยทำให้สมองของผู้สูงอายุดีขึ้น ในการศึกษาวิจัยของมหาวิทยาลัยโคลัมโบพบว่าการออกกำลังกายแบบแอโรบิกทำให้ทักษะสมองส่วนหน้าในวัยหนุ่มสาวดีขึ้นเช่นกัน ในงานวิจัยชิ้นนี้ได้กำหนดให้ผู้ร่วมวิจัยออกกำลังกายสี่ครั้งต่อสัปดาห์ติดต่อกันเป็นเวลาหกเดือน ในการออกกำลังกายแต่ละครั้งใช้เวลาประมาณ 30 – 40 นาที กลุ่มที่เข้าร่วมในการทดลองเป็นกลุ่มคนที่ปกติออกกำลังกายน้อยหรือแทบไม่ค่อยออกกำลังกายเลย เป็นบุคคลที่ถือว่ามีความเสี่ยงหรือมีความ “ฟิต” ทางร่างกายน้อย เมื่อออกกำลังกายแบบแอโรบิกอย่างต่อเนื่องดังที่กล่าวมา ก็พบว่าการทำงานของทักษะสมองส่วนหน้าดีขึ้นแม้ว่ามีอัตราไม่สูงเท่ากับผลที่เกิดในผู้สูงอายุก็ตาม ประโยชน์สำหรับวัยหนุ่มสาวนั้น การออกกำลังกายแอโรบิกเป็นประจำเท่ากับว่าเราได้ทำให้ทักษะสมองส่วนหน้าของเรามีสุขภาพที่ดีตั้งแต่ยังเยาว์วัยและเมื่อออกกำลังกายจนติดเป็นนิสัยก็เท่ากับว่าได้ส่งเสริมให้สมองอยู่ในสภาพที่ดีไปตลอดช่วงชีวิต โดยเฉพาะการออกกำลังกายแบบแอโรบิกให้หัวใจเต้นเร็วขึ้นนั้นทำได้ง่าย ไม่ต้องมีค่าใช้จ่ายอะไร และจะทำที่ไหนก็ได้ เช่น การเดินเร็ว หรือเคลื่อนไหวร่างกายอย่างต่อเนื่อง

การออกกำลังกายมีความหมายครอบคลุมกว้างขวาง เพราะการเคลื่อนไหวร่างกายหลากหลายกิจกรรมที่สร้างโครงสร้างของกล้ามเนื้อในร่างกายล้วนถือว่าเป็นการออกกำลังกาย ไม่ว่าจะเป็นการเดินเร็ว การเดินอย่างกระฉับกระเฉง เช่น การพาสุนัขไปเดินเล่น หรือการเล่นฟิสเนต การว่ายน้ำ ปั่นจักรยาน รวมไปถึงการเล่นกีฬาเป็นทีม ที่มีกฎ กติกา มีการวางแผนการเล่น และมีเป้าหมายที่ต้องไปถึง

          การออกกำลังกายเป็นประจำส่งผลดีต่อสมองเนื่องจาก ในขณะที่ออกกำลังกาย นอกจากกล้ามเนื้อที่เคลื่อนไหวมีความแข็งแรงขึ้น โปรตีน Neurotrophic ซึ่งเป็นโปรตีนในสมองที่ช่วยในการพัฒนาเซลล์ประสาท สร้างความยืดหยุ่นให้ระบบประสาทยังเพิ่มขึ้นจากการออกกำลังกาย ความเข้มข้นของโปรตีนตัวนี้ที่ไหลเวียนอยู่ในวงจรสมอง เพิ่มขนาดของสมองส่วนที่เรียกว่า ฮิปโปแคมปัส ซึ่งเป็นส่วนของสมองที่ทำงานเกี่ยวกับการเรียนรู้และความจำ ทำให้คนที่ออกกำลังกายเป็นประจำเรียนรู้และมีความจำดีขึ้น ความคิดความอ่านดีขึ้น ลดความรู้สึกวิตกกังวล และซึมเศร้าลง ในขณะที่คนที่มีโปรตีน Neurotrophic น้อย จะแสดงอาการผิดปกติของอารมณ์วิตกกังวล ซึมเศร้ามากกว่า

นอกจากนี้ ในระยะหลังๆ นี้ยังมีงานวิจัยจำนวนมากที่มาหักล้างความเชื่อเดิมเกี่ยวกับการออกกำลังกายและเรียนรู้ แต่เดิมมานักการศึกษามีความเข้าใจว่า การเรียนจะได้ผลดีต้องใช้เวลาในการเรียนให้มากที่สุดเท่าที่จะมากได้ ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่บอกเราว่า การเอาแต่เรียน เรียน เรียนตั้งแต่เช้าจรดค่ำ เรียนในห้องเรียนแล้วต้องไปนั่งติว โดยที่ทั้งวันร่างกายแทบไม่ได้เคลื่อนไหวอย่างจริงจัง ไม่ใช่หนทางที่ดีที่สุดในการทำให้ผลการเรียนดีขึ้น ผลการศึกษาในระยะหลังพบว่าการออกกำลังกายอย่างสม่ำเสมอ ทำให้ในสมองเกิดการหลั่งสารโปรตีนชื่อ Brain – derived neurotrophic factor (BDNF) ที่กระตุ้นเซลล์ประสาทให้เกิดการแตกแขนงเชื่อมต่อระหว่างกัน ซึ่งการเชื่อมต่อช่องว่างหรือที่เรียกว่า ไซแนป (Synapse) ของเซลล์ประสาททุกๆครั้งนั้นหมายถึงการเกิดการเรียนรู้ขึ้นในสมอง คนที่ไม่ออกกำลังกายนั้นพบว่ามีโปรตีน BDNF ในสมองมีน้อย ทำให้การเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทมีไม่มากเท่ากับคนที่ออกกำลังกายเป็นประจำ

