Нейропластика мозга что это такое
Нейропластичность мозга: что это и как эта особенность поможет в достижении желаемых целей?
Согласно данным современной нейрофизиологии в нашей голове существует более 100 миллиардов нейронных клеток, что, кстати, практически равняется числу обнаруженных звёзд в нашей галактике! При этом каждая из этих клеток способна дать порядка 200 тысяч ответвлений. В итоге, в нашей голове хранится невообразимо огромный ресурс, позволяющий потенциально хранить данные, которые человек мог бы получить за 3 миллиона лет!
Мысли и эмоции в форме электрических сигналов курсируют между нейронами и передаются посредством синапсов, которые представляют собой точки связи между нейронными клетками.
Среднестатистический нейрон включает в себя до 10 000 синапсов, т.е. контактов с прилегающими нейронами. В синапсе имеется специальная щель (синаптическая щель), через которую должен пройти импульс. Наш мозг учится с самого момента рождения и до последних мгновений в сознании. И в ходе обучения мозг постоянно меняется, так как получаемая информация прокладывает всё новые и новые пути для передачи мысленных электрических потоков. Каждый электрический импульс обязан преодолеть синаптическую щель для формирования новых связей между мозговыми клетками. Этот путь ему труднее всего даётся в первый раз, но в процессе обучения, когда множество сигналов проходит через синапс, связи упрочняются, растёт количество синапсов и, следовательно, соединений между нейронными клетками. Подобным образом конструируются целые нейронные сети, в которых и закрепляются новые данные: наши модели поведения, знания, убеждения, опыт. Эта функция мозга, заключающаяся в образовании новых нейронных сетей и разрушении старых, называется нейропластичностью. Причём именно плотность нейросетей, а не объем или масса мозга, имеют решающее значение в формировании интеллекта у всех живых существ, включая и человека.
Нейропластичность — это одно из самых выдающихся открытий современности. Раньше бытовало мнение, что новые клетки взрослого мозга отмирают и не восстанавливаются. Однако в 1998 году команда американских исследователей сумела найти доказательства, что нейрогенез не заканчивается в пубертатном периоде, а продолжается в течение всей жизни человека, поэтому у взрослых людей всегда могут появляться нервные клетки. Уменьшение умственной активности с возрастом связано деградацией клеточных отростков (дендритов), по которым двигаются импульсы от клетки к клетке. Если клетка перестаёт их стимулировать, они закономерно разрушаются, уменьшая способность к проводимости. В любом случае, нейронные сети могут меняться в течение всего жизненного пути человека, и наш мозг обладает безграничным ресурсом нейропластичности до самых последних дней.
Упражнения для мозга
Таким образом, для поддержания своей деятельности, мозг нуждается в упражнениях. Одни и те же ежедневные действия образуют наши привычки, т.е. шаблонное поведение, при этом укрепляются одни и те же нейронные сети. Это позволяет нам затрачивать меньше внимания на действия, но при этом страдает гибкость нашего мышления. Поэтому имеет смысл ежедневно менять рутинные действия на непривычные, которые активируют несколько органов чувств.
Например, можно заниматься повседневной рутиной, но стараться выполнять её необычным способом, пытаясь уходить от автоматического следования шаблонному маршруту поведения. Все вышеупомянутое приводит нас к пониманию того, что для успешного достижения наших целей необходимо кардинальное изменение характера работы мозга — преодоление заложенной в нас привычной генетической программы, влияния нашего окружения и прежнего воспитания со всеми различными убеждениями, которые могут мешать нашей самореализации. Взращивая и удерживая нужные мысли в своем воображении, вы можете перенастроить своё мышление, так как мозг начнёт прокладывать новые нейронные пути. Образующиеся нейронные системы нашего мозга могут создавать совершенно новые сети, подходящие для решения новых, интересных и притягательных задач.
Для обучения мозга новому ходу мышления нет необходимости разом избавляться от старых привычек, причём это практически невозможно. Нужно постоянно удерживать в сознании и, соответственно, подкреплять подсознание свежими позитивными убеждениями, нужными привычками и полезными качествами, которые позволят вам формировать решения, приводящие к желаемым целям.
