(Тест) Пластичность мозга. Потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции нашего мозга
Нейропластическая революция
Ученые долго были убеждены в том, что мозг формируется к подростковому возрасту, а потом изменяется только в худшую сторону — стареет и деградирует. Как будто мы катимся по скользкой горке вниз — и уже ничто не может вернуть нас наверх.
Кроме того, врачи утверждали: любые повреждения мозга фатальны! Например, стоит лишь задеть речевой центр (зону Брока) во время операции — и пациент никогда не сможет нормально разговаривать. Поэтому врачи и физиологи не видели смысла в тренировке и обучении людей с врожденными или приобретенными аномалиями мозга.
Новейшие открытия нейрофизиологов доказали: мозг может изменяться в течение всей жизни. Более того, он способен к самоисцелению даже после тяжелой черепно-мозговой травмы или обширного инсульта! Эту способность назвали «нейропластичностью».
На самом деле нейропластичность могла быть открыта намного раньше. Способность мозга изменяться заметили еще в XVIII веке. Однако теорию нейропластичности долго не признавали в научном мире. Слишком невероятной казалась мысль о том, что развитие мозга зависит в первую очередь от усилий самого человека, а лишь во вторую — от природы.
Благодаря современным способам исследования мозга, таким как МРТ1, ученые увидели, что у некоторых людей от рождения нет части мозга и даже одного полушария! Самое удивительное, что эти люди обычно и не подозревали о своем дефекте: они учились, работали, заводили семьи. Их жизнь почти не отличалась от жизни людей с полноценным мозгом!
Прочитав книгу «Пластичность мозга» Нормана Дойджа, вы узнаете подробности этих историй и описания других чудес, на которые способен наш мозг. И хорошая новость: для нейропластических чудес не нужны ни инъекции, ни операции — лишь сила воли и желание трудиться. Способность мозга изменяться почти безгранична!
Нейропластическое чудо
Несколько десятилетий назад врачи не видели смысла в долгой реабилитации пациентов после обширного инсульта. «Надежды на выздоровление уже нет», — говорили тем, кто не начинал разговаривать и передвигаться самостоятельно после нескольких недель занятий.
65-летний Педро Бач-и-Рита после инсульта был наполовину парализован и не мог разговаривать. Но его сыновья, нейрофизиолог Пол Бач-и-Рита и психиатр Джордж Бач-и-Рита, не захотели смириться с тем, что Педро будет доживать свои дни как беспомощный младенец. Джордж придумал программу реабилитации, имитирующую обучение маленьких детей. Он заставлял отца ползать сначала с поддержкой вдоль стены, а потом — в саду.
Затем Джордж добавил игры для разработки крупной и мелкой моторики, например, просил отца собирать монеты на полу. Через какое-то время Педро и сам стал придумывать идеи для занятий. Он был готов трудиться часами ради того, чтобы заново научиться ходить и самостоятельно есть. Педро и подумать не мог, что через несколько лет будет не только ходить, но и вернется к работе — преподаванию в колледже!
После смерти Педро Бач-и-Риты врачи изучили его мозг. На срезах тканей они увидели огромные повреждения: был разрушен двигательный центр в коре мозга и уничтожено 97% нервов, идущих от коры больших полушарий к позвоночнику! Это и стало причиной парализации. Сами ткани так и не восстановились после инсульта. Вернуться к нормальной жизни Педро смог только благодаря нейропластичности мозга.
История Педро Бач-и-Риты заставила врачей и нейрофизиологов пересмотреть свои взгляды на реабилитацию после инсульта. Сегодня врачи уже не сомневаются в том, что с помощью стимулирующих упражнений можно заставить мозг самореорганизоваться и восстановить свои функции!
Наш мозг похож на набор взаимозаменяемых модулей! Зрительная, слуховая и осязательная зоны коры головного мозга имеют похожую шестислойную обрабатывающую структуру. Благодаря этому они могут брать на себя разные функции.
Сегодня врачи умеют бороться с серьезными неврологическими проблемами даже спустя годы после их возникновения. Они используют для этого реальные и виртуальные тренажеры, помогают пациентам не падать духом во время этапов закрепления — и добиваются того, что новые навыки находят свое место на карте мозга и становятся автоматическими.
Серьезные проблемы с обучением — это не всегда приговор и показание для перевода ребенка в коррекционную школу. Результаты исследований показывают, что трудности с чтением или письмом часто возникают у детей с нормальным и высоким уровнем интеллекта!
Многих детей считают умственно отсталыми только из-за того, что их слуховая система быстро перегружается. Если такому ребенку сказать: «Пожалуйста, вымой миску, покорми кошку, а потом поиграй с ней», он выполнит в лучшем случае два действия из трех. Он забудет о том, что вы попросили! При этом такой ребенок может быть очень одаренным, например в математике.
Иногда детям просто нужно больше времени для обработки информации2. Если с ними разговаривать медленно, их мозг перестает терять входящую информацию. Но чаще всего необходима помощь специалиста, который поможет ребенку решить проблемы с пониманием речи, чтением и письмом.
В 1996 году нейрофизиологи создали компанию Scientific Learning для того, чтобы помочь людям перепрограммировать свой мозг. Для детей с речевыми нарушениями компания разработала специальную программу Fast ForWord. Эта программа тренирует все функции мозга, связанные с речью, начиная от расшифровки звуков до понимания сложных предложений.
За шесть недель среднестатистический ребенок, прошедший обучение по программе Fast ForWord, продвигался в совершенствовании языковых навыков в среднем на 1,8 года!
Дети с дислексией используют для чтения те участки мозга, которые не задействованы у обычных детей. Исследователи из Стэнфордского университета провели сканирование мозга 20 детей, страдающих дислексией, до и после прохождения ими программы Fast ForWord. Результаты сканирования показали, что после обучения работа мозга детей нормализовалась.
Знания о нейропластичности мозга помогают не только исправлять уже имеющиеся нарушения, но и предотвращать их. У исследователей есть убедительные доказательства того, что для полноценного развития детского мозга необходимо минимизировать белый шум.
У детей, которые живут неподалеку от аэропорта, хуже показатель IQ по сравнению с детьми из тихих районов города. И чем ближе они живут к аэропорту, тем ниже этот показатель. Похожие результаты исследователи получили, изучая детей из домов рядом с автомагистралями. Самые низкие показатели IQ были у детей, живущих в квартирах на нижних этажах этих домов.
Источники белого шума — это не только дороги и аэропорты. Вентиляторы, автомобильные двигатели и кондиционеры тоже могут быть опасны. Дело в том, что в белом шуме содержатся все частоты сразу — мозг ребенка перегружается из-за слишком сильного стимулирующего воздействия.
Нейрофизиолог Майкл Мерцених подвергал детенышей крыс воздействию белого шума на протяжении критического периода развития — и выявил у них разрушение коры головного мозга.
Исследователи утверждают: каждый раз, когда мозг ребенка подвергается воздействию импульсов белого шума, возбуждается вся слуховая кора сразу, буквально каждый нейрон! В результате мозг не может полноценно завершить критический период развития — человек вырастает, а карты его мозга остаются недифференцированными. Именно это, по мнению исследователей, может привести к речевым проблемам, а также к аутизму и эпилепсии.
Есть и хорошая новость: с помощью специальных упражнений есть шанс все исправить и дифференцировать звуковые карты мозга! Опыты на крысах показали, что мозг можно вернуть в нормальное состояние, повторяя очень простые звуки по одному сотни раