Текст книги "Как стать хозяином своего мозга. Научись использовать природу мозга, чтобы достичь любых целей"

Что из себя представляет нейропластичность?

Приведенная выше информация показывает, что нейропластичность – это не игрушка. Предыдущая глава могла показаться абстрактной и отвлеченной, но теперь вы понимаете, что у тенденции мозга к изменениям есть очень реальные последствия, как отрицательные, так и положительные. Нейропластичность – это о том, как наш мозг адаптируется, ориентируясь на наш опыт и действия, но не обязательно на наши намерения.

И мы можем воспользоваться этой особенностью для улучшения нашей жизни.

Но сначала следует научиться различать два типа нейропластичности: структурную и функциональную.

Структурная нейропластичность касается нейронных связей мозга и их силы. Этот тип нейропластичности предполагает физические изменения структуры мозга для повышения эффективности определенного набора функций или действий. При этом происходит создание или укрепление синаптических связей между нужными человеку нейронами и сокращение или даже удаление тех, которые не используются. Наши нейронные сети меняются в зависимости от того, насколько регулярно мы их используем: если определенные проводящие пути не нужны в нашей повседневной жизни, они не задержатся в мозге надолго.

Говоря простым языком, мы можем воспользоваться нейропластичностью за счет повторяющихся действий и мыслей, которые в конечном итоге станут привычками, усилив эти самые проводящие пути. Повторяющееся поведение меняет образ мыслей и привычки.

Нейропластичность постепенно дает плоды, словно ручей, понемногу вымывающий борозду в песке или камне[13]13
  Еще одна метафора – протоптанная тропинка в лесу. Чем чаще мы ходим по тропинке, т. е. чем чаще используем конкретную связь между нейронами, тем протоптаннее тропинка и крепче связь. – Прим. науч. ред.


[Закрыть]. Со временем борозда становится глубже и глубже, пока не уходит на уровень подсознания и инстинктов. Мозг всегда готов к этому процессу, потому что в перспективе эти бороздки экономят ему силы и позволяют делать то, для чего он создан: обучаться и сохранять энергию.

Лондонские таксисты – наглядный пример того, как работает структурная нейропластичность. Они потратили годы, накапливая информацию о запутанной дорожной сети Лондона. Эти бороздки глубоко врезались. Чем дольше они тренировали свой ум таким образом, тем проще и быстрее становились их решения касательно маршрутов и более коротких путей. Нейронные связи, образующиеся в результате запоминания направлений и мест, невероятно сильны и устойчивы, что позволяет легко переходить от одной мысли к другой.

Дело не в быстрых рефлексах или физической выносливости.

На мозг водителей повлияли опыт и практика, полученные за долгий и, надеюсь, прибыльный период времени. Когда рождается одна мысль, те, что с ней связаны, возникают тем быстрее и надежнее, чем больше мы в этом упражняемся. Можно представить, как водитель такси вспоминает определенную улицу и тут же у него в сознании возникает целый квартал.

Структурная нейропластичность – это то, что лежит в основе большинства видимых и желанных изменений. Если вы хотите бросить курить, для этого нужно повторять желаемое поведение (воздерживаться от сигарет, удовлетворяя свои желания другим способом, например, с помощью жевательной резинки). Так конкретная бороздка обветшает[14]14
  А тропинка в лесу зарастет. – Прим. науч. ред.


[Закрыть], и отказ от никотина станет легким и естественным.

Обучение – это просто создание и укрепление связей между разного рода данными. Преодоление страхов требует сознательного создания бороздки смелости и осознания того, что с вами не случится ничего страшного. Для дисциплины важны отложенное удовольствие и способность переносить дискомфорт. Соответственно, структурная нейропластичность – это то, чему посвящена данная книга.

Ваши мысли приводят к нейронным изменениям. Если вы регулярно думаете о чем-то, это создает петлю положительной обратной связи, которая усиливает и закрепляет изменения. Таким образом, ваше будущее не определяется прошлым. Его определяет только то, о чем вы думаете в настоящий момент и о чем будете думать в будущем. Все наши мысли, действия и поведение откладываются в определенном месте, и каждый день нам приходится выбирать, что вложить себе в мозг.

Функциональная нейропластичность встречается гораздо реже, поскольку она подразумевает способность мозга восстанавливать или сохранять функциональность, например, при повреждении мозга. Этот тип нейропластичности связан с более радикальными изменениями, такими как корковая реорганизация.

