Мозг-пластилин: как мы приспосабливаемся к миру вокруг нас

 Не так давно некоторые учёные утверждали, что человеческий мозг не меняется в течение жизни и нервные клетки не восстанавливаются. Но со временем оказалось, что они всё же ошибались. Как выяснилось, мозг обладает невероятной способностью совершать любые изменения благодаря свойству, которое называется нейропластичность. Без него мы не могли бы пережить горе, восстановиться после аварии или научиться кататься на велосипеде. От клетки – к клетке Для начала давайте разберёмся с устройством мозга. Мозг – невероятная субстанция, центр управления нашим телом и сознанием. Этот орган, который весит всего лишь каких-то 1,5-2 килограмма, управляет целым организмом. В этом ему помогает нервная система, центральную часть которой он из себя и представляет. Помимо него сюда входит ещё спинной мозг – длинный тяж, объединяющий в себе множество «проводов» периферической нервной системы – нервов, которые несут информацию от всех участков тела к головному мозгу (благодаря этому мы можем чувствовать, осязать) и возвращают её в тот или иной орган, обеспечивая его движения (благодаря этому мы двигаемся, а наши органы – функционируют). Мозг состоит из крошечных нервных клеток, которые называются нейронами и глиальными клетками. У каждого из нейронов есть от 1000 до 10 000 синапсов, или мест, через которые он может установить связь с другими нейронами. Устанавливая связи между собой, нейроны образуют целые сети. Эти группы связанных между собой нервных клеток называются нейронными сетями или нейросетями. Несколько упрощая, можно сказать, что каждая нейросеть – это человеческая мысль, воспоминание, навык, блок информации и так далее. Всего в мозге приблизительно 170 миллиардов клеток. Огромные цифры, верно? А ведь, как мы уже говорили, каждый нейрон (которых 86 миллиардов) может образовывать со своим «сородичем» до 10 тысяч связей или синапсов, посредством которых они «общаются» друг с другом. Если эти значения умножить, то получится, что в нашем мозге более 500 триллионов соединений. А теперь представим, сколько можно составить различных вариантов строения мозга из такого количества частиц. Не получается? Не удивительно, ведь их будет больше, чем атомов в нашей Вселенной! Впечатляет, не так ли? Что в нейроне? И всё равно не ясно, как мы приспосабливаемся к окружающей среде. Давайте заглянем чуть глубже и посмотрим на то, как устроен нейрон. Как и любая клетка, он имеет ядро, цитоплазму и клеточную мембрану, которая обособляет его от внешней среды. Но это одна из немногих клеток, которая способна к генерации электрического импульса. Такая возбудимость позволяет мозгу обрабатывать информацию, а нам – существовать. У нейрона есть несколько характерных составных частей, благодаря которым его никак не спутаешь: это аксон – длинный отросток (до 1,5 метров), по которому сигналы идут от тела, и дендриты – короткие отростки, по которым информация движется к нейрону от его соседей. Аксон образует своего рода миниатюрный телеграфный провод для передачи сообщений от периферии к телу нервной клетки, которая лежит в спинном или в головном мозге под защитой позвоночника или черепа. Но как же нервные клетки общаются друг с другом? Каждый нейрон должен своим «настроением» делиться с соседями, иначе сигнал не дойдёт до адресата, не будет обработан и выполнен, а мы не сможем полноценно что-то сделать. Поэтому, подобно водителям, въезжающим на платную скоростную трассу, нейроны должны «заплатить», чтобы передать импульс дальше. А контрольно-пропускными пунктами с кассами на автомагистралях становятся синапсы – места передачи возбуждения с клетки на клетку, то есть места соединения нейронов.  Аксон в миелиновой оболочке Оболочка из жировой субстанции миелина изолирует аксон, сигнал проходит по нему быстрее А теперь самое время рассказать о рефлекторной дуге. Есть нейроны чувствительные (восходящие), которые воспринимают сигнал из внешней или внутренней среды. Они находятся в органах чувств или представляют собой сенсорные окончания. Именно они стоят на «передовой» и сообщаются со вставочными нейронами, которые уже потом идут в центральную нервную систему и обеспечивают обработку информации в мозге. После этого в игру вступают двигательные нейроны (нисходящие), которые завершают сигнал действием и иннервируют сократительные или секреторные элементы. 10% мозга Вот мы и подошли к самому интересному. Что же из себя представляет эта самая пластичность мозга, благодаря которой мозг становится похожим на пластилин, и из него можно «лепить» всё, что захочется? Впервые этот термин ввёл ещё более века назад (в 1890 году) американский психолог и философ Джеймс Уильям. Но тогда у науки не было возможности его обосновать, поэтому в течение следующих 50 лет его незаслуженно забыли, пока в 30-40-е годы за него не взялся польский нейрофизиолог Ежи Конорский. Он впервые заговорил о том, что мы можем меняться и приспосабливаться к различным условиям за счёт гибкости нейронных связей, и это происходит не только в детстве, как раньше полагалось, но и в течение всей жизни. Это означает, что мы можем учить новые языки, восстанавливаться после аварии и постоянно развиваться.  Хорошим показателем нейропластичности может стать одна реальная история. Однажды в 2007 году 44-летний француз стал чувствовать лёгкую слабость в ноге. Всё бы ничего, но слабость усиливалась, поэтому он решил обратиться к врачу. Обычно в таких случаях приходят к неврологам, что он и сделал. Невролог, в свою очередь, назначил МРТ, и вот тут-то и обнаружилось… 10% мозга. В прямом смысле. Остальные 90% черепной коробки были заполнены жидкостью. При этом человек совершенно нормально общался с врачом, не испытывал трудностей в работе госслужащим и имел низковатый, но всё же в пределах нормы IQ (индекс интеллекта) в 75 баллов. Дело в том, что мозг медленно разрушался из-за того, что в течение 30 лет в полости черепа накапливалась жидкость. Это обнаружилось ещё в младенчестве, из-за чего врачи поставили специальную трубку, которая помогала оттоку влаги. Но в 14 лет её удалили. Видимо, именно с этого момента началось медленное разрушение тканей, оставив «в живых» в итоге лишь тонкий наружный слой. На основе этого случая Аксель Клирманс, когнитивный психолог из Бельгии, выдвинул теорию, которую назвал «тезисом радикальной пластичности». Учёный считает, что «центр сознания» (а оно делает нас теми, кто мы есть) может располагаться в любом отделе мозга именно потому, что он чрезвычайно пластичен. Мы не рождаемся с сознанием, оно базируется на обучении, а обучение продолжается всю жизнь. Пиковые возрастные периоды познавательных способностей Исследование Гарвардского университета показало, что некоторые когнитивные способности у пожилых людей оказываются более развитыми, чем у молодёжи. Один из самых удивительных результатов — анализ  «кристаллизированного интеллекта». Как оказалось, у этого показателя нет пикового периода вовсе. Он продолжает развиваться в течение всей жизни, по крайней мере, лет до 65 - 70 точно — таков самый большой возраст респондентов, учавствующих в исследовании. Уровень кристаллизированного интеллекта — знания и навыки, накопленные в результате образования и культурных влияний,— например, словарный запас и способность выполнять арифмитические действия. Разрушая, совершенствуй 70% нейронов, гибнут ещё до рождения ребёнка. И это нормально – именно в детском возрасте способность к обучению должна быть максимальна, а потому и мозг должен обладать самыми значительными резервами. Резервами, которые прямо в ходе обучения апробируются и сокращаются по мере возможности, чтобы снизить нагрузку на весь организм. Иными словами, можно сказать, что избыточное количество клеток нервной системы – необходимое условие для обучения и то, что обеспечивает многообразие возможных вариантов развития человека – то есть нашу индивидуальность. Суть нейропластичности мозга в том, что функции погибших нервных клеток берут на себя их оставшиеся в живых «коллеги», которые увеличиваются в размерах и формируют новые связи, компенсируя утраченные функции. Одна живая нервная клетка может заменить девять погибших. В зрелом возрасте процесс гибели клеток продолжается, но уже не так сильно. Однако, если не нагружать мозг новой информацией, то он будет оттачивать старые навыки, сокращая количество нервных клеток, необходимых для их реализации. Клеток будет становиться меньше, а связей у них с другими клетками – больше. И это, опять-таки, совершенно нормальный процесс. У пожилого человека нейронов в мозгу существенно меньше, чем у младенца или молодого человека. Однако соображать он может намного быстрее, не говоря уж о том, что знает существенно больше. Всё это – благодаря отлично построенной в процессе обучения архитектуре связей между нейронами. Нейропластичность может проявляться на разных уровнях, от перестроек обмена веществ внутри клеток вплоть до крупномасштабных изменений в структуре целого мозга с переназначением «ролей». Современная медицина с помощью этого явления даже научилась возвращать функции повреждённого мозга после черепно-мозговых травм и заболеваний, связанных с разрушением мозговой ткани. В нём – основа того, как хорошо мы сможем приспособиться в непрерывно меняющейся вокруг нас среде. Наш мозг в этом уникален и работает не на 10%, согласно распространённому мифу, а на все 100%, не отдыхая ни секунды и давая нам возможность быть индивидуальными личностями. Помните об этом.

Подробнее: https://oyla.xyz/article/mozg-plastilin-kak-my-prisposablivaemsa-k-miru-vokrug-nas

Любое использование материалов допускается только c согласия редакции | © 2018 OYLA Научно-популярное издание