Супермозг. Тренинг памяти, внимания и речи

Эмоциональное наполнение воспоминаний

События несут в себе эмоциональную значимость. Изучалась роль миндалевидного тела при обстоятельствах, вызывающих страх и навязчивые воспоминания, которые людям хотелось бы забыть. Оно состоит из многочисленных участков, которые координируют реакцию организма на страх, например, повышенное сердцебиение, скованность движений и замедление пищеварения. Некоторые из них могут быть связаны с общим уровнем тревожности, другие вызывают ответную реакцию («приведение в боевую готовность») на определенные ситуации. Миндалевидное тело влияет на выделение таких гормонов, как адреналин и кортизол.

Мы можем вздрогнуть при громком звуке, а затем быстро расслабиться, понимая, что ничто нам не угрожает. Это происходит потому, что информация о происходящем поступает к миндалевидному телу двумя путями. Один путь обеспечивает сравнительно прямой маршрут от органов чувств, занимающий примерно 12 миллисекунд. Другой путь проходит через кору головного мозга и доносит более точную информацию, но занимает в два раза больше времени.

Имплицитная память

Для имплицитной памяти используются все участки головного мозга. Та часть имплицитной памяти, которая называется праймингом, может рассматриваться как «разминка» сенсорной системы в определенных областях: зрительный прайминг в первичной и вторичной зрительных зонах, звуки в слуховых зонах и осязание в соматосенсорной зоне. Если невральная система области недавно находилась в возбужденном состоянии, она не сразу утрачивает активность, что помогает ей быстрее отреагировать позднее. Слова, которые вы недавно слышали, будут узнаны и названы быстрее, чем те, что не упоминались некоторое время.

Другие аспекты имплицитной памяти активизируют отдельные области. Когда мы впервые обучаемся новому умению, такому, как набирать текст на печатной машинке или компьютере, танцевать или играть в гольф, мозжечок («малый мозг», находящийся под зрительной долей) играет важную роль в координации движений и времени, которое требуется на то, чтобы их усовершенствовать. Мозжечок также связан с бессознательной связью стимула, с подкреплением условного рефлекса, навыка.

Концепции

Мы, человеческие существа, являемся гениями в извлечении сущности – мы автоматически берем данные нашего богатого опыта и находим удобные классификацию или свод правил для него.

Категории объектов, которые мы видим, слышим или осязаем, формируются из постепенного приобретения знаний о том, что определенные предметы имеют общего. Найти основные сходства между несколькими предметами можно бессознательно, и, по-видимому, это происходит в тех самых областях, где информация впервые была обработана – зрительных, слуховых и соматосенсорных зонах. Мы также можем сознательно разделить предметы по категориям (и делаем это постоянно): еда, домашние принадлежности, одежда и даже люди. При этом работает височная доля, в частности, гиппокампальная система. Существует много предположительных объяснений о том, как категории хранятся в головном мозге, но одно из них кажется нам наиболее убедительным в связи с тем, что мы знаем о памяти. По этой теории, они представлены в тех взаимоотношениях, в которых мы с ними находимся, а не по средствам их обличия.

Современные исследования в области регенерации головного мозга

Раньше считалось, что новые клетки мозга не формируются после рождения. Однако в последнее время ученые нашли доказательства того, что это не так. Ниже мы опишем, как в головном мозге формируются новые клетки.

Рождение клетки (нейрогенез)

Каждый человек начинает свое существование как одна клетка. Клетка делится, затем делятся ее дочерние клетки, что повторяется снова и снова, вырастая и развиваясь в младенца, затем в ребенка, а затем и во взрослого. Самые первые клетки в эмбрионе – это стволовые клетки, из которых появляются все остальные клетки. Они обладают простой формой и не выполняют никаких специальных функций. Но со временем эмбрион развивается и большинство клеток специализируются, некоторые становятся мышцами, другие кожей или клетками головного мозга. Эти клетки передвигаются к соответствующим частям тела, а затем связываются с окружающими клетками и формируют сложные структуры органов, кожи, мышц и головного мозга, далее видоизменяясь в данном процессе.

Процесс, в результате которого стволовые клетки делятся и видоизменяются для формирования нейронов, называется нейрогенез. Мозговые клетки формируются в несколько стадий. Сначала они появляются, как обычные стволовые клетки, которые могут видоизмениться в любой вид клеток в головном мозге или теле. Когда они делятся, некоторые из них становятся предшественниками особенных клеток головного мозга (включая нейроны и глиальные клетки). Эти стволовые клетки-предшественники могут снова разделиться, и потомство, которое впоследствии станет нейронами, называется нейробластами. Наконец, нейробласты передвигаются в соответствующее место, такое, как зона гиппокампа, где превращаются в нейроны с характерными для них формой и функциями.

Исследования, проведенные на различных живых существах (от канареек и крыс до людей), показали, что стволовые клетки, предшественники нейронов, можно найти в различных областях головного мозга. Большинство из этих клеток, по-видимому, не развивается, и предполагалось, что головной мозг не может восстановиться, используя эти стволовые клетки. Однако постепенно собирались доказательства того, что у многих животных были особые зоны головного мозга, в числе которых гиппокамп (важен для формирования новых воспоминаний), где стволовые клетки продолжают развиваться в функционирующие клетки головного мозга.

Решающим вопросом для человека является то, вырабатываются ли клетки головного мозга в достаточном количестве, чтобы быть полезными, и с помощью каких факторов они могут использоваться в восстановлении функций мозга, как при нормальном старении, так и при лечении заболеваний головного мозга. Нет ничего удивительного в том, что вокруг этих факторов ведутся активные исследования. Ясная картина того, как контролируется нейрогенез, еще не обрисована, но есть несколько многообещающих открытий.

Первое доказательство того, что нейрогенез возможен в человеке, было обнаружено только в конце 1990-х. Это открытие естественного и спонтанного рождения клетки случилось не без вмешательства медиков. Стало известно о таком случае при наблюдении за формированием новых клеток. Пять пациентов, одни из которых страдали от рака языка, другие – от рака гортани, принимали вещество, которое помогало проследить за делением клеток опухоли. Вещество также давало информацию о других делящихся клетках и таким образом могло показать, где формируются новые клетки. Сигнальное вещество было найдено в одной из разновидностей нейронов, называемой «лаброцит», в области гиппокампа, в так называемой зубчатой извилине. Так было обнаружено первое доказательство того, что у взрослого человека может происходить нейрогенез.

Почему если у головного мозга есть способность создавать новые нейроны, он, по всей видимости, не особенно склонен их формировать? Фактически стволовые клетки есть в различных областях головного мозга, но, по-видимому, они не делятся и не образуют новые нейроны.

Возможно, существуют причины, по которым головной мозг не хочет постоянно создавать новые нейроны. Головной мозг – это сложный орган, и его гладкая работа необходима для постоянного выживания. Добавление новых нейронов – это все равно что замена проводки компьютера, который контролирует Боинг-747. Любые ремонтные работы не должны производиться по середине критического маневра! И желательно, чтобы они вообще не совершались в течение полета.