Давайте вернемся к феномену фантомной конечности, который мы рассматривали в первой главе. Проводящие пути людей, у которых наблюдается данный эффект, генерируют ощущения, не имеющие какого-либо источника в реальном мире. Они по-прежнему чувствуют присутствие того, чего уже нет. Так происходит, потому что ближайшие участки мозга начинают вторгаться на свободную территорию.

Гомункулус – яркий пример того, как работает функциональная нейропластичность. Исследования показали, что ответственные за контроль лица части мозга находятся в опасной близости к зонам, связанным с руками. После ампутации эти неиспользуемые мозговые структуры медленно поглощаются соседями. Несмотря на то что функциональная нейропластичность вызывает вполне понятный интерес, ей получится воспользоваться только в случае сильной сенсорной депривации или в результате несчастного случая.

Нейропластичность как процесс

Слово «нейропластичность» имеет прозрачную этимологию: «нейро» относится к нервам или нервным клеткам, а «пластичность» означает способность определенных объектов изменять свою форму. Доктор Майкл Мерцених определяет нейропластичность как «способность мозга изменять свои анатомические, нейрохимические и функциональные характеристики в ходе своего существования».

Мозг каждого человека уникален, потому что нейропластичность работает по-разному в каждом конкретном случае. Ваши мысли, действия, поведение, убеждения и опыт оказывают непосредственное влияние на формирование вашего мозга. Поскольку никто, кроме вас, не прошел через то же, через что прошли вы, ваш мозг является продуктом совершенно особой серии паттернов, которые никто другой не сможет воспроизвести в полной мере. В свою очередь, это означает, что ваш мозг является единственным в своем роде.

Нейропластичность возможна с момента рождения. Мозг новорожденного – это абсолютно чистый лист, в нем нет никакой информации. Но его строение позволяет сразу же начать с ней работать. Кора мозга уже готова начать строительство сложных проводящих путей. Первые несколько лет жизни ребенка – это время, когда его мозг развивается быстрее всего, но не обязательно потому, что молодой мозг более податлив. Идет непрерывный анализ и создание информации, причем в очень быстром темпе. В организации новых и укреплении уже существующих синаптических связей важную роль играет структурная нейропластичность.

В подростковый период некоторые фрагменты скопившегося массива информации становятся ненужными. В этот момент в мозге запускается процесс, известный как синаптический прунинг: разрушаются синапсы, которые мы не использовали, а те, что мы использовали чаще всего, остаются. К 10 годам ребенок сохраняет лишь половину синапсов, которые были у него в два года. (Это объясняет, почему мы редко что-то помним о первых двух годах нашей жизни.)

Когда мы становимся взрослыми, наш мозг сбавляет тот стремительный темп развития, который он поддерживал в детстве. С возрастом мы действительно теряем клетки мозга и некоторые нейронные связи в угоду эффективности и лени. Скорость потери этих клеток превышает темпы их восстановления, поэтому многие пожилые люди сталкиваются со снижением умственных способностей. Однако, становясь старше, мы не прощаемся с умением мозга адаптироваться. Пусть мы и теряем горстку нейронов (хорошо, больше горстки), но возможность изменять и усиливать проводящие пути никуда не уходит. Мы способны повлиять на работу синапсов и формирование новых связей.

Обучение и опыт – главные инструменты для перестройки нейронных путей. Приобретение новых навыков или знаний прямо влияет на работу и расположение наших синапсов, и это может происходить в любой период жизни. Мы можем контролировать данный процесс.

И даже должны, потому что нейропластичность не всегда приводит к хорошему результату. Умственные способности сильно похожи на физические в том, что, если их не тренировать, можно легко их лишиться. Если человек не использует нейронную связь с определенной регулярностью, она отмирает. Некоторые части мозга даже уменьшаются в размерах в результате недостаточного применения. Само по себе это не является чем-то страшным: концертный пианист не будет использовать все те же функции мозга, что и лесоруб, поэтому они ему просто не понадобятся. Но, с другой стороны, отсутствие развития и, как результат, потеря синапсов может сильно ограничивать наш потенциал.

Существуют также определенные нейронные связи, которые совсем не назовешь позитивными. Вредные привычки, злоупотребление психоактивными веществами или зависимость, а также негативный внутренний диалог могут закрепиться в нейронных путях. Система вознаграждения мозга не всегда отличает полезные удовольствия от вредных. Гиппокамп запоминает удовольствие, которое могут доставить сырные палочки, быстрая езда или наркотики, точно так же, как он обрабатывает счастье после получения диплома или влюбленность. Миндалина чувствует себя прекрасно и развивает условный рефлекс. Проводящие пути выстраиваются определенным образом, и далеко не самым лучшим.

Также заслуживает внимания тот факт, что ученые обнаружили разницу между нейронными связями домашних и диких животных. Они пришли к выводу, что одомашнивание может оказывать неблагоприятное воздействие на нейропластичность. Чем более цивилизованным становится существо, тем сильнее уменьшается его мозг.

Нашему мозгу приходится работать и адаптироваться. Это одно из негативных последствий более легкого современного образа жизни. Пользоваться нейропластичностью тяжело и некомфортно как раз потому, что это заставляет столкнуться с неопределенностью и строить новые связи там, где до этого ничего не было.

Изменения и преобразования мозга в течение жизни неотвратимы. Но нельзя забывать, что мы способны их контролировать. Это подталкивает нас к тому, чтобы не переставать учиться никогда. Чем чаще мы даем нашему мозгу новые и сложные задачи, тем больше мы меняем физическую структуру наших нейронных сетей. Например, уроки живописи, согласно исследованиям, напрямую влияют на наш подвижный интеллект, устойчивость внимания и даже уровень IQ. Создание музыки связывают с улучшением памяти, повышенной способностью к обучению и более устойчивым вниманием.

Мы более подробно остановимся на этом в следующей главе, посвященной главным принципам эффективной нейропластичности. Напоследок, все эти позитивные эффекты отмечаются как у детей, так и у взрослых. Это еще раз подтверждает, что возраст и время нейропластичности не помеха.

Споры вокруг нейропластичности

Среди ученых не всегда существовало единое мнение касательно того, может ли мозг изменяться. Совсем не так давно было очень распространено мнение, что мозг развивается лишь в детстве, а как только человек достигает определенного возраста, это развитие прекращается и структура мозга застывает словно камень. Исследователи полагали, что нейрогенез – образование новых нейронов – останавливается вскоре после рождения.

Это убеждение было популярным в древние времена, поскольку мозг считался статичным органом, теряющим свои способности с возрастом. Более поздние мыслители воспринимали неспособность мозга восстановиться от определенного урона как свидетельство того, что его ресурсы конечны. У них отсутствовала возможность понаблюдать за процессами в мозге на микроскопическом уровне (что, конечно, изменилось с приходом новых технологий), поэтому они не имели оснований думать иначе.

Но даже в те далекие времена были умы, которые полагали, что мозг таит в себе больше, чем принято считать. В 1890 году в своей книге «Принципы психологии» психолог Уильям Джеймс отмечал «необычайную степень пластичности» органической материи, а в особенности нервной ткани – основы для строительства нейронов.

Исследователю Карлу Лэшли удалось найти признаки мозговых изменений при изучении макак-резусов. И как раз перед тем, как наука о мозге сделала большой скачок в 1960-х годах, врачи заметили, что некоторые пожилые люди могут восстановить как минимум часть функций мозга после инсульта. Вероятно, Лэшли представлял себе что-то менее сложное, чем корковая реорганизация, которую мы обсуждали ранее, но это все равно побудило его предположить, что нейропластичность или какая-то форма регенерации нейронов возможны.

Мы получили подтверждение, что мозг способен изменяться, только после экспериментов доктора Майкла Мерцениха в начале 70-х годов. По иронии судьбы, цель у Мерцениха была прямо противоположной: доказать, что мозг является во всех смыслах неизменяемым и повреждение любой его части приводит к необратимой потере определенных знаний и умений. Вместо этого Мерцених обнаружил, что мозг по сути – это гибкий и обучаемый орган, который функционирует как единое целое: если какой-то навык утрачен из-за повреждения, другие части мозга теоретически могут выполнять ту же функцию.

Это возвращает нас к гомункулусу – человечку, лучше всего подходящему для описания процесса корковой реорганизации. Мерцених заметил, что если, скажем, корковое представительство руки отрезано от сенсорной информации и, следовательно, соответствующая зона мозга не функционирует, то ее можно реанимировать путем стимуляции других зон, находящихся рядом с рукой гомункулуса. Например, предплечья или даже глаза. Это прямо указывало на то, что адаптации мозга реальны и поддаются измерению.

Главные аспекты нейропластичности

Обнаружение Мерценихом нейропластичности ожидаемо увеличило количество исследований в этом направлении. Это стало монументальным открытием, которое не только могло помочь в вопросах здравоохранения, но и имело потенциал расширить пределы человеческой производительности и улучшить врожденные умственные способности. За годы, прошедшие с того момента, научное сообщество проделало определенный путь, чтобы лучше понять данный процесс.

