помощью которых поддерживается этот навык.
Рогир также исследует изменения в мозге взрослых добровольцев при выполнении ими учебных задач. По его словам, мозг можно накачать так же, как мышцы. Дендриты нейронов занимают место в пространстве. Очевидно, мозг не может изменяться в размере каждый раз, когда вы узнаете что-то новое, поскольку в черепе нет столько места. Но что же при этом происходит? Рогир говорит, что мозг увеличивается в объеме лишь в процессе первичного обучения. Но когда вы закрепляете какой-либо навык, многочисленные мозговые связи объединяются в ключевые цепочки, и орган снова уменьшается. Так проявляется его пластичность: он моделирует сам себя, обеспечивая максимально эффективную работу нейронных структур.
Этот феномен известен уже давно, но его точный механизм удалось понять совсем недавно. Мриганка Сур – нейробиолог из Массачусетского технологического института – установила, что когда связь между нейронами укрепляется до определенной степени, то запускается генетическое переключение, ведущее к разрушению соседних связей. Именно так оптимизируются мозговые контуры и достигается эффективность их работы. Чем старше мозг, тем чаще он направляет сигналы по старым проверенным маршрутам.
Когда речь заходит о таком крайне важном аспекте, как обработка поступающей информации, которая является неотъемлемой частью процесса создания уникального представления о мире и нашем месте в нем, мозг зрелого человека ведет себя иначе, чем мозг молодого. Новые сигналы, поступающие в мозг через органы чувств, имеют меньший вес для людей старшего возраста в сравнении с уже имеющимся опытом. Опять же, такая стратегия вполне обоснована, поскольку рано или поздно снижается острота органов чувств. Мозг уже затратил огромное количество когнитивных усилий на накопление опыта, создание базы воспоминаний, проверку и совершенствование ментальных стратегий. С возрастом он работает все эффективнее, потому что опирается на освоенные знания больше, чем на что-то новое.
Рогир убедил меня: то, что я раньше считала признаками общего упадка, оказалось источником мудрости и компетентности. Теперь мне уже не кажется, что все мы станем сварливыми и ограниченными стариками. Рогир обратил особое внимание на значительные индивидуальные различия, когда происходят такие нежелательные последствия старения мозга, как потеря памяти или неясное мышление.
В нейробиологии уже хорошо изучено влияние старения, и мы уже достаточно глубоко понимаем деменцию.
Деменция, наряду с ожирением, является одним из бедствий современного мира. Как правило, она прогрессирует, переходит в тяжелое состояние и в итоге приводит к летальному исходу. Эксперты прогнозируют, что каждый год в мире будет регистрироваться 7,7 миллиона новых случаев развития слабоумия. С этим заболеванием очень сложно справиться, поскольку оно связано с утратой ранее усвоенных знаний и практических навыков. В результате человек не может обходиться без посторонней помощи, у него возникают нарушения кратковременной и долговременной памяти и распадается личность. Иногда деменция имеет генетическую природу, и британская система здравоохранения предлагает генетический скрининг для семей из группы особого риска. Однако исследования также показывают, что причиной болезни могут быть такие факторы, как образ жизни, ожирение, низкий уровень физической активности, депрессия, отсутствие социальных контактов, курение и преждевременное прекращение обучения. В любом случае основным механизмом, ведущим к появлению симптомов деменции, является отмирание нервных клеток. Этот процесс может быть вызван либо скоплением неправильно свернутых белков, клубки которых загромождают клеточное тело, либо ограничением кровообращения в мозге.
До конца 1990-х годов считалось, что мозг не может противостоять разрушению нейронов, но затем исследователи Института биологических исследований Солка под руководством профессора Расти Гейджа обнаружили, что физические упражнения стимулируют возникновение новых нейронов. До этого считалось, что нервные клетки не генерируются в течение жизни, поэтому деменция, как и любое другое тяжелое заболевание мозга, была медленным, но неизбежным смертным приговором. На самом деле нейральные стволовые клетки, которые можно считать эмбрионами нервных клеток, присутствуют даже во взрослом мозге. Их можно найти в гиппокампе – зоне, критически важной для обучения и памяти. Эксперименты, которые сначала проводили на мышах, продемонстрировали, что физическая активность запускает нейрогенез – формирование полноценных нейронов из нейральных стволовых клеток. Более того, совмещение физических нагрузок с исследованием новой среды и взаимодействием с разными людьми способствовало не только полной интеграции новых нервных клеток в мозговые контуры, но и их выживанию и благополучию. Таким образом, постоянное движение запускает механизм формирования новых нейронных сетей, обеспечивающих новые способы мышления.
Разумеется, столь беспрецедентное открытие сразу оказалось в центре внимания, и ученые предположили, что аналогичный механизм существует и у людей. У нас достаточно доказательств того, что это действительно так, хотя по результатам, полученным в ходе одного недавнего исследования, у взрослого человека нейрогенез возможен лишь до определенной степени. Дальнейшее изучение позволит уточнить, при каких условиях запускается этот процесс, но пока мне нравится верить, что активный образ жизни способен омолодить мой мозг. Доказано, что физические нагрузки помогают сберечь существующие нейронные сети, так как снижают уровень гормона стресса кортизола, который при повышенных показателях убивает межклеточные связи. Кроме того, занятия спортом увеличивают выработку таких химических веществ, как эндорфины, дофамин и серотонин. Они являются важнейшими нейротрансмиттерами[15] и создают мотивацию, удовольствие, чувство удовлетворенности результатом, а также улучшают психофизическое состояние в целом. Тренировки работают как природный антидепрессант, и неудивительно, что практически все стареющие нейробиологи (включая меня) занимаются бегом.
В последнее время исследования дают много обнадеживающих результатов, которые подтверждают реальную возможность сохранять мозг в здоровом, рабочем состоянии в старости. Во время нашей беседы Рогир говорил о важной работе группы ученых из семи разных институтов Берлина под руководством доктора Ульмана Линденбергера, возглавляющего Институт биологии развития Общества Макса Планка. В исследовании сравнивалось общее состояние здоровья более 300 пожилых людей, обследованных с разницей в 20 лет: одна половина – в период с 1990 по 1993 год, другая – в 2013–2014 годах. При сравнении двух групп ученые попытались учесть все возможные факторы (возраст, гендер, образование, место жительства, физическое здоровье), и различия оказались поразительными: те, кто был обследован на 20 лет позже, имел более позитивные воспоминания, они были счастливее и гораздо увереннее смотрели в будущее. Рогир заключил, что медленное, но неуклонное улучшение уровня образования и общественного здравоохранения сказывается на том, что нынешнее старшее поколение является более счастливым и здоровым, чем раньше. Это означает, что наши когнитивные процессы в старости не предопределены. Рогир подчеркивает: «Другими словами, учитывая, что за эти годы не произошло никаких значимых генетических изменений между поколениями, такое грандиозное улучшение по всем показателям объясняется лишь влиянием внешней среды».
