Пластичность мозга - Норман Дойдж

Обучение в сенситивный период дается легко, потому что в это время базальное ядро всегда активировано. Мерцених и его молодой коллега Майкл Килгард провели эксперимент, в ходе которого они искусственным образом активировали базальное ядро взрослых крыс и давали им обучающие задания, выполнение которых не требовало от них концентрации внимания и не завершалось вознаграждением.

Они имплантировали микроэлектроды в базальное ядро и применяли стимуляцию электрическими импульсами для поддержания ядра в активированном состоянии. Затем они воздействовали на крыс звуком с частотой 9 Гц, чтобы посмотреть, могут ли они без усилий формировать соответствующую этому звуку зону мозга, как это происходит у детенышей крыс во время критического периода. Через неделю Килгард и Мерцених увидели массивно расширенную проекционную зону этой конкретной звуковой частоты. Таким образом, они нашли способ искусственного возобновления сенситивного периода у взрослых людей.

Затем они использовали эту же самую методику, стремясь заставить мозг ускорить время обработки информации. Обычно слуховые нейроны взрослых крыс могли реагировать только на звуки с максимальной частотой 12 импульсов в секунду. Однако благодаря стимулированию базального ядра удалось «научить» нейроны реагировать на более быстрые входные сигналы.

Эта работа открывает возможности для более эффективного обучения в старшем возрасте. Базальное ядро молено активировать с помощью электрода, микроинъекций химических веществ или лекарственных препаратов. Трудно ожидать, что у людей не вызовет интереса технология, которая позволит без особых усилий овладевать знаниями в области науки, истории или профессии благодаря лишь короткому ознакомлению с ними. Представьте себе иммигрантов, приезжающих в незнакомую страну, которые получают возможность с легкостью выучить новый язык за несколько месяцев. Представьте, как может измениться жизнь пожилых людей, которых уволили с работы, если они смогут приобрести новый навык с той же быстротой, какая была у них в детские годы. Подобные методики, вне всякого сомнения, могли бы использовать учащиеся средней школы и студенты университетов в своей учебе и при подготовке к сложным вступительным экзаменам. (Уже сегодня многие студенты, не страдающие синдромом дефицита внимания, используют стимуляторы в процессе учебы.) Правда, подобные агрессивные вмешательства могут оказывать непредвиденное, вредное влияние на мозг — не говоря уже о нашей способности к самодисциплине — но, возможно, их стоит использовать в случаях острой медицинской необходимости, для действительно больных людей. Активирование базального ядра поможет пациентам с повреждениями мозга, трудностями концентрации внимания — больным, которым не удается заново освоить такие утраченные функции, как чтение, письмо или ходьба.

Как избежать маразма

Мерцених создал еще одну компанию — Point Science, главное предназначение которой — помочь людям сохранить пластичность мозга с приближением старости и увеличить продолжительность их психической жизни. Мерцениху 61 год, но он не возражает, когда его называют пожилым человеком. «Я люблю пожилых людей, — говорит он. — Я всегда их любил. Возможно, самым любимым для меня человеком был мой дедушка по отцовской линии, который входит в число трех или четырех самых умных и интересных людей, которых я встречал в своей жизни». Дедушка Мерцениха приехал в Америку из Германии на одном из последних клиперов, когда ему было девять лет. Он был самоучкой, что не помешало ему стать архитектором и строительным подрядчиком. Он дожил до 79 лет в те времена, когда средняя продолжительность жизни приближалась к 40 годам.

«Установлено, что когда будут умирать те, кому сегодня шестьдесят пять, средняя продолжительность жизни намного превысит восемьдесят лет. Однако с вероятностью в 47 % можно сказать, что к тому времени, когда вам исполнится 85 лет, вы будете страдать болезнью Альцгеймера, — смеется он. — Получается, что мы сами создали эту причудливую ситуацию, при которой мы сохраняем людям жизнь достаточно долго только для того, чтобы в среднем половина из них оказалась за бортом жизни задолго до смерти. Нам нужно сделать что-то с продолжительностью их психической жизни, увеличить ее и согласовать с продолжительностью жизни тела».