Пластичность мозга разнится в зависимости от возраста. Хоть нейропластичность никогда и не исчезает, в молодости рост и развитие даются мозгу с меньшими трудностями. Поэтому мозг молодых людей более чувствителен и восприимчив к определенным стимулам, чем мозг тех, что старше. Наверное, вы слышали, что почти невозможно говорить на иностранном языке как носитель, если вы выучили его, будучи взрослым[15]15
  Последние данные показывают, что и во взрослом возрасте можно выучить язык на уровне носителя. – Прим. науч. ред.


[Закрыть]. Это не является непреложным правилом, но у этого утверждения есть некоторое научное обоснование.

Дело ведь не только в процессах на уровне нейронов. Нейропластичность не обеспечивается целиком за счет нервных клеток, им нужен вспомогательный персонал. В частности, глиальные клетки помогают поддерживать нейроны и выполняют роль изоляции. Васкулярные клетки, принимающие участие в доставке питательных веществ по всему организму, также играют важную роль в этом процессе (в них же может быть и причина, почему хорошее питание среди прочего так важно для нейропластичности). Структура сильно видоизменяется.

Нейропластичность реализуется одним из двух способов. Предпочтительным способом, конечно, является обучение, опыт и запоминание, которые вносят вклад в формирование нейронных путей. Но это также может случиться по причине повреждения мозга, например в результате инсульта. Однако даже в этом случае урон можно устранить.

Как уже упоминалось, в этом и заключается разница между структурной и функциональной нейропластичностью.

Окружающая среда сильно влияет на пластичность мозга. Главным двигателем нейропластичности является наш личный опыт, который зависит от ближайшего окружения и рутины. Генетика также может играть определенную роль, но на данный момент нам известно, что это свойство мозга находится в прямой зависимости от любого длительного воздействия. Если вы существуете в среде, которая склоняет к определенному набору действий, мыслей, моделей поведения или привычек, то у вас не остается другого выбора, кроме как начать меняться и адаптироваться. Вскоре мы более детально обсудим данные обстоятельства, которые принято называть «обогащенная среда».

В целом словосочетание верно отражает смысл: это набор условий, создающих благоприятную и настраивающую на мысли атмосферу, в которой содержатся правильные физические и психические стимулы. Очевидно, что требования к обогащенной среде у каждого свои, однако известно, что она стимулирует производство новых клеток мозга, особенно в тех частях мозга, которые регулируют настроение и память. И не важно, идет речь о месте, где человек может более продуктивно учиться, не подвергаясь чрезмерному стрессу, или же об обстановке, в которой возможен качественный сон, способствующий созданию новых и разрушению старых нейронов. В том, что важно оказаться в правильном месте, много правды, даже когда это касается нейропластичности.

Пластичность мозга – это не всегда хорошо. Как я уже говорил ранее, некоторые виды нейропластичности – те, что связаны с употреблением наркотиков, вредными привычками и негативным внутренним диалогом, – нельзя назвать хорошими. Из-за долгих лет эволюции фобии, тревога и страх укоренились в генах и инстинктах, но многие приобретаются в результате многократного повторения, подобно тому, как происходит заучивание таблицы умножения или названий столиц стран мира.

От синаптического прунинга до нейрогенеза

Теперь мы знаем, что мозг не замирает в определенный момент жизни. Синаптический прунинг не приводит к критическому ослаблению нашего мозга через какое-то время. Мозг продолжает производить новые нейроны и нейронные связи. Благодаря обширным исследованиям в этой области мы также теперь знаем, что существуют способы стимулировать повышенное производство и улучшение мозговых клеток. Этот процесс известен как нейрогенез.

Создание новых клеток запускается в мозге на том этапе, когда мы еще в утробе. В течение девяти месяцев с момента зачатия и до рождения мозг эмбриона создает почти триллион нейронов. Впоследствии это число сокращается в результате синаптического прунинга и достигает примерно 100 миллиардов[16]16
  86 миллиардов по последним оценкам. – Прим. науч. ред.


[Закрыть]. Именно такое количество нейронов поддерживается у человека в течение всей жизни. Прунинг и изменения, как уже обсуждалось, являются результатом опыта, который показывает, какие нейронные пути используются, а какие – нет.

После рождения нейрогенез замедляется, а навсегда он остается лишь в двух частях мозга. Одна из них – это гиппокамп, центр обучения и памяти. Вторая – субвентрикулярная зона, в которой производится больше нервных клеток, чем в любой другой области мозга. Далее эти клетки попадают в передний мозг. Некоторые исследования позволяют предполагать, но не с полной уверенностью, что субвентрикулярная зона также посылает клетки в обонятельную луковицу (которая отвечает за обработку новых запахов). Опять-таки обоняние сильно связано с памятью, и запахи часто вызывают в воображении далекие ситуации и людей.

Было доказано, что почти любая деятельность, требующая умственных усилий, стимулирует создание клеток мозга. Это относится к таким видам деятельности, как психотерапия, решение сложных задач, обучение и даже просто концентрация на собственных мыслях (особенно позитивных). Подобного результата можно также достичь с помощью физических упражнений. Кроме того, стимулировать нейрогенез можно с помощью некоторых лекарств.

Как при создании новых проводящих путей, так и в процессе синаптического прунинга (который останавливается только ближе к 25 годам) наш мозг образует новые связи за счет роста дендритов и аксонов, наиболее интенсивно во время сна. Создание новых путей и удаление неиспользуемых зависит от нашего личного опыта и от того, что мы думаем, делаем и говорим.

На формирование связей влияет практически все, что задействует мозг: слова, мысли, воспоминания, медитация, концентрация внимания и в особенности обучение. Между обучением и новыми клетками, которые образуются в гиппокампе, заметна сильная связь: они гораздо охотнее реагируют на совершенно новую информацию, чем более старые нейроны, а также эти клетки более гибкие, что полезно в учебе и для запоминания новых сложных понятий. Процесс формирования новых нейронных связей, про который никак нельзя забывать, потому что он не прекращается даже после замедления нейрогенеза, очень хорошо отзывается на осознанной деятельности.

Существует несколько факторов, которые работают против нейропластичности. Недостаток сна является одним из самых разрушительных, наряду с высоким уровнем стресса и расстройствами желудочно-кишечного тракта. Активность нейронов не прекращается с возрастом, но замедляются процессы, связанные с новыми клетками мозга. Это настоящая причина наблюдаемого у пожилых людей упадка, совсем не обязательно ею являются быстрые темпы синаптического прунинга. Мы можем контролировать данные факторы в определенных пределах (кроме старения), поэтому наблюдение за ними и их эффектами – это главный шаг на пути к нейропластичности.

Сейчас вы уже понимаете основы работы мозга и знаете, каких усилий требуют перемены. Рост, к которому вы стремитесь, находится в пределах вашей досягаемости, как и все сопутствующие преимущества. Когда вы рассматриваете свою умственную деятельность как результат нейронных связей или дендритов, количество которых зависит от вас, становится абсолютно ясно, как построить лучшую версию своего мозга.

В следующей главе мы более подробно остановимся на некоторых основных принципах нейропластичности.

Ключевые моменты

• Что из себя представляет нейропластичность? Возможно, мы пошли не самым прямым путем, но детальное объяснение ждет вас тут. Это изменения в мозге, которые нейтральны сами по себе и просто отражают наши действия, мысли, привычки, окружение и так далее.

• Существует два типа нейропластичности: структурная и функциональная. Структурная связана с постепенным созданием и укреплением нейронных связей, в то время как функциональная является результатом потери функциональности определенными частями мозга и компенсации этой потери за счет соседних областей. Люди, столкнувшиеся с эффектом фантомной конечности, незаметно для себя проходят через корковую реорганизацию, которая возможна благодаря функциональной нейропластичности.

• Зачастую структурная нейропластичность привлекает нас по достаточно очевидным причинам. Есть одно исследование, которое крайне удачно передает суть нейропластичности: ученые обнаружили, что у одомашненных животных менее крупный мозг. Сделанные выводы также распространяются и на людей. Таким образом, наступившие благодаря нейропластичности изменения не всегда бывают полезными. Это та причина, по которой нам нужно быть проактивными и осознанными. Больше сложностей, дискомфорта, усилий – больше позитивных изменений и выше работоспособность мозга.

• Сначала считалось, что нейропластичность невозможна, затем ее приписывали только детям. Со временем стало ясно, что обе точки зрения ошибочны. И хотя в течение жизни мы вынуждены сталкиваться с синаптическим прунингом, нейропластичность также является пожизненным свойством. Даже выяснилось, что нейрогенез продолжается в отдельных частях мозга, а именно в регулирующих обоняние и память. Они, кстати, оказались связанными друг с другом. Мозг изменяется и приспосабливается только к тому, что происходит вокруг, а это мы уже можем контролировать.