Головной мозг человека - это уникальный механизм, многогранный результат миллионов лет эволюции. Он разделен на зоны, управляющие всеми жизненно важными функциями: памятью, органами чувств, внутренними органами, речью, движением. Когда мы слушаем пение птиц, наслаждаемся переливами любимых музыкальных мелодий или следим за выступлениями спортсменов на Олимпиаде, то нервные клетки (нейроны) слуховой зоны формируют цепочки с коллегами зрительной зоны.
Когда мы идентифицируем услышанное и увиденное, то нейронный дуэт слуховой и зрительной зон отправляет запрос в аналитическую зону. Если у нас болит голова, то чувствительные клетки места боли «бьют в колокола» (передают электрохимический сигнал) в зону распознавания боли. Если мы проходим мимо булочной и до нас доносятся ароматы свежевыпеченного хлеба, то нейроны обонятельной зоны связываются с зоной восприятия, которая извлекает из своих ячеек и демонстрирует нашему сознанию яркие картинки выпечки.
После этого уже недолго до слюноотделения. Впрочем, зоны стараются выбирать кратчайший путь, что в нашем примере означает прямое соединение цепочек «обоняние» - «слюноотделение». Исключение, вероятно, составляют пути передачи электрохимических сигналов в случае, когда мы испытываем сильные эмоции. Уж тут не до логики и прямого пути! Если кому-то кто-то нравится, то ... Но в любом случае, в результате создается обширная сеть «держащихся за руки» нервных клеток (нейронная сеть).
«Держание за руки» в нейронной сети означает не только взаимосвязанность, но и самовоспроизведение. Вы правильно поняли, нервные клетки восстанавливаются! Согласившись с этим тезисом, мы с вами постараемся вбить осиновый кол в бытующее мнение, что головной мозг человека формируется в детстве, а в дальнейшем остается неизменным и больше не способен к регенерации. Не хотите ли мне составить компанию постоять на людном перекрестке Вселенной с плакатом «Требуем поддержки нервных клеток!». Что вы говорите? «А надо ли?». Не обязательно. Давайте лучше побольше узнаем о наших нейронах и тем самым поддержим их.
Ученые доказали, что не только у детей, но и у взрослых могут появляться новые нервные клетки. В том числе у пожилых людей. Даже в преклонном возрасте в человеческом мозге образуются тысячи новых нейронов [1-3].
Почему же тогда происходит снижение умственных способностей?* Прежде чем ответить на этот вопрос, представим себе, что кто-то изо дня в день по многу часов подряд выполняет одни и те же монотонные действия. В результате этот человек может достигнуть высокого уровня профессионализма, но если в его жизнь не будет внесено разнообразие, то это чревато серьезными последствиями: ухудшением внимания и восприятия, ослабеванием памяти, т.е. потерей пластичности мозга (нейропластичности).
Что такое нейропластичность? Нейропластика – одно из самых удивительных и многообещающих открытий последних лет. Это свойство мозга менять структуру под воздействием внешних условий, накопленного опыта, тренировок и мышления. Нейропластичность - гарант успешного обучения и саморазвития. Благодаря нейропластичности обеспечивается восстановление мозга после инсультов и травм. Чем обеспечивается восстановление мозга? Синтезом новых нейронов и последующим образованием новых нейронных связей и цепей.
Как он выглядит, наш восстанавливаемый труженик? Нейрон представляет собой «дерево разума» - клетку с отростками, дендритами и аксоном.
Дендриты - это короткие отростки, похожие на ветви. Они выполняют функцию приемников, которые ловят входные импульсы от других нервных клеток и передают возбуждение к телу нейрона.
Аксон у нейрона бывает чаще всего один. Он существенно длиннее дендритов, имеет форму провода с небольшими разветвлениями на конце. Аксону отведена роль передатчика сигналов от тела нейрона к дендритам других нейронов или от нейрона к исполнительному органу. Для электроизоляции «провод» щеголяет в элегантных цилиндриках из модной ткани - миелина.
Синапсы - это места состыковки передатчика - аксона и приемников - дендритов**. Эволюция поступила мудро и не стала наглухо приклеивать внешние оболочки (мембраны) нейронных отростков друг к другу. Иначе получился бы прочный стык, а нам необходима свобода действий.
Взгляните на эти перевернутые «колбы»! Как странно они расположены! Они как будто бы пытаются удариться друг о друга дном, но у них не получается.
Воистину, числу природных изысков нет предела! В «колб» под микроскопом превращаются окончания аксона и дендрита. У аксона (справа) эти «колбы» нашпигованы пузырьками. Но не мыльными. У дендрита (слева) пузырьков нет, но он тоже не лыком шит.
Пространство между аксоном и дендритом заполняет небольшой «бассейн» (синаптическая щель). Электрический сигнал, поступающий из аксона, побуждает пузырьки высыпать в «бассейн» хло... Нет, не хлорную известь, а нейромедиаторы. По мере того, как нейромедиаторы («шарики») к нему подплывают, дендрит захватывает их как будто бы клешнями рака или ковшами экскаватора.
Нейромедиаторы служат посредниками («паромщиками» и «пассажирами» одновременно) для передачи информации о нервных импульсах по «волнам бассейна». Мембрана дендрита получает от нейромедиаторов биохимический код о том, какой точно нервный импульс аксон хочет передать дендриту. После этого дендриты проделывают невероятные трюки для преобразования входного кода в электрический сигнал для дальнейшей транспортировки. Тонкое изучение описанных механизмов - удел профильных специалистов. Мы же отметим, что скорость проведения нервных импульсов в организме человека составляет от 3 до 120 м/с, т.е. примерно от 10 до 430 км/ч.
Назову самый известный из нейромедиаторов. Это «король стресса» -адреналин. Его коллега, дофамин, отвечает за двигательную активность и дарит нам радость восторга и удовольствия. Надеюсь, что прочтение этой статью доставит вам удовольствие и ознаменуется синтезом достаточного количества дофамина.
Когда мы узнаем что-то новое, нейроны начинают усиленно обмениваться между собой полученной информацией и отсылать больше запросов к разным зонам. Повышенная активность нервных клеток может повлечь за собой всплеск их синтеза de novo***, формирование дополнительных аксонов, дендритов и образование новых цепей. Это означает, что сигналы начнут более эффективно передаваться и обрабатываться на протяжении всего пути. Наш мозг взбадривается, и процесс познания происходит быстрее!
Главное, ребята, сердцем (и мозгом) не стареть! Подбором разноплановых упражнений для стимуляции работы головного мозга занимается нейробика (англ: neurobics). Нейробика - это свободный полет мыслей, поиск разнообразия, нестандартных решений и удивительных открытий! О ней мы поговорим в следующий раз.
***
* Эффективность работы мозга может также снижаться из-за болезней, травм, психических расстройств, стресса и других факторов, обсуждение которых выходит за рамки данной статьи.
** В статье приведен классический (немного упрощенный) пример синапса. Варианты соединения нейронов между собой могут быть разные.
*** Заново, вновь.
Список литературы:
1. Olaf Bergmann, Kirsty L. Spalding and Jonas Frisén. Adult Neurogenesis in Humans. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. January 10. 2019. 1-15.
2. Knoth R, Singec I, Ditter M, Pantazis G, Capetian P, Meyer RP, Horvat V, Volk B, Kempermann G. Murine features of neurogenesis in the human hippocampus across the lifespan from 0 to 100 years. PLoS ONE 5: e8809. 2010. CrossRefMedlineGoogle Scholar.
3. Maura Boldrini et al. Human Hippocampal Neurogenesis Persists throughout Aging. Cell Stem Cell. April 05, 2018. Vol.22, ISSUE 4, P589-599.
Добавить комментарий