Что такое нейропластичность мозга
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.
Нейропластика и нейробика: упражнения для мозга (часть I)
Пластика в общем смысле подразумевает податливость, гибкость. Глина по своим свойствам пластична; тело человека тоже пластично — мышцы накачиваются, связки тянутся, жировая ткань то накапливается, то сжигается.
Но как применить это понятие к мозгу? Как соотносятся абстрактное мышление и вполне материальный «грецкий орех» в нашем черепе? И наконец, существует ли какая-то особая зарядка для ума?
Из чего состоит мозг
Дендриты связывают соседние нейроны, аксоны — разные части нервной системы, иногда очень отдаленные. Например, нейроны в голове могут дотянуться аксонами до поясницы, а нейроны поясницы – до пальцев ног.
Место физического контакта между отростками двух нейронов называется синапс. Это соединение неплотное, в нем есть щель. Сигнал от одной клетки к другой передается через ионы или специальные белки-посредники.
В мозге выделяют белое и серое вещества:
Белое вещество состоит из аксонов. Его функция — доставлять сигналы по телу и согласовывать работу всей нервной системы.
Роль серого вещества
Откровенно говоря, оно скорее серо-коричневое — бурый оттенок дают кровеносные сосуды, несущие питательные вещества к нейронам. Серое вещество отвечает за запоминание, эмоции, речь, движения, а также обработку данных от органов чувств.
Все наши представления о мире хранятся в виде связей между нейронами. Каждый новый факт запускает создание новых ассоциативных связей.
Чем больше ассоциаций образует одно воспоминание, тем оно крепче. Если вы что-то увидели, для этого «чего-то» образовались связи в зрительной области мозга. Если подключить уши, нос, тактильные ощущения, добавить радость, отчаяние или любое другое сильное чувство, тогда возникнет больше разнообразных ассоциаций — образ крепче осядет в голове и вспоминать его будет легче.
Что такое нейропластичность
Впервые это понятие использовал польский нейробиолог Ежи Конорский больше 70 лет назад. Если коротко, нейропластичность — это способность образовывать новые ассоциативные связи. Причем не какие угодно, а те, что помогают нам приспособиться к меняющимся условиям.
Что такое нейропластика
Это понятие объединяет все идеи, технологии и подходы, которые позволяют стимулировать пластичность мозга и тем самым прокачивать его.
На нейропластичность влияют пять факторов:
Количество нервных клеток
Количество отростков на них
Количество синапсов (напоминаем: это физические контакты между нейронами)
Количество сигнальных белков в синапсах
Количество церебральных кровеносных сосудов
С первыми четырьмя пунктами ясно: чем больше клеток, отростков, синапсов и синаптических белков, тем богаче «инфраструктура» для возникновения ассоциативных связей. По пятому пункту нужно небольшое пояснение.
Для эффективной работы нейронам нужна энергия, а для этого нужно хорошее кровоснабжение. Если его нет, то активность нервных клеток падает. Такое часто бывает после черепно-мозговых травм, нарушающих приток крови. Поэтому количество кровеносных сосудов — тоже один из ключевых факторов пластичности.
Обучение мозга: быстрые и медленные изменения
Растить новые дендриты, образовывать новые синапсы или плести сеть кровеносных сосудов — все эти анатомические изменения требуют времени. Они важны, на них можно влиять (чуть позже расскажем как), однако идут они фоном. Но заметное улучшение «здесь и сейчас» вы вряд ли заметите. Другое дело — обучение с помощью синаптических белков.
Если какая-то информация снова и снова активирует одну и ту же ассоциативную связь, значит, она важна. Для ее запоминания нужный контакт между нейронами усиливается: в синаптической щели становится больше белков-посредников, сигнал проходит быстрее.
Если эту информацию надо запомнить еще лучше, старые синаптические белки заменяются на новые, с более высоким уровнем активности. Такое быстрое обучение можно пройти за пару недель.
Зависимость нейропластичности от возраста
«Впитывает как губка; ловит на лету», — так чаще говорят о детях. Пожилым людям учиться явно сложнее, и этому есть биологическое объяснение.
Окна пластичности – периоды в жизни, когда мозг наиболее восприимчив к влиянию окружающего мира и легче создает нейронные связи.
В раннем возрасте есть критические периоды для разных функций: сначала зрение и слух, затем речь и моторные навыки, после – высшие когнитивные функции. В это время активны преимущественно возбуждающие нейроны. Потом развивается система торможения, и окно закрывается. Однако новейшие исследования показывают, что закрытие окна — не приговор.
Во-первых, у взрослых образуются новые нейроны. Про этот процесс пока можно сказать немного, он еще изучается, но открытия обнадеживают.
Во-вторых, создавать новые нейронные ассоциации можно и в пожилом возрасте, причем вплоть до восстановления всех моторных навыков с нуля. Об этом говорит опыт реабилитации пациентов после инсульта.
Спорт и нейропластичность мозга: тренировка в кресле
Кстати о моторных навыках. Пластичность касается не только высшей нервной деятельности, но и координации движений.
Есть даже такая интересная методика — мысленное воспроизведение движений. Доказано: прокручивая в голове очередной прием, спортсмен активирует те же нейронные цепи, что и при реальных движениях. Получается, что даже сидя в кресле после тренировки, вы можете развивать моторную память.
Правило 10 000 часов: важность повторений
Правило звучит так: каждый гений потратил не меньше 10 000 часов на тренировку навыков, прежде чем достичь успеха. Это три с половиной года ежедневных восьмичасовых тренировок. Но ведь не всем надо становиться гениями. Большинству достаточно просто держать свой мозг в тонусе. Для этого хватит и меньше 10 000 часов.
Когда нейроны образуют новые ассоциативные связи, они выделяют нейротрофины — особые белки, положительно влияющие на жизнеспособность, развитие и активность соседних нейронов. Получается положительная цепная реакция, в которой нервные клетки поддерживают друг друга.
Концентрация нейротрофинов с возрастом снижается. Но если регулярно нагружать мозг новыми впечатлениями и информацией, он будет более сфокусированным и управляемым.
Делаем мозг послушным
Доказано, что на факторы нейропластичности можно влиять, причем простыми и понятными средствами.
Физические упражнения, особенно аэробные, способствуют созданию новых кровеносных сосудов.
Когнитивные упражнения форсируют ветвление дендритов и образование новых синапсов.
Вдобавок, как мы уже говорили, любые упражнения включают ту самую цепную реакцию с нейрофинами, а значит, делают ум более гибким и подвижным.
Именно на этих принципах основана нейробика — комплекс физических и когнитивных упражнений, с помощью которых можно развивать мозг и поддерживать его активность. Важно задействовать все органы чувств: новый зрительный образ, музыка, незнакомый запах или вкус — нейронам нужно все.
Еще раз: нейробика включает только упражнения, а нейропластика — упражнения, технологии, препараты, даже диеты (например, MIND-диета).
В следующей статье из этого цикла мы подробно расскажем о нейробике. А если увидим интерес к этой теме, то напишем и третью часть про генетические основы нейропластичности.
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: 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.