По случаю проходившего с 6 по 14 октября Праздника науки команда нейробиологов Национального центра научных исследований и Орлеанского университета предлагала развеять несколько нейромифов с помощью игры.
Ее условия выглядят так: в нейробиологической лаборатории паника! Профессор Сибуло установил, что нейромифы быстро распространяются среди населения и нарушают работу мозга всех, кто их подхватил. Поэтому нужно, не теряя времени, исправить ситуацию, пока они не нанесли непоправимый ущерб.
Профессору Сибуло нужна ваша помощь. Вы берете на себя роль нейробиолога, и ваша задача заключается в том, что найти различные нейромифы и разрушить их.
Миф № 1: объем мозга влияет на интеллект
«У тебя пусто в голове!» «У тебя птичьи мозги!» Такие выражения нередко используются, чтобы указать человеку на его глупость и рассеянность. Они уходят корнями в давние представления о связи между объемом мозга и интеллектом.
Мозг слона весит 5 кг, а мозг кашалота — 7 кг, то есть почти в 5 раз больше нашего (в среднем 1,3 кг). И даже если мы будем отталкиваться от отношения веса мозга к весу тела, то все равно проиграем: на этот раз — воробью, на мозг которого приходится 7% массы против 2,5% у нас.
Теперь давайте сравним вес мозга современного человека и его предков. За 7,5 миллиона лет размер мозга вырос втрое. Как бы то ни было, у нашего вида «гомо сапиенс» его объем постоянно снижается: на 15-20% по сравнению с кроманьонцами.
Есть ли различия между мужчинами и женщинами? Что касается размеров мозга, несколько исследований указывают, что у мужчин он в среднем на 13% больше чем у женщин. Да, но при этом стоит помнить, что мозг знаменитого физика Альберта Эйнштейна (Albert Einstein) был на 10% меньше нормы.
Так, как вы думаете, ваш интеллект зависит от размера мозга?
Миф № 2: упадок после 20 лет
По утвердившейся догме, после 20 лет начинается потеря нейронов и, как следствие, начало упадка наших умственных способностей.
Только вот это утверждение оставляет без внимания тот факт, что мы уже потеряли немало нейронов гораздо раньше, с рождения. В период развития зародыша формируется избыточное количество нейронов, более половины из которых отмирают сами естественным путем. Ликвидация лишних нейронов по большей части заканчивается с рождением. Потеря нейронов во время развития является важным этапом созревания мозга.
В течение нескольких десятилетий нейробиологи считали, что мы рождаемся с фиксированным числом нейронов, и что любая их потеря невосполнима. Тем не менее в 1998 году было сделано революционное открытие: человеческий мозг производит нейроны.
Впоследствии исследования подтвердили, что в одном участке мозга производство нейронов не останавливается никогда: гиппокамп формирует порядка 700 нейронов в день в мозге взрослого человека.
Нейроны чувствительны к среде
Производство новых нейронов из стволовых клеток называется нейрогенезом. Как на зародышевом, так и на взрослом этапах развития, он очень восприимчив к среде, в частности к воздействию пестицидов.
Группа ученых из Лаборатории экспериментальной и молекулярной иммунологии и нейрогенетики изучает последствия влияния пестицидов на развитие мозга, в частности на нейрогенез. Недавно специалистам удалось установить, что постоянное воздействие слабых доз у грызунов ведет к нарушениям на уровне участков мозга, которые отвечают за формирование новых нейронов.
Как бы то ни было, среда может оказывать и положительное воздействие на нейрогенез. В частности, ему способствуют интеллектуальная и физическая деятельность, а также социальные отношения. Как бы то ни было, способность мозга формировать новые нейроны действительно уменьшается с возрастом.
В любом случае, самое главное для мозга — это не количество нейронов, а связи между ними. Потеря нейронов не так страшна, если между остальными сохраняются эффективные связи.
Более быстрые связи
Но от чего же зависит эффективность связей? Нейроны соединяются на уровне синапсов. Чем больше сигналов проходит между двумя нейронами, тем прочнее синапс. Учиться значит создавать более быстрые связи между нейронами.
Часто используемые нейронные маршруты превращаются в скоростные магистрали, которые облегчают решение задач и осуществление движений, а также отвечают за обучение и формирование новых воспоминаний.
Этот процесс связан с пластичностью мозга, которая, как было четко установлено, сохраняется на протяжение всей нашей жизни.
Среди механизмов регулирования этой пластичности стоит особо отметить роль таких присутствующих в мозге химических веществ как нейромедиаторы. Они свободны на уровне синапса и обеспечивают связь двух нейронов. Среди них стоит отметить глютамин, дофамин, ацетилхолин и серотонин.
Серотонин известен тем, что контролирует психологическое равновесие и участвует в регулировании настроения человека. Стоит отметить, что некоторые антидепрессанты воздействуют на его количество в мозге.
Как бы то ни было, влияет серотонин и на процесс запоминания. Он воздействует на находящиеся на поверхности нейронов рецепторы, чтобы контролировать их форму, число синапсов и синаптическую пластичность.
Сотрудники орлеанского Центра молекулярной биофизики вплотную занялись работой этого нейромедиатора и его воздействием на рецепторы. В частности им удалось установить, что расстройство на уровне деятельности одного из рецепторов может вести к нарушениям в обучении в рамках одного генетического заболевания.
Пластичность нейронов и нейрогенез представляют собой сложные механизмы, которые сохраняются на протяжение всей нашей жизни, а также являются залогом обучения и приспособления к новым ситуациям. Так что, вы все еще верите в миф о том, что в мозге человека начинается упадок уже в 20 лет?
