Что такое нейропластичность
Известный психиатр Ричард Фридман объяснил, почему взрослым так трудно выучить иностранный язык или овладеть новым видом спорта, тогда как детям это даётся без особого труда.
Нейропластичность — это способность мозга образовывать новые нейронные связи и меняться под воздействием опыта. Она лучше всего развита в детстве и подростковом возрасте, когда мозг только развивается. До недавнего времени в нейронауке бытовало мнение, что после того, как человек прошёл стадию формирования личности, очень сложно или даже невозможно исправить результаты воздействия раннего опыта.
А что, если бы мы могли вернуть мозг в его раннее пластичное состояние? Сейчас учёные исследуют эту возможность у животных и людей. Считается, что во время важнейших стадий развития головного мозга нейронные цепочки, которые участвуют в выработке моделей поведения, ещё только формируются и особенно чувствительны к влиянию нового опыта. Если мы поймём, что запускает и останавливает их образование, мы можем научиться самостоятельно перезапускать их.
Можно сравнить пластичность мозга с расплавленным стеклом. Стекло в таком состоянии очень податливое, но довольно быстро застывает. Однако, если поместить его в печь, оно снова изменит форму.
Нечто подобное исследователи смогли проделать с таким человеческим свойством, как абсолютный музыкальный слух. Абсолютный слух — это способность точно определить или воспроизвести любую ноту без предварительного прослушивания заранее известных звуков. Это очень редкое явление, встречающееся примерно у 0,01% людей.
Обычно этот навык наблюдается у тех, кто начал изучать музыку раньше шести лет. Когда обучение начинается после девяти лет, абсолютный слух развивается гораздо реже, а среди тех, кто начал обучение уже взрослым, было обнаружено всего несколько подобных случаев.
В 2013 году учёные из Университета Британской Колумбии провели исследование среди участников без музыкальной подготовки, в рамках которого проверили, можно ли восстановить способность развить абсолютный слух. Во время исследования 24 участника разделили на две группы. Одни получали плацебо, а другие — специальный препарат, стабилизирующий настроение (вальпроевую кислоту, которая обычно применяется при лечении биполярно-аффективного расстройства). Затем в течение двух недель всех участников тренировали ассоциировать распространённые имена, такие как Сэм и Сара, с шестью разными нотами из двенадцатитоновой музыкальной шкалы. Потом препараты в группах поменяли: участники, сначала принимавшие плацебо, перешли на вальпроевую кислоту, и наоборот.
По завершении эксперимента учёные обнаружили, что те, кто принимал специальный препарат, значительно лучше определяли правильную ноту. Эффект был впечатляющим даже с учётом возможного влияния вальпроевой кислоты на настроение и когнитивные функции участников.
Результаты этого эксперимента заинтересовали многих учёных. Но как же мы сможем вернуть мозгу былую пластичность?
Как вернуть мозгу пластичность
С одной стороны, нейропластичность мозга зависит от его строения. У животных и, скорее всего, у людей вокруг нейронов со временем образуется перинейрональная сеть, специальное межклеточное вещество, которое не даёт нейронам меняться. С другой стороны, пластичность также связана с молекулярной структурой мозга, и вот здесь-то могут помочь специальные лекарственные препараты.
Оказывается, есть несколько веществ, отвечающих за начало и окончание стадий развития мозга. Среди них — гистоновая деацетилаза (HDAC). Это вещество останавливает выработку белков, стимулирующих пластичность, и таким образом приводит к окончанию периода, когда обучение даётся легко. Вальпроевая кислота блокирует действие HDAC и частично восстанавливает пластичность мозга.
Вы теперь, конечно, задумались, не обладают ли те, кто принимает этот стабилизатор настроения для лечения биполярного расстройства, повышенной нейропластичностью. Возможно. Учёные пока понятия не имеют.
Нейропластичность и заболевания психики
Это исследование заинтересовало и психиатров, но совсем по другой причине. Сейчас у них много времени уходит на то, чтобы устранить последствия психологических травм, полученных пациентами в раннем детстве.
Три четверти всех хронических психических расстройств проявляется до 25 лет, и половина из них зарождается в период взросления.
В это время человек одновременно находится на стадии наибольшей мозговой пластичности и на пике уязвимости перед психическими заболеваниями. События этих лет могут повлиять не только на дальнейшее поведение человека, но и на его ДНК.
К такому выводу учёные пришли, определив ген, который увеличивает риск развития шизофрении, активизируя разрушение связей между нейронами. Во время взросления организма слабые или ненужные связи между нейронами обычно удаляются, чтобы остальные могли развиваться. Нарушение этого процесса, скорее всего, связано с появлением многих заболеваний, включая болезнь Альцгеймера и аутизм.
Дальнейшие примеры были обнаружены во время наблюдения за крысами. У этих грызунов и людей нашлось на удивление много общего, когда речь зашла о таких явлениях, как стресс, тревога и привязанность. У детёнышей крыс обнаружили различия в ДНК и поведении в зависимости от того, как за ними ухаживали матери (измерялось это в основном тем, как часто матери вылизывали своих детёнышей).
В первую неделю жизни детёныши менее заботливых матерей были более пугливыми и острее реагировали на стресс, а их ДНК содержала больше метильных групп, которые тормозят процесс экспрессии генов. Учёные смогли обратить этот эффект, давая повзрослевшим крысам вещество трихостатин, блокирующее гистоновую деацетилазу. Это удалило часть метильных групп из ДНК, и нервные крысы стали вести себя точно так же, как и детёныши заботливых матерей.
Это исследование позволяет надеяться, что негативное влияние детских переживаний на экспрессию генов можно будет потом ликвидировать. Это отличная новость, ведь стресс, пережитый в раннем детстве, является фактором риска для множества заболеваний психики, в том числе тревожности, расстройств настроения, а также некоторых расстройств личности. Исследование, проведённое в 2014 году среди детей, которые пережили жестокое обращение, и детей, выросших в нормальных условиях, обнаружило связь между депрессивными синдромами и метильными группами в ДНК.
Подводим итоги
Конечно, нельзя полностью исключить из жизни все травматические события, но эти исследования позволяют надеяться, что когда-нибудь мы сможем сократить или даже полностью обратить последствия психологических травм.
Тем не менее у теории возврата мозга в пластичное состояние есть и негативные аспекты. Наш мозг не зря имеет ограниченный период пластичности. Профессор неврологии из Гарвардского университета Такао Хенш (Takao Hensch) считает, что пластичность отнимает очень много энергии. Мы будем очень утомляться, если все нейронные цепочки постоянно будут активны. Их сокращение, возможно, происходит для защиты мозга.
К тому же мы не можем быть уверены, что новый период нейропластичности не навредит нам. Возможно, нам легче будет выучить китайский, но в то же время мы чётче будем помнить все разочарования и психологические травмы, о которых предпочли бы забыть.
Наконец, вся наша личность скрыта в этих нейронных цепочках. Хотим ли мы вмешиваться в их работу, если есть риск изменить самую свою суть?
Однако сложно будет удержаться, когда возвращение мозгу нейропластичности обещает нам избавление от детских психологических травм и излечение таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и аутизм.
