когда полностью формируется мозг
PsyAndNeuro.ru
Структурное и функциональное развитие мозга
Период от рождения и до 2 лет является очень важным возрастом, во время которого устанавливаются поведенческие паттерны и когнитивные возможности ребёнка. В это время увеличиваются в размерах корковые нейроны, с большой скоростью растёт число синапсов, во много раз возрастает количество олигодендроглиоцитов. Вместе с этим, в это же время возможно проявление «индикаторов» риска для развития таких психических расстройств, как аутизм и шизофрения. Не смотря на всё важность данного периода в онтогенезе, мы мало, что знаем о нём.
В марте 2018 года в журнале Nature была опубликована статья американских исследователей John H. Gilmore, Rebecca C. Knickmeyer, Wei Gao о развитии головного мозга у детей в период с рождения и до 2 лет, в которой они при помощи анализа описательных исследований проследили его структурные и функциональные изменения, их роль в развитии психических расстройств, а также попытались установить возможные признаки будущих отклонений в нервно-психической сфере.
Структурное развитие головного мозга
Все наши знания о строении головного мозга базируются на множестве посмертных исследований, которые в большинстве случаев ограничены поперечным дизайном. Согласно данным работам, объём головного мозга ребёнка в возрасте 2 – 3 недель составляет около 35% от объёма головного мозга взрослого. К концу второго года жизни данная цифра увеличивается до 80%. После этого рост головного мозга становится более равномерным.
Нейроонтогенез человека на клеточном уровне
Сразу же после рождения значительно увеличиваются объёмы серого и белого веществ. Но, в отличие от белого, которое растёт постепенно и практически до 30 лет, серое вещество увеличивается быстрее и замедляет свой рост уже к подростковому возрасту.
Корковый слой достигает пика своего роста к 1 – 2 годам, а затем его рост прекращается. Особенно быстро растут извилина Гешля, Роландова борозда, передняя центральная извилина. Площадь поверхности мозга расширяется вплоть до 8 – 12 лет. Её рост также гетерогенен по областям: кора латеральной лобной, латеральной теменной и затылочной долей мозга развиваются быстрее, чем орбитальная часть лобной доли и центральная доля. В целом рисунок извилин головного мозга, примерно, одинаков как у новорожденных, так и у взрослых.
Структурное развитие мозга в раннем детстве: созревание миелина
Мозолистое тело, нижний и верхний продольные пучки есть у детей уже при рождении. Это говорит о том, что большая часть «проводящего» мозга формируется ещё в пренатальный период.
С рождения начинается миелинизация нервных волокон, распространяясь с мозжечка, моста и внутренней капсулы и продолжаясь от валика мозолистого тела, зрительных путей до затылочных, теменных долей и передней части лобной и височной долей.
Оценочные траектории структурных параметров головного мозга в течение развитии. FA – фракционная анизотропия
Нервные сети
Не меньший интерес представляет развитие нервных сетей, так как их структурные и функциональные нарушения ведут к различным нервно-психическим заболеваниям. Согласно множеству исследований, нервные центры появляются ещё до рождения. Это показано путём проведения МРТ недоношенным детям в сравнении с обследованиями здоровых детей. Первыми появляются сенсомоторные, зрительные и слуховые центры. Они располагаются в тех же зонах мозга, что и у взрослых.
Языковой центр у взрослых располагается более латерально и окружён нижней лобной и верхней височной извилинами. Иерархия областей головного мозга также закладывается с рождения.
Влияние пола, наследственности и социальной среды
В настоящее время имеются исследования, указывающие на то, что разница в структуре и функциональной активности головного мозга, зависящая от пола, имеется с рождения. Например, при рождении мозг мужчин на 6% больше, чем у женщин. Медиальная часть височной доли коры головного мозга и Роландова борозда также больше у мужчин, в то время как у женщин преобладают моторные и зрительный центры. Мозг мужчин увеличивается более быстро, чем у женщин. После двухлетнего возраста процесс гирификации более выражен у мужчин (но не в период от 0 до года). Нервные волокна некоторых мозговых структур быстрее подвергаются миелинизации у женщин, чем у мужчин (например, мозолистое тело). В раннем возрасте нервные сети примерно одинаковы у обоих полов. Но затем в процессе развития связи между амигдалой и средней височной извилиной, постцентральной извилиной и гиппокампом сильнее у женщин. У мужчин в свою очередь преобладают связи между амигдалой и зонами, ответственными за страх. Все эти различия способствуют последующей дифференциации в выработке гормонов, в поведенческих паттернах.
Изучая головной мозг со стороны его структурных особенностей в зависимости от пола, мы можем приблизится к пониманию половых особенностей психических расстройтв. Как и пол, наследственность также играет роль в общем объёме мозговой ткани, развитии корковых структур, распределении серого и белого веществ. Некоторые исследования отмечают генетические влияния на структуру и функциональные особенности головного мозга. Особенно обращают на себя внимания гены, контролирующие процесс транскрипции, регуляторы хроматина, РНК-связывающий белок.
Есть исследования, доказывающие, что социо-экономические факторы играют не последнюю роль в структурном развитии головного мозга. Мозг детей, чьи семьи имеют небольшой доход, подвергающихся родительской депривации, имеет меньший объём серого вещества в коре, гиппокампе, амигдале. При этом различий в белом веществе не обнаруживается. С возрастом влияние социо-экономических факторов становится ещё заметнее.
Также обнаружено влияние стресса, депрессии и тревоги матери во время беременности на последующее развитие мозга её ребёнка. В частности, повышенный уровень кортизола у матери коррелирует с большим размером амигдалы у семилетних девочек.
Депрессия матери, вероятно, приводит к уменьшению коркового слоя у ребёнка. У детей, чьи матери испытывали тревогу во время беременности, в период с рождения до полугода рост гиппокампа происходит медленнее. Существуют исследования, подтверждающие влияние алкоголя и наркотических веществ на развитие головного мозга. Так, приём кокаина во время беременности ведёт к нарушению связи между амигдалой и срединной префронтальной корой, между таламусом и фронтальной корой.
Предикторы риска нервно-психических заболеваний
Некоторые исследования ещё в раннем детстве обнаруживают нарушения развития головного мозга, являющиеся предикторами развития нервно-психических заболеваний,. Например, изменения в объёме серого и белого веществ ведёт к отставанию в росте всех структур головного мозга.
В настоящее время есть исследования, демонстрирующие, что у новорождённых мальчиков, имеющих родственников, страдающих шизофренией, головной мозг содержит больше серого вещества по сравнению с контрольной группой. У детей с риском развития аутизма до шести месяцев проявление фракционной анизотропии на МРТ выше, чем в норме; после 6 месяцев данный показатель снижается, и к году достигает меньшего уровня, чем в популяции.
Сильная связь между амигдалой, передней инсулой и вентральным стриатумом, возможно, является предиктором развития тревожных расстройств. Существует исследование, показавшее небольшое, но тем не менее статистически значимую зависимость между миелинизацией нервных волокон в лобной и височной долях и речевым развитием в возрасте от 3 месяцев до 4 лет, а также между общей миелинизацией головного мозга и уровнем когнитивного развития в этот же возрастной период.
Тенденции
Описательные исследования показали нам, что головной мозг с момента рождения до года претерпевает множество изменений: быстрый рост серого вещества, миелинизация, развитие мозговых структур, гирификация. После двух лет процесс развития замедляется.
Благодаря описательным исследованиям нам удалось проследить влияние наследственности, генных факторов, социальной среды, индивидуальных особенностей на развитие мозга, удалось обнаружить предикторы риска нервно-психических расстройств. Возможно, подобные исследования дадут нам в будущем возможность обнаруживать биомаркёры этих заболеваний задолго до того, как они проявятся клинически. Это даст нам возможность более мягко вмешаться в развитие головного мозга, что в последующем приведёт к более благоприятным исходам нервно-психических заболеваний.
До какого возраста формируется мозг
Широко обсуждается вопрос о том, в каком возрасте мозг считается «полностью зрелым» или развитым. Раньше, эксперты считали, что он полностью развивается в середине и конце подросткового возраста. Затем появились свидетельства того, что развитие продолжается по меньшей мере до 20 лет. В наши дни неврологи сходятся во мнении, что развитие мозга, как минимум, длится до середины 20-ти, а возможно и до 30-ти лет.
В каком возрасте мозг полностью развит?
Хотя его формирование подвержено значительным индивидуальным колебаниям, большинство экспертов полагают, что мозг заканчивает свое развитие к 25 годам.
Может показаться логичным, что люди в возрасте от 18 до 25 лет полностью сформировались, однако их мозг все еще развивается, особенно в области, известной как «префронтальная кора».
Это означает, что некоторые сталкиваются с серьезными трудностями при принятии спонтанных решений и планировании поведения для достижения поставленной цели. Система вознаграждения, как правило, достигает высокого уровня активности во время полового созревания. А когда человек достигает 25-летнего возраста, она постепенно возвращается к нормальной работе. Взрослые, как правило, менее чувствительны к влиянию со стороны сверстников и гораздо проще справляются с этим.
Как меняется мозг в процессе развития
С подросткового и до зрелого возраста он переживает значительный рост и сокращение. Первоначальное формирование начинается вблизи задней части коры головного мозга и, как правило, заканчивается в лобных областях (например, префронтальной коре). Есть пара ключевых моментов изменения мозга на различных стадиях формирования, включая миелинизацию и синаптический прунинг (сокращение числа синапсов).
Миелинизация
Нервные волокна покрыты веществом под названием «миелин». Это помогает обеспечить изоляцию, чтобы нейроны могли эффективно передавать сигналы. На стадии формирования, процесс миелинизации способствует здоровому функционированию мозга и позволяет выполнять более сложные функции.