Мерцених считает, что наше нежелание заниматься интенсивным обучением с наступлением старости приводит к «истощению» систем мозга, которые модулируют, регулируют и контролируют его пластичность. В ответ он разработал упражнения для мозга, предназначенные для предотвращения возрастного когнитивного спада — типичного ухудшения памяти, мышления и скорости обработки информации.

Способ борьбы с психическим спадом, предлагаемый Мерценихом, расходится с представлениями большинства специалистов по неврологии. Десятки тысяч работ, посвященных физическим и химическим изменениям, происходящим в стареющем мозге, описывают процессы, которые возникают по мере отмирания нейронов. На рынке можно найти множество лекарственных препаратов, предназначенных для блокирования этих процессов и повышения уровня снижающихся химических веществ в мозге. Однако Мерцених уверен, что все эти лекарства, объемы продаж которых составляют миллиарды долларов, обеспечивают улучшение только на четыре-шесть месяцев.

«В этом подходе есть что-то неправильное, — говорит он. — Он полностью упускает из вида то, что необходимо для сохранения нормальных навыков и способностей… Словно те навыки и способности, которые приобретаются в юном возрасте, обречены на ослабление по мере старения мозга». Он утверждает, что подход большинства научного сообщества не предполагает истинного понимания того, что необходимо для формирования нового навыка в мозге, не говоря уже о его сохранении.

«Считается, — говорит Мерцених, — будто если вы будете манипулировать уровнями нужного медиатора… произойдет восстановление памяти, познание снова будет приносить вам пользу, а вы снова начнете двигаться как газель».

Такой подход не принимает в расчет то, что необходимо для сохранения острой памяти. Основная причина ухудшения памяти с возрастом заключается в том, что из-за снижения скорости обработки информации у нас возникают проблемы с фиксированием новых событий в наших нервных системах, что приводит к снижению точности, силы и остроты восприятия. Если вы неспособны что-то четко зафиксировать, то не сможете это хорошо запомнить.

Возьмем, к примеру, одну из наиболее распространенных проблем старения — затруднения при подборе слов. По мнению Мерцениха, эта проблема часто возникает из-за постепенной деградации системы внимания и базального ядра, которые отвечают за пластические изменения, происходящие в мозге. Деградация приводит к тому, что репрезентация устной речи происходит в виде «расплывчатых энграмм». То есть нейроны, расшифровывающие эти расплывчатые энграммы, активируются не так согласованно и быстро, как это необходимо для передачи сильного четкого сигнала. Поскольку нейроны, представляющие речь, передают расплывчатые сигналы всем последующим нейронами в цепи («неясные как на входе, так и на выходе»), у нас возникают проблемы и с запоминанием, поиском и использованием слов. Это похоже на ситуацию, наблюдаемую у детей с речевыми нарушениями, чей мозг так же «зашумлен».

Когда наш мозг «зашумлен», сигнал для формирования нового воспоминания не может соперничать с фоновой электрической деятельностью мозга, что создает «проблему сигнал — шум».

Мерцених утверждает, что система становится более зашумленной по двум причинам. Прежде всего из-за того, что «все со временем летит ко всем чертям». Однако главная причина заключается в том, что мозг не получает должной тренировки. Базальное ядро, вырабатывающее ацетилхолин, — который, как мы уже говорили, помогает мозгу «настраиваться» и формировать четкие воспоминания — вообще игнорируется. У человека с умеренными когнитивными нарушениями количество ацетилхолина, производимого базальным ядром, даже не поддается измерению.

«В детстве мы проходим период интенсивного обучения. Каждый день приносит что-то новое. Затем, начав трудовую деятельность, мы активно учимся и приобретаем новые навыки и способности. Продвигаясь все дальше и дальше по жизни, мы действуем как пользователи тех навыков и способностей, которые освоили».

С психологической точки зрения средний возраст должен быть для нас привлекательным временем, потому что, при всех других равных условиях, он может быть достаточно безмятежным периодом в сравнении с тем, что происходило раньше. Наше тело не меняется, как это было в подростковом возрасте; мы обретаем четкое представление о том, кто мы есть, и обладаем богатым жизненным опытом. Мы по-прежнему считаем себя активными людьми…