ทุกครั้งที่กล้ามเนื้อมีการเคลื่อนไหว เซลล์ประสาทจำนวนมากที่สื่อสารเชื่อมต่อกันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของสมอง ในแต่ละวันสมองของผู้ใหญ่มีเซลล์ประสาทใหม่ๆ เกิดขึ้นนับหมื่นเซลล์ แต่เมื่ออายุยิ่งมากขึ้นเซลล์ประสาทก็จะลดลงอย่างรวดเร็ว การออกกำลังกายส่งผลให้มีเส้นประสาทใหม่ๆ จากเซลล์ประสาทต้นกำเนิดในผู้ใหญ่ (Neurogenesis) เกิดการเชื่อมต่อกันเป็นวงจรที่แข็งแรงขึ้น เพิ่มความสามารถในการซ่อมแซมตนเองของเซลล์ประสาท การออกกำลังกายและการเคลื่อนไหวกล้ามเนื้อต่างๆ อย่างจริงจัง ยังได้ช่วยกระตุ้นให้ร่างกายได้รับออกซิเจนอย่างเพียงพอ ทำให้ลดการเกิดการอักเสบในร่างกายอีกด้วย

การทำงานของทักษะสมองส่วนหน้า (Executive Functions: EF) ซึ่งเป็นที่ทราบว่า เป็นกระบวนการทำงานของการคิดชั้นสูงในการบริหารจัดการชีวิต คือไม่ปล่อยให้ชีวิตดำเนินไปตามอารมณ์ ความอยาก หรือความพึงพอใจเฉพาะหน้า โดยไม่คำนึงถึงผลที่ตามมา จะกำกับให้คนมีพฤติกรรมเชิงสุขภาพเชิงบวก เช่น คิดหน้าคิดหลังก่อนกิน ยอมตื่นเช้าลุกขึ้นไปออกกำลังกาย ปิดมือถือเพื่อเข้านอนตรงเวลา ทำให้คนมีความยับยั้งชั่งใจ ไม่กินของอร่อยแต่ไม่มีประโยชน์ หรือกินแต่น้อย แต่พอดีไม่ให้มีผลกระทบต่อสุขภาพ ไม่กินน้ำตาลมากเกินไป หลีกเลี่ยงสิ่งเสพติด ไม่สูบบุหรี่ เป็นต้น นอกจากคนที่มีทักษะ EF ดีจะกำกับควบคุมพฤติกรรมที่เกี่ยวกับสุขภาพได้ดีดังที่กล่าวมา ทักษะสมองส่วนนี้ ยังเป็นส่วนของสมองที่ทำการวางแผน หาทางจัดการให้เราดำเนินชีวิตและกิจวัตรประจำวันไปตามแผนที่วางไว้ พากเพียรทำจนสำเร็จ มีวิธีจัดการความเครียด และหาทางฟื้นตัวออกจากความเครียดซึ่งส่งผลต่อสุขภาพได้เร็ว

การที่ทักษะสมองส่วนหน้า (Executive Functions: EF) ได้รับการฝึกฝนให้แข็งแรงตั้งแต่เด็ก ทำให้คนมีวินัยในการออกกำลังกาย สามารถควบคุมกำกับพฤติกรรมการกินของตน การมีทักษะยั้งคิดไตร่ตรอง (Inhibitory Control) ช่วยให้จัดการความเครียดได้ดีขึ้น ลดโอกาสในการเข้าหาบุหรี่เมื่อถูกชักจูง หรือสูบบุหรี่เพื่อคลายความเครียดลง ส่วนคนที่สูบบุหรี่อยู่แล้ว คนที่มี EF ดีกว่าก็มีแนวโน้มที่จะเลิกบุหรี่มากกว่าคนที่ EF บกพร่อง  

            ที่สำคัญกว่านั้นคือ ทักษะ EF ในวัยเด็กสามารถทำนายได้ว่า อนาคตสุขภาพของคนๆ นั้นจะเป็นอย่างไร

            จึงควรแล้วหรือยังที่สังคมจะต้องให้ความรู้ ให้การศึกษาเรื่อง EF และการพัฒนา EF แก่พ่อแม่และทุกคนที่เกี่ยวข้องกับเด็ก โดยเฉพาะเด็กปฐมวัย ให้เข้าใจและสามารถลงมือพัฒนาลูกและเด็กเล็กในความดูแลของตนได้ เพราะในช่วงปฐมวัยเป็นช่วงที่ดีที่สุดในการพัฒนา EF เนื่องจากเป็นช่วงที่สมองเติบโตและพัฒนาอย่างรวดเร็วที่สุดเมื่อเทียบกับช่วงชีวิตอื่นๆ

อ้างอิง
• Paula G. Williams and teams, Executive Functioning and Health, https://psych.utah.edu/_resources/documents/people/williams/williams-tinajero-and-suchy_OHO-17-ef-and-health.pdf, Nov 2017

• Julia L. Allan และทีม, A Bidirectional Relationship between Executive Function and Health Behavior: Evidence, Implications, and Future Directions, https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnins.2016.00386/full, 23 August 2016

• Hayley Guiney & Liana Machado, Benefits of regular aerobic exercise for executive functioning in healthy populations, https://link.springer.com/article/10.3758/s13423-012-0345-4, 12 December 2012