Нейробика
Отличным вариантом для поддержания мозга в режиме высокой функциональности является нейробика. Суть нейробики — это сознательные упражнения, которые задействуют все 5 чувств человека в разных вариациях и способствуют развитию нейросетей нашего мозга. Что включает в себя нейробика? Например, можно проснуться утром и, не открывая глаз, попробовать одеться на ощупь или помыться с закрытыми глазами. Используя зубную щётку, можно почистить зубы другой рукой, равно как и принимать пищу, держа прибор непривычным образом. В рамках нейробики можно искать новые маршруты для прогулок и по пути на работу, а также совершать покупки в разных новых местах. В общем, можно найти множество идей для занятия нейробикой, где главная особенность — постоянное вовлечение органов чувств для действий в новых ситуациях и изменения шаблонных схем.
Позвольте своей голове решать рутинные задачи непривычным для себя образом, и вы увидите, как ваш мозг обзаведётся повышенной работоспособностью, а старая матрица вашего мышления уступит место новой, которая и приведёт вас к желаемым переменам.
Нейропластичность
Наш мозг поистине необычен. Когда мы узнаем что-то новое, то создаем связи между нейронами. В зависимости от получаемого нами опыта некоторые из таких путей становятся настоящими магистралями, а другие так и остаются тропинками и со временем забываются. Другими словами, мы постоянно «обновляем» свой мозг, чтобы адаптироваться к обстоятельствам жизни. Это происходит ежедневно и это то, что следует стимулировать и подкреплять.
С самого момента начала развития в утробе и до того дня, когда мы умираем, связи между клетками мозга преобразовываются в ответ на изменяющиеся потребности и условия. Этот динамический процесс позволяет нам учиться и приспосабливаться к различным переживаниям. Называется он нейропластичность.
Краткая история
Термин «нейропластичность» впервые был использован польским неврологом Ежи Конорски в 1948 году для описания изменений в структуре нейронов (клеток, из которых состоит наш мозг). Но до 1960-х годов это понятие почти не использовалось. А сама идея восходит еще к более раннему времени. Основоположник неврологии Сантьяго Рамон-и-Кахаль рассказывал о нейронной пластичности в начале 1900-х годов. Он признавал уже в то время, что мозг мог подвергаться изменениям и после того, как человек достигает взрослого возраста. В 1960-х годах было обнаружено, что нейроны реорганизовываются после травмы. Дальнейшие исследования показали, что и стресс изменяет не только функции, но и структуру самого мозга.
На протяжении многих десятилетий считалось, что нейроны не возобновляются. Что они отмирают по мере старения независимо от того, пытаемся ли мы их сохранить или нет. Но более поздние исследования показали, что существуют не только процессы адаптации, реорганизации и отмирания мозговых клеток, но и, возможно, восстановления и восполнения. Этот процесс был назван нейрогенез.
Нейропластичность и нейрогенез
Хоть и существует взаимосвязь между нейропластичностью и нейрогенезом, они представляют собой две разные концепции.
Нейропластичность – это способность мозга формировать новые связи, пути, и изменять способы работы уже существующих. Нейрогенез – еще более удивительная способность мозга образовывать новые нейроны.
Концепция нейрогенеза является довольно интересной. Ведь одно дело работать с тем, что мы имеем, а другое – потенциал для фактической замены нейронов, которые умерли. Это открывает новые грани в лечении и профилактике деменции, восстановлении после травм мозга и т.д.
Нейропластичность
Нейропластичность – это общий термин для обозначения совокупности различных изменений мозга и его адаптации. Это очень молодая область исследований и новых открытий становиться с каждым днем все больше.
Существуют два основных типа нейропластичности:
Оба типа имеют важное значение, однако структурная нейропластичность, в данный момент изучена больше. Мы уже знаем, что некоторые функции мозга могут быть перенаправлены, перезапущены и восстановлены. Но изменения в его фактической структуре – это именно то, что открывает множество захватывающих возможностей.
Когда мы учимся, то формируем новые связи в мозге. Любой новый опыт может подключать новые нейроны и менять наши знания о чем-то. И именно благодаря этому мы можем понять, как целенаправленно тренировать мозг. Человек, целеустремленно развивая и улучшая врожденные навыки, таланты и способности, вкладывая усилия в личностный рост, становясь более искусным, несомненно, делает свой мозг более пластичным.
Изменяется ли нейропластичность с возрастом?
Нейропластичность у детей. Детский мозг растет, развивается и изменяется. Каждый новый опыт побуждает к переменам в его структуре и функциях.
При рождении каждый нейрон в мозге младенца имеет около 7500 связей с другими нейронами. В двухлетнем возрасте нейроны мозга ребенка имеют приблизительно в два раза больше связей, чем в среднестатистическом мозге взрослого. Но эти связи медленно сокращаются, пока ребенок растет и формирует свои собственные уникальные шаблоны мышления.
У детей нейропластичность выражена гораздо отчетливее, что позволяет им оправляться от мозговых травм быстрее и эффективнее, чем большинству взрослых.
Нейропластичность у взрослых. Долгое время считалось, что по мере взросления мозг перестает развиваться. Однако открытие нейропластичности в корне перевернуло это представление. Опыт и знания тоже меняют мозг взрослых в физиологическом плане. Да, эти изменения не настолько быстры как в детстве, но они есть.
Исследования нейропластичности
Вот несколько интересных исследований в этой области:
Новообразованные нейроны и 8-недельные и более старые нейроны находятся на одном уровне созревания. Десять часовых сеансов когнитивной тренировки в течение 5-6 недель позволят избежать ухудшений познавательных способностей в сравнении с людьми того же возраста в тот же период времени.
Физическая активность и хорошая физическая форма предотвращают и замедляют возрастную гибель нейронов, повреждения гиппокампа и даже увеличивают его объем. Хроническая бессонница связана с атрофией (смерть и повреждение нейронов) в гиппокампе, тогда как адекватный сон усиливает нейрогенез.
Это лишь небольшая часть данных о нейропластичности, но даже они подчеркивают огромный потенциал использования силы нейропластичности для улучшения здоровья и благополучия человека.
Положительное влияние нейропластичности
Вот некоторые примеры адаптационных процессов нашего мозга:
Как мы можем развить нейропластичность?
Некоторые из методов, повышающих, усиливающих и укрепляющих нейропластичность:
Тема нейропластичности – объемный и сложный предмет с ежедневными открытиями, часто бросающими вызов тому, что мы знаем о мозге. Одно уже понимание того, что мозг меняется под влиянием нового опыта, дает современной науке важнейший плацдарм для дальнейших исследований, в том числе более эффективных способов обучения, развития познавательных функций и возрастного их изменения.
Нейропластичность: перестраиваем мозг
Наш мозг необычайно пластичен. Не как пластиковая посуда или кукла Барби – в неврологии пластичность означает удивительную способность мозга меняться и адаптироваться практически ко всему, что с нами происходит. В былые времена учёные считали, что когда человек переставал быть ребёнком, его мозг застывал, как глиняный горшок, и оставался в одной форме. Но кипы исследований опровергли их мнение – мозг больше напоминает пластилин [play-doh]. Эти изменения могут происходить на разных масштабах: от отдельного нейрона, меняющего связи, до целой корковой области, уменьшающейся или разбухающей. Структуру мозга могут менять множество факторов, от травм и инсультов, до медитации, упражнений или ежедневных занятий на пианино. И как всё в жизни, пластичность – это палка о двух концах. Плюс в том, что мозг может перестроить себя во время реабилитации после инсульта. Минус – фантомные боли после потери конечности. Давайте посмотрим, как, что и почему происходит.
Начнём с небольших масштабов и синаптической пластичности (если вы не в курсе, что есть синапс, прочтите сначала вводную статью про мозг). Эта разновидность пластичности, которую часто называют длительной потенциацией (ДПЦ) и длительным подавлением (ДПД), критична для нашего понимания процессов запоминания и обучения. Очень упрощённо она работает так: связи между нейронами усиливаются или ослабляются (происходит потенциация или депрессия) в зависимости от их действий. Когда нейрон А постоянно возбуждает нейрон Б, связь между ними усиливается.
Естественно, обычно это происходит на нескольких синапсах – так могут появиться целые сети, в случае, если они достаточное количество раз именно в таком составе проявили активность (и мы считаем, что память формируется примерно так же). Так что целуйте вашу половинку достаточно часто во время прослушивания композиций Лу Бега, и скоро песня «Mambo number five» будет вызывать у вас романтические чувства. Дональд Хебб [Donald Hebb], канадский невропсихолог, придумал поговорку «Вместе запускаются, вместе заплетаются» [What fires together, wires together] для описания этого процесса. Изначально эти связи хрупкие, но если вы активируете их достаточное количество раз, они превратятся в прочные (их нельзя будет разделить, как Бритни и Джастина в 99-м). Обратный процесс, ДПД, запускается другой процедурой стимуляции, и, как считается, ослабляет ненужные связи – вы забываете имя вашей бывшей или облагораживаете новые танцевальные движения. Пластичность синапсов – концепция, которую когнитивные и поведенческие терапевты рекомендуют своим пациентам: для смены устоявшихся мысленных шаблонов нужно шаг за шагом при помощи практики формировать новые. И новые пути проходят эволюцию от грунтовых дорог до скоростных шоссе (по которым передвигается здоровое поведение), а сломанные контуры уплывают в небытие.
Пластичность на больших масштабах проявляется по-другому. Растущее количество исследований показывают, что чем больше вы используете определённый мускул, тем большую область мозг для него выделяет. Например, одно из исследований показывает, что хотя области, отвечающие за движения пальцев, обычно имеют одинаковый размер, это не неизменно. После пяти дней упражнений на пианино были найдены определённые и вполне видимые изменения в двигательной области коры мозга. Области, отвечающие за движения пальцев, расширились и заняли другие части соседних областей, будто сорняки, разрастающиеся в саду. Исследователи пошли ещё дальше: они показали, что даже если испытуемые думали об упражнениях, эффект получался почти таким же! Мысленные упражнения оказались настолько же эффективными в реорганизации структуры мозга, как и физические. Ещё один пример (о котором студенты-неврологи слышали, наверное, чаще, чем жители «Bible Belt» – областей США, где особенно силён протестантский фундаментализм – об Иисусе) – это лондонские таксисты. Опытные таксисты, которым приходится запоминать карту столицы, включая десятки тысяч улиц и десятки достопримечательностей, обладают большим задним гиппокампом – структурой мозга, отвечающей за пространственную память и ориентацией. У контрольной группы, водителей автобусов с постоянными и устоявшимися маршрутами, гиппокамп обычного размера. Чтобы предотвратить обычные комментарии типа «корреляция не гарантирует причинности» (ведь, возможно, именно увеличенный размер гиппокампа и привёл таксистов на эту работу?), исследователи показали, что увеличении объёма гиппокампа позитивно коррелировала со временем, проведённым за баранкой. Чем дольше вы водите, тем больше ваш мозг адаптируется.
Вы уже согласны с тем, что мозг невероятно пластичен? Не спешите, у нас есть ещё примеры. Если вы отказались от медитации, как от хипповой ерунды, обратите внимание: долговременная практика медитации связана с весьма положительными изменениями в мозгу. Воспринимайте её как тренировку – как уроки на пианино. Исследования показывают, что если сидеть спокойно и медитировать, то можно увеличить толщину коры (то есть, больше серых клеточек, то есть, больше нейронов для обработки сигналов) в областях, связанных с вниманием, памятью и управлением эмоциями. Более того, миндалина, центр реакций, связанных со страхом и отвращением, уменьшается и ослабляет связи с префронтальной корой головного мозга, местом, где расположены высшие исполнительные функции. Проще говоря, медитация позволяет реагировать на стресс более вдумчиво и подавлять инстинкты. Последнее по очереди, но не по значимости – сеть пассивного режима работы мозга, ответственная за самоопределение и грёзы наяву, также снижает активность, что позволяет меньше отвлекаться (и предотвращает перескакивание мыслей со вчерашней вечеринки на неотвратимость смерти или что-то подобное). И пока я тут занимаюсь скрытой пропагандой ЗОЖ, упомяну, что ещё меняют ваш мозг к лучшему физические упражнения. Всего три часа быстрой ходьбы в неделю увеличивает рост и рождение нервных клеток, что, в свою очередь, предотвращает возрастное уменьшение мозга. Исследование показывают, что особенно выигрывают от этого передние области и гиппокамп – то есть, их объём после длительных упражнений вырастал. Вот вам и пример того, как память и способность рассуждать улучшаются благодаря ЗОЖ.
Ваш мозг, словно идеальный супруг, существует с вами вместе в хорошие времена и в плохие, в болезни и в здоровье. После перенесённой травмы или инсульта нейропластичность помогает вам. Реабилитационные тренировки после инсульта или травмы показали, что мозг проводит реорганизацию вокруг повреждённого региона. Допустим, инсульт повредил часть мозга, отвечающую за движения левой руки. Использование технологии под названием «терапия принудительных двигательных ограничений» (когда вас заставляют пользоваться «плохой» рукой, в то время как другую руку ограничивают в движениях), ведёт к увеличению объёма серого вещества в двигательном отделе, меняет смежные с повреждённым регионы так, что они берут на себя его функции и даже заставляют контралатеральную полусферу участвовать в восстановлении. Мозг перестраивает себя, чтобы приспособиться к новым обстоятельствам и сделать это наилучшим образом. Однако, не всегда это проходит так здорово. Иногда мозг может подложить свинью и доставить вам неприятностей – это я насчёт фантомных болей. Вы, наверно, слышали о людях, у которых сохраняется ощущение ампутированных рук или ног. Это также заслуга нашего неугомонного пластичного мозга, хотя на 100% этот процесс не изучен. Одна из общепринятых теорий говорит, что область соматосенсорной коры, соседствующая с той, что отвечала за функции отсутствующей конечности, хватается за новую возможность и занимает вакантное место. К примеру, область лица расположена рядом с областью рук. И если потерять руку, область лица занимает место своего соседа и воспринимает все ощущения лица вдвойне: как идущие от щеки, так и от несуществующего большого пальца.
Становится понятно, что мы не ограничены теми картами, что нам раздала природа: возможно поменять некоторые из них (и это даже не будет воспринято, как шулерство). Мозг отражает наше окружение, наши решения, эмоции и стиль жизни, и поменять всё это, на самом деле, никогда не поздно.
Нейропластичность: как заставить мозг лучше работать
Цепочки нейронов, нервных клеток мозга, отвечающих за передачу информации, регенерируются, как и ткани организма. Известны случаи, когда люди возвращались к привычной жизни после черепно-мозговых травм и инсульта. Доктор Селеста Кэмпбелл, нейропсихолог из Ветеранского медицинского центра в Вашингтоне, утверждает, что в результате взаимодействия с окружающей средой происходят физиологические изменения в головном мозге. Это и есть нейропластичность. Помимо нее существует концепция нейрогенеза, в соответствии с которой мозг может не только менять имеющиеся связи и создавать новые, но и выращивать нейроны.
С момента рождения и в течение всей жизни клетки реорганизуются в соответствии с потребностями человека, позволяя адаптироваться к происходящему. Мозг можно сравнить с компьютером, но последний работает на неизменных алгоритмах, которые требуют обновлений программного обеспечения. Процесс построения новых нейронных связей происходит постоянно, но если его стимулировать, то клетки будут обновляться быстрее, а способности — развиваться активнее.
Нейропластичность и психология
Эксперты по нейропластичности Кристофер А. Шоу и Джилл К. МакИчерн считают, что нейропластичность — это фундаментальный процесс, который описывает изменения нервной активности в мозге. Специалисты делят область исследований на две части: функциональную и структурную. Первая описывает изменения в синапсах (нейронах) за счет обучения и развития, вторая — силу связей между ними. Нейропластичность интересна не только химикам и нейробиологам, но также психологам, так как предполагает потенциальные возможности для изменений в обучении, поведении и настроении.