Синаптический прунинг
Это процесс, в ходе которого синапсы избирательно «сокращаются» или удаляются. Такое сокращение находится в пике в подростковом возрасте и проходит к его завершению. Это позволяет повысить эффективность умственной работы.
Расширение коммуникационных возможностей
Мозг способен передавать большее количество информации между областями и лучше планировать, справляться с эмоциями и решать проблемы.
Исполнительные функции
Большинство исполнительных функций, которые мы выполняем, осуществляются через префронтальную кору. Это позволяет нам оценивать риски, думать наперед, оценивать самих себя, ставить цели и контролировать эмоции.
Какие функции выполняет префронтальная кора?
Есть целый ряд функций, за которые отвечает префронтальная кора.
Внимание
Способность фокусироваться на одном, игнорируя отвлекающие факторы, является функцией нашей префронтальной коры. Люди с недостатком внимания (например, СДВГ) имеют аномалии в префронтальной области. Аналогичным образом, те, кто злоупотребляет наркотиками или алкоголем, сталкиваются с проблемами со вниманием.
Комплексное планирование
Всякий раз, когда вы ставите перед собой цель, требующую определенной степени планирования, ваш префронтальный регион находится в рабочем состоянии.
Принятие решений
Мы часто с трудом принимаем правильные решения в подростковом возрасте, но по мере приближения к 20-летнему возрасту процесс принятия решений становится эффективнее. Это связано с тем, что наша префронтальная кора помогает нам логически мыслить и делать более взвешенные оценки ситуаций.
Импульсный контроль
Борьба с импульсивностью часто связана с плохим формированием префронтальной коры. Способность поддерживать самодисциплину и избегать импульсивного поведения достигает своего пика только в 20 лет.
Логическое мышление
Подростки часто оправдывают поведение, основанное на эмоциях, а не на логике. Когда префронтальная кора полностью развивается, логическое мышление улучшается.
Как помочь развитию мозга
Если вам еще не исполнилось 25 лет и ваш мозг еще не полностью развился, вы можете воспользоваться этим переломным периодом. Ведение здорового образа жизни и оптимальная умственная стимуляция помогут обеспечить здоровое развитие префронтальной коры.
Помогая мозгу выполнять сложные и требующие когнитивных навыков задачи, вы тем самым стимулируете его развитие.
Рекомендуется употреблять в пищу много овощей, фруктов, белков, жиров и необходимых углеводов. Также полезно избегать искусственных подсластителей и продуктов с высоким содержанием сахара.
Физическая активность
Спорт улучшает кровоток, оптимизирует уровень нейротрансмиттеров, а эмоции становятся более позитивными.
Здоровый и полноценный сон
Необходим для восстановления и омоложения.
Определенные добавки укрепляют мозг. К ним относятся рыбий жир (омега-3 жирные кислоты), антиоксиданты и т.д. Также осознайте, что, хотя прием пищевых добавок может принести пользу, правильный сон и здоровое питание являются более полезными.
Что мешает развитию мозга
К сожалению, многие люди сталкиваются с вещами, которые негативно влияют на развитие их мозга. К ним относятся неблагоприятные социальные факторы, злоупотребление психоактивными веществами или постоянный стресс.
Злоупотребление алкоголем
Крайне важно избегать злоупотребления алкоголем во время подросткового развития. Избыток алкоголя нарушает формирование префронтальной коры и наносит серьезный вред здоровью.
Чрезмерное психологическое напряжение нарушает архитектуру развивающегося мозга. Кроме того, высокий стресс способен подорвать способность противостоять стрессу в будущем.
Злоупотребление наркотиками
Питание играет важную роль в функционировании мозга и даже влияет на то, развивается ли у человека какое-либо психическое заболевание.
Те, кто не получает достаточного количества сна (с точки зрения качества и количества), имеют слаборазвитый мозг.
Заключение
Неврологи в основном согласны с тем, что человеческий мозг полностью развивается только к середине 20-ти лет. Хотя изменения, которые он испытывает после подросткового возраста, недостаточно изучены, миелинизация и сокращение нервных путей, только увеличивается.
Хотя вы можете считать себя взрослым в 18 лет, имейте в виду, что ваш мозг все еще развивается. С возрастом ваше познание, способность оценивать риски и логически мыслить продолжают улучшаться.
И несмотря на то, что развитие возможно и к 30 годам, это не значит, что человек с полностью развитым мозгом не может изменить его. Есть веские основания полагать, что мы все еще можем менять свой мозг с помощью процесса, называемого «нейропластичностью». Наш мозг постоянно приспосабливается к окружающей среде, опыту и другим факторам воздействия, которым он подвергается.
ПЯТЬ ЭТАПОВ В ЖИЗНИ МОЗГА
В начале было 100 миллиардов нейронов
До рождения существует лишь один приоритет: защита развития мозга «в матке», ибо среда постепенно берет верх над генетическими факторами. Тонкий процесс, несовместимый с алкоголем и стрессом.
Всё начинается через три недели после зачатия, когда зародыш формируется в виде трех лепестков различных клеток, один из которых приступит к созданию наметки нервного канала. Этот примитивный канал будет усложняться, что даст в конце концов потрясающий инструмент – мозг, способный учиться, принимать решения, размышлять, творить, любить.
Этот процесс столь сложен, что для его завершения требуется не менее двадцати лет! Великое открытие нейронаук последнего десятилетия: мозг «в матке» не слеп, не глух к внешнему миру. Зародышевый мозг меняется не в наглухо закрытом пространстве. Конечно, давление генетики диктует календарь крупнейших событий, но давление среды меняет программу, заложенную в момент зачатия. Под средой следует понимать другие органы зародыша и материнскую и внематеринскую среду.
После исследования мозга зародышей у животных выявилось, что во время развития среда постепенно берет верх над генетической программой. Природа «чувствует», какие изменения надо вносить в зависимости от событий. Любой внешний фактор, действующий на зародыш, может иметь прямое воздействие на развитие его мозга.
Первое обязательное условие для будущей матери: прием фолиевой кислоты (витамин В9) даже до зачатия. Сегодня известно, что риск развития двух пороков нервного канала, миелоарафии и врожденного раздвоения позвоночника, может быть снижен ежедневным приемом 0,4 мг фолиевой кислоты. Более того, ее надо принимать в момент формирования этого канала, между 24 и 26 днем беременности, когда женщина еще может и не знать о ней. Поэтому прием витамина В9 необходим тогда, когда женщина готовится забеременеть.
Между 10 и 20 неделями беременности происходит нейрогенез: стволовые клетки, расположенные в нервном канале, размножаются и дифференцируются, образуя запас в 100 миллиардов нейронов. Затем происходит миграция между 12 и 24 неделями. Эти новые нейроны собираются в шесть расположенных друг над другом слоев. Это будущая кора головного мозга, слой извилин, который покрывает оба полушария мозга, вместилища всех развитых мозговых функций. Каждый нейрон запрограммирован на занятие определенного места и создания синапсов (зоны связей) с остальными нейронами. Потом в один прекрасный день пробегает искра. Электрический поток впервые пробегает по этим цепям. Мозг становится функциональным.
Все эти этапы крайне уязвимы. Нужно внимательно относиться ко всему, что поглощается, а алкоголь – наихудшее вещество. Он отрицательно действует на все этапы развития мозга и все типы клеток. Это вызовет у ребенка нежелательные симптомы: нарушения тонкой моторности, поведения, снижения КИ, и все это со временем только ухудшается. Порогового эффекта не существует. Метаболизм алкоголя у каждой женщины свой, и невозможно предсказать, каков порог уязвимости зародыша.
Еще одна опасность – стресс. Он делает хрупким мозг зародыша, удваивая количество гормонов стресса (один из них кортизол) в крови. И увеличивает риск преждевременных родов. А преждевременные роды – не идеальное решение для хорошего развития мозга. Родившиеся ранее 28 недель рискуют столкнуться с моторными, познавательными, поведенческими проблемами. Из детей, родившихся на 24–25 неделе, за которыми велось наблюдение до шести лет, у половины наблюдались серьезные отставания развития, у четверти – среднее, а четверть обошлась без последствий.
Как избежать подобных драм? Сейчас проходят тесты известной молекулы, мелатонина, которая способствует ремонту повреждений. Клинические испытания по преждевременно родившимся детям (до 28 недель) уже начались. Этим детям с момента рождения будет даваться мелатонин. Результаты будут получены через год.
ПРИОРИТЕТ СВЯЗЯМ
К количеству нейронов, которыми мы располагаем, добавляется качество сетей, которые мы создаем. Возврат к великим принципам мозговых механизмов.
Лексика
1. Серое вещество
Оно включает в себя клеточные тела нейронов и их дендриты, а также концевые разветвления аксонов. Именно здесь образуются синапсы.
Белое вещество
Оно соответствует миелиновой броне, которая покрывает аксоны. Аксоны собираются в сети, соединяющие различные зоны мозга между собой.
2. Нейрон
Функциональная единица нервной системы. Состоит из клеточного тела с ядром и разветвлениями: единственный аксон, который выдает электрический сигнал, многочисленные дендриты его принимают.
3. Миелин
Состоит из жирных кислот и образует оболочку вокруг аксона. Вместо постоянного потока, электрический импульс путешествует «скачками» между этими оболочками, ускоряя скорость распространения. В подростковом возрасте, возрасте всех перемен, он меняется с 0,5 м/с до 120 м/с.
4. Синапс
Зона функционального контакта, которая устанавливается между двумя нейронами или нейроном и клеткой (к примеру, мускульной). Благодаря синапсу, проходит нервный импульс.
Мозг специализируется
В Национальном Институте Психического Здоровья в один фильм были собраны трехмерные клише томографии людей в возрасте от 5 до 20 лет.
Впервые показано, что у подростков наблюдается потеря серого вещества. С 1991 г. каждые два года дети проходили томографию. Вывод: серое вещество находится на пике между 11 годами (девочки) и 13 годами (мальчики) потом снижается, а белое вещество увеличивается в объеме. Знак, что мозг специализируется (удаление связей) и становится более эффективным (миелинизация аксонов).
Вечная пластичность
Новые синапсы создаются постоянно с момента внутриматочной жизни до самой смерти под воздействием различных стимулов и обучения. Чем чаще через синапс проходит нервный импульс, тем сильнее он увеличивается в размерах и становится эффективней. Меньше использования, ниже эффективность. Возможно даже исчезновение.
Очень высокая скорость
Во время созревания мозга в течение детства и отрочества некоторые аксоны покрываются миелином ради резкого ускорения нервных импульсов.
От 0 до 10 лет – «Большой Взрыв» синапсов
Нейроны, полученные от рождения, стремятся установить связи: начинается великое обучение. Наилучшая стимуляция? Слово, родительская забота. Ловушка: телевизор и программы по «производству гениев».
У ребенка двух с половиной лет словарный запас равен 200 словам. Он уже говорит, задает родителям вопросы. Он исследует окружающий мир, до всего дотрагивается, не осознавая опасности. То карабкается на стул за пирожным в буфете, если терпит неудачу, требует, пока не добьется желаемого. В его черепе идет настоящее вулканическое извержение! В его возрасте в строящейся коре головного мозга ежесекундно возникают сотни миллионов синапсов. Его мозг переживает «Большой Взрыв» синапсов.
Представьте себе ткань в постоянной перестройке: 100 миллиардов нейронов, данных при рождении, не делятся, но выбрасывают аксонные ответветвления (передатчики), как щупальца в поиске многочисленных контактов для передачи нервных сигналов. Качество мозга определяется богатством связей. Можно ли способствовать этому процессу у ребенка? Да, отвечает наука, и, прежде всего, родительскими заботами. После рождения реакция некоторых генов усиливается на изменения внешнего мира. И здесь важнейшую роль играют родительские заботы. Было доказано, что у грызунов отсутствие матери или отца после рождения нарушает топологическое распределение синапсов некоторых нейронов лимбической коры (мозг эмоций). И это нарушение сохраняется у взрослой особи. Кроме того, богатство связей некоторых синаптических цепей, похоже, пропорционально объему материнских забот по отношению к новорожденному!
После первого этапа расширения наступает время сокращения синапсов. Мозг находится под воздействием последовательных волн производства и удаления синапсов. Каждая волна соответствует критическому периоду развития, когда облегчаются разные типы обучения – ходьба, язык, чтение, подвижность и т.д. Это продолжается до завершения подросткового периода.
Как только критический период завершается, индивидууму уже труднее обучаться. Первостепенная задача – стимуляция ребенка в эти критические периоды. Исследования, проведенные в сиротских приютах, показали, что дети, не получившие никакой стимуляции, страдают от задержек в развитии, которые трудно восполнить позже. Напротив, можно задать себе вопрос, а возможно ли ускорение развития?
В 1997 году Хиллари Клинтон, в бытность ее мужа президентом США, организовала конференцию «Обучение младенцев и мозг». На ней был поднят вопрос познавательного развития, вылившийся по ту сторону Атлантики в страстные дебаты. В заключение было решено подвигнуть родителей на тренировку своих детей путем музыкальных уроков, чтения вслух и многочисленных контактов.
Основной целью была стимуляция развития детей из неблагополучной среды. Но маркетинг, как всегда, одержал верх. Тут же появились диски с программами стимуляции младенцев. И теперь такие программы, как «Бэби Эйнштейн», «Бэби Мозг» и «Бэби Гений» продаются, словно горячие пирожки. К примеру, «Бэби Эйнштейн» предлагает для трехмесячных младенцев программу «побуждения к использованию моторных способностей» или «обучения малышей словам и языковым знакам», начиная с 9 месяцев. И родители усаживают малышей перед этими программами, думая, что этим улучшат их способности.
Если быть точнее, усвоение словаря замедляется у младенцев в возрасте 8– 16 месяцев и не имеет негативных последствий у детей от 17 до 24 месяцев. Отчаиваться не стоит. Ничто не указывает, что видео ведет к постоянным повреждениям. Но лучше убрать диски, а достать ключи, горшки или кастрюльки, с которыми младенцы любят играть больше.
Что касается телевидения, оно может вызвать проблемы концентрации внимания и расстройства сна в возрасте до двух лет. Кстати, шведские педиатры запретили телевидение для этого возраста. Напротив, после пяти или шести лет соответствующие умные программы могут обеспечить стимуляцию.