Если постоянно выполнять одни и те же действия, полагаясь на привычные реакции, то человек рискует начать жить «на автомате». Так работа превращается в рутину, а отношения с близкими и эмоциональное состояние переходят в застойный режим. Специалисты изучают возможности преодоления шаблонов мышления, потому что постоянная практика способна внести существенные изменения в структуру и функции мозга.
Учеба для нейронов
Без смены привычек и в отсутствие новых знаний человек использует малую часть нейронов. Нейробиолог Ричард Дэвидсон организовал Институт здорового мышления и совместно с его специалистами провел ряд исследований. Ученый считает, что люди способны целенаправленно создавать связи в мозге, помогающие стать счастливее. При этом у каждого из нас наиболее активны различные участки мозга. Например, в соответствии с исследованиями Дэвидсона, у оптимистов лучше развита определенная область префронтальной коры головного мозга. Нейробиолог указывает, что при помощи специальных упражнений можно справиться с болью, стрессом и депрессией, активируя нейронные связи, которые отвечают за ощущение радости.
Нейропластичность уникальна тем, что новые способности возникают почти мгновенно, но для устойчивости цепочек нейронов нужно минимум семь дней тренировок. Причем этого времени достаточно для человека любого возраста, хотя с годами скорость восприятия информации может снижаться. Ричард Дэвидсон считает, что достаточно потратить полчаса в день, чтобы научиться новому и закрепить эти знания. Когда человек сталкивается с задачей, которую раньше не приходилось решать, мозг активирует скрытые ресурсы. Таким упражнением может быть что угодно — от нового маршрута с работы домой до изучения иностранного языка.
Аэробика для мозга
Исследователь Лоренс Кац создал направление для тренировки мозга — нейробику. Эта практика помогает формировать новые, более эффективные связи для развития и самочувствия человека. В основе тренировок — смена шаблонов, которая затрагивает пять органов чувств. Упражнения можно выполнять без специальной подготовки, в любое время суток и в любом месте. Например, Кац советует начать день по-другому. Поставьте другую мелодию на будильник и заварите чай вместо кофе. Стойкую ассоциацию с запахом последнего можно перебить ароматами для дома и периодически менять их для обновления восприятия. Задействуйте тактильные ощущения и пространственную память в привычном месте: попробуйте позавтракать в тишине, если привыкли слушать музыку, или смотреть в окно, а не в монитор.
Если у вас насыщенный график и нет желания кардинально менять привычные вещи, Лоренс Кац предлагает посмотреть на них по-другому. На полке или столе рядом с вашим рабочим местом наверняка есть предметы, которые стоят там давно (календарь, статуэтка, фотография в рамке). Исследователь советует перевернуть их вверх ногами. Как это работает: при взгляде на вещь логическая часть мозга моментально обрабатывает информацию, а затем подключается абстрактное мышление. Если мозг определил предмет как знакомый, то ему не нужно активизировать мыслительный процесс: вещь становится «частью пейзажа» и человек не обращает на нее внимания. Непривычная картинка требует дополнительных нейронных ресурсов, подключает творческое правое полушарие и аналитику формы, сочетания цветов, качеств предмета. Такая реорганизация внесет эффект новизны и позволит сломать шаблон мышления.
Что еще можно сделать для мозга
Для полноценного восстановления мозгу нужны сон, правильное питание и спорт. По данным исследований, физическая активность влияет на настроение, самочувствие и познавательные способности. Можно начать с пеших прогулок, совместив их с поиском нового маршрута по системе «прокачки мозга» от Ричарда Дэвидсона.
Специалисты советуют применять различные техники для активизации нейропластичности. Например, на формирование новых нейронных связей позитивно влияют чтение, игра на музыкальных инструментах, путешествия и рукоделие, которое задействует мелкую моторику. Большинство этих тренировок считаются развлечениями, поэтому выбирайте занятия, которые доставляют вам удовольствие. Уже через неделю «тренировок» можно отметить изменения в восприятии, настроении и скорости мышления.