Что же делать, чтобы стимулировать развитие мозга ребенка? Ответ: разговаивать с ним! Даже, когда он еще не может говорить, он картографирует язык по звукам, которые слышит. Младенцы похожи на компьютер без подключенной печати. Они не могут воспроизвести то, что складируют в голове. Более того, теория и исследования показывают, что ранние разговоры с младенцами являются подготовкой в их будущем развитии способностей к чтению. Родителям не стоит излишне рефлексировать. Наука предписывает делать то, что мы уже делаем с нашими детьми: разговаривать, играть, строить гримасы, интересоваться ими. Только надо найти время делать это.
С 10 до 18 лет – нервный поток набирает наивысшую скорость
Возраст, когда все ускоряется: формируется личность, и мозг принимает окончательную форму, отбирая нужные нейроны и связи. Эта фаза обычно совпадает с высокой уязвимостью индивидуума.
Подростки эгоцентричны, ленивы, иррациональны. Это «неблагодарный возраст», когда молодые интересуются видеоиграми, алкоголем и наркотиками. Таковы самые распространенные мнения по поводу этого периода перехода от детства к взрослой жизни. Реальность несколько иная.
Громадное большинство молодежи (80%) чувствуют себя хорошо и удовлетворены своим взрослением. Многие позже будут вспоминать об этом периоде как о самом счастливом. На самом деле половая зрелость является козырем. Это возраст интенсивного творчества, размышления, ума, даже гениальности, когда видишь, как молодежь осваивает новые технологии.
Возраст, когда формируется личность, а мозг мало-помалу обретает свою окончательную форму. И это происходит благодаря двум параллельным явлениям: устранению и миелинизации. До начала половой зрелости плотность синапсов поддерживается на самом высоком уровне. Более никогда у индивидуума не бывает такого количества синапсов. С момента половой зрелости начинается великое устранение синапсов. Например, у обезьян плотность синапсов уменьшается на 40%.
Почему такая гекатомба? Мозг освобождается от нейронов и связей, которые уже не нужны для развития цепей. Во время этой пластической операции лучшим для подростка будет обеспечение богатого взаимодействия с структурированной сенсорной и социокультурной средой, широко открытой новому.
Параллельно с синаптическим устранением происходит миелинизация, которая началась в детстве, а теперь усилилась и завершилась: аксоны, передаточные волокна нейронов, покрываются броней из миелина (богатого гликопротеином). Нервный поток будет двигаться вдоль аксона не в постоянном режиме, а перескакивая через броню. Результат: скорость передачи нервного потока переходит от 0,5 м/с к 120 м/с. Коляска превращается в болид!
Иначе говоря, мозг подростка отбирает наиболее полезные нейроны и связи, одновременно превращая кабели передачи в высокоскоростное оптоволокно: происходит специализация. Все эти явления, вначале обнаруженные у обезьян, были найдены и у человека. Нынешние томографические методы исследования проследили созревание мозга с 5 лет до взрослого состояния. Из этого ученые вывели гипотезу, что незрелость предлобной коры у подростка может объяснять характерные импульсивное и рисковое поведение. Есть какая-то несправедливость в ожидании, что подросток проявит организационные данные или умение принимать решения на уровне взрослого человека, пока его мозг не сформируется окончательно.
Но в августе прошлого года в этот сад был брошен камень. Было проведено трехгодовое исследование 91 молодого человека в возрасте от 12 до 18 лет, а их рисковое поведение оценивалось специальной анкетой. Их мозг обследовался специальным томографом, который визуализирует пучки миелинизированных аксонов, тонкую структуру белого вещества. Наблюдения показали, что вместо незрелой коры у рисковых подростков есть волокна белого вещества, которые больше похожи на такие же волокна у взрослых, чем на волокна более осторожных молодых. Это не меняет сути исследований, но добавляет в них новые сложности. Быть может, наиболее зрелые испытывают меньшую тоску, а потому более склонны идти на риск.
С 20 до 60 лет – постоянное обновление
Мозг продолжает создавать синапсы, которые свидеельствуют о высокой способности адаптации. Но для осуществления новых связей необходимо постоянно питать мозг.
После 30–40 лет при активной жизни наш мозг беспрестанно работает с утра до вечера, получает информацию, запоминает, анализирует, решает. и обеспечивает все ментальные функции: речь, мышление или память, а также занимается регулировкой жизненных функций (сердцебиение, дыхание кишечный транзит. ) и осуществляет сенситивные функции. И все это без всякого напряжения! И только при возникновении трудностей – затруднения при нахождении слова, головокружение, головная боль – мы начинаем беспокоиться о своем здоровье. Тогда мы осознаем его нужды. Однако мозгом надо заниматься постоянно, если мы хотим сохранить его эффективность и помешать его разрушению.
Развитие мозга заканчивается к 25 годам. Основные цепи выстроились и стабилизировались, а предлобная доля, вместилище высших познавательных действий, окончательно созрела. В этом возрасте мозг выходит на пик своего могущества. Затем идетт спокойное угасание.
Начинается все с падением способностей к тонкому обучению (музыкальный инструмент, иностранный язык. ). Ибо, в противовес устоявшемуся мнению, потеря нейронов в зрелом возрасте невысока. Она значительна лишь в случае нейродегеративных заболеваний.
Первая хорошая новость – у мозга есть ресурсы. Две зоны – по крайней мере – продолжают производить новые нейроны на уровне гиппокампа и обонятельной шишки, что обеспечивает мозгу относительную нейронную пластичность и некоторые восстановительные возможности.
Но самое главное – мозг не теряет своей удивительной способности изменять и создавать новые синапсы. Синаптическая пластичность, столь явная в детстве, покидает нас не полностью. У взрослого человека до самой смерти существует синаптогенез. Он позволяет постоянно прогрессировать и почти точно приспосабливаться к жизненным изменениям.
Именно связи обеспечивают функционирование мозга. Во время обучения повторяющиеся стимулы (жест, слово. ) завершаются обменом ионов между соседними нейронами и созданием новых синапсов. Предположим, бухгалтер хочет стать краснодеревщиком: синапсы зон его моторной коры, соответствующей ловкости рук усилятся, а те, что были мобилизованы на расчет, ослабеют. Любой тип стимуляции способен включить изменение сетей связи.
Но чтобы эти новые связи состоялись, мозг надо поддерживать, кормить, тренировать, даже стимулировать. Как? У каждого ученого своя идея. Установка новых связей требует энергии, кислорода и главных питательных веществ. Лучше жить в интеллектуально богатой среде. Профессиональная жизнь, если она обеспечивает достаточное количество стимулов, также дает немало ингредиентов для поддержания мозга на уровне максимального функционирования. И чем больше исследуются различные аспекты мозга, тем лучше.
Кроме того, есть проблема зависимости от этих молекул, а также воздействие на остальную нервную систему. Что думать о модафиниле – молекуле, разработанной для борьбы с бессонницей, но широко используемой здоровыми людьми для сокращения периода сна? Кому известно ее влияние на личность, манеру видения других и мира? Эти молекулы воздействуют на систему вознаграждения, а те, в свою очередь, влияют на системы принятия решений.
Проблематичная игра в домино.
После 60 лет – работа обоих полушарий
Конечно, в определенном возрасте мозг становится менее реактивным. Но он сохраняет «познавательные резервы». И они должны стимулироваться для выполнения интеллектуальной активности.
Если человек уходит на пенсию, продолжая вести активную жизнь, у него все шансы избежать нейродегенеративных болезней.
Как интеллектуальная активность предохраняет мозг? Точно неизвестно, но существует гипотеза, которая находит все больше подтверждений. У мозга есть «познавательный резерв», способный в некоторой мере компенсировать повреждения, вызванные болезнью.
Что такое старение мозга? Прогрессивный процесс потери пластичности. Все мембраны нейронов, насыщенные липопротеинами, понемногу окисляются. Нервные клетки – в основном, аксоны – становятся жесткими, вызывая постепенное замедление передачи нервного импульса в цепи. Мозг становится менее гибким, менее реактивным. Он хуже обрабатывает информацию и плохо адаптируется к изменениям. Поэтому надо стараться избегать этого окислительного стресса мембран. Трудная борьба, но она возможна – в частности с помощью питания и интеллектуальной деятельности. Не стоит отправлять свои нейроны на склад после выхода на пенсию! Надо покупать книги и игры, могущие стимулировать мозг.
Десятиминутная «гимнастика для ума» за день положения дел не изменит. Бессмысленно надеяться, что легче вспомнишь место, куда накануне спрятал ключи, ежедневно заполняя решетку судоку. Ведь наша память работает, как комплекс отдельных модулей. При визуально-пространственном упражнении задействуется один модуль, а остальные находятся в ожидании. Но игры могут вызвать стресс в случае провала, а потому таких ситуаций следует избегать. Ведь каждый стресс повреждает нервные клетки, которые и так уже повреждены окислительным стрессом.
Еще одна обязательная вещь: поддерживать в порядке свои чувства. Старение чувств не облегчает дела. Когда ухудшается зрение, слух, человек самоизолируется и слабеет. Коррегируя сенсорный вход информации, к примеру, с помощью слухового аппарата, отрицательный эффект удается снизить. Все исследования показывают одно. Надо поощрять активность любого типа среди пожилого населения, а оно в наших обществах растет. Настоящий выбор здравоохранения, не имеющий побочных последствий.
КАК СТИМУЛИРОВАТЬ СВОИ СПОСОБНОСТИ
Хорошо спать, чтобы пребывать в бодром состоянии
Обязательное условие хорошего функционирования мозга – сон. Ибо для улучшения познавательных способностей надо быть. в бодром состоянии. Это позволяет возвращать синапсы в состояние покоя.
Сколько надо человеку, чтобы отдохнуть? Есть люди, спящие мало и спящие много. Это генетика. Но если вы спите менее семи часов, вы рискуете потерять в эффективности. Кривая достижений мозга имеет два пика: два часа после пробуждения и период с 14 до 18 часов, когда центральная температура тела достигает максимума. В остальное время у каждого могут быть потери бдительности, сонливое состояние в разгар дня.
Для борьбы с этим состоянием можно выпить одну-две чашки кофе в зависимости от веса и скорости пищеварения. Плазматический коэффициент быстро поднимается и остается максимальным 30–45 минут, но пробуждающий эффект ощущается через 10–15 минут. Стоит прибавить пятнадцатиминутную сиесту. И у вас на будущие 4–5 часов будет максимальная бдительность.
Избегать стресса, чтобы не было атрофии
Стресс высвобождает кортизол. Было доказано, что в избыточном окружении кортикоидов нейрон слабеет и даже дегенерирует. Поэтому при повторных воздействиях стресса некоторые зоны мозга повреждаются. Основное последствие – депрессия. Гипокапмп, связанный с запоминанием, атрофируется, а миндалина, ответственная за реакции страха, становится сверхактивной. Связи между орбитофронтальной зоной коры (цепь вознаграждения) и лимбические зоны (цепь эмоций) нарушаются, предлобная кора (размышление, организация) замедляет свою работу. Отсюда нехватка желания, неуверенность, гипермотивация.
Лучше лечить депрессию заранее, чтобы избежать повторных кризисов. Чем больше у человека депрессивных эпизодов, тем меньший стресс приводит к новой депрессии. В мозгу пожилого человека две зоны действительно теряют свои нейроны: гипокамп и черное вещество (контроль движений).
Это дегенеративное явление присутствует у всех. Для большинства людей существует вероятный познавательный резерв (вспомогательные нейроны). Но зачастую нейродегенерация нарастает, вызывая болезнь Паркинсона, телесное сумасшествие Леви или Альцгеймер. Стресс ускоряет эту дегенерацию на два-три года.
Психостимулянты – не уступайте искушению
Использовать не по назначению некоторые лекарства для увеличения уровня результатов? Слишком большой риск, начиная с метилфенидата хлоргидрата (риталин), который прописывается для лечения дефицита внимания с гиперактивностью ребенка после 6 лет. Он используется для увеличения уровня концентрации внимания.
При типичном воздействии амфетаминов мозг выделяет допамин – нейропередатчик, играющий ключевую роль в «системе вознаграждения», но побочным эффектом будет бессонница, расстройства настроения, тоска. и повышенный риск фармакологической зависимости.
Выбирайте необходимое меню
Богатое жирными кислотами
Мозг потребляет 20% энергии организма. Нейрон требует постоянной подачи кислорода (окислитель), глюкозы (горючее) и различных питательных веществ. Передача нервного импульса обеспечивается биологической мембраной нейрона, которая обволакивает клеточное тело и его разветвления, состоящие, в основном, из жирных кислот. Следовательно, режим питания, богатый жирными кислотами, поддерживает структуру мембран и передачу нервного импульса. Но нужны не любые жирные кислоты! Только основные жирные кислоты, альфа-линоленовая и линолиевая из семейства омега-3 и омега-6 (рыбий жир, кольза, орех. ), являются эффективными.
Богатое сложными глюцидами
В отличие от «быстрых» сахаров (сладости) сложные глюциды, содержащиеся в зерновых, прежде всего – в хлебе и тесте, а также в белой фасоли и зеленом горошке, разлагаются медленно и поддерживают нормальный уровень глюкозы в крови в течение нескольких часов. Они должны входить в три еды ежедневно.
Чуть-чуть витамина С
Находящийся на кончиках нервных окончаний витамин С усиливает общение между нейронами. Рекомендуемая ежедневная доза содержится примерно в 100 г сырой брокколи (при варке половина разрушается) или в 160 г апельсина.
Много воды
Вода улучшает орошение мозга. Чтобы избежать усталости мозга, надо в день выпивать 1,5 л воды, адаптируясь к жаре и физическим занятиям. Вместо кофе лучше выпить два больших стакана воды, и через десять минут наступит улучшение.
Ничего «легкого»
Ужин должен содержать сложные глюциды, чтобы избежать ночной гипоглицемии, иначе ухудшится процесс запоминания.
Ничего слишком сладкого
По предвзятой идее – распространена среди студентов – надо пить энергетический напиток, якобы стимулирующий мозговые функции. Увы, употребление сладкого напитка за час до экзамена – чистая глупость, ибо сахар очень быстро поглощается, и мозг оказывается в реакционной гипоглицемии в момент, когда необходимы все его способности. Лучше выбрать сложные глюциды (в частности хлеб), чтобы уровень глюкозы в крови был на оптимальном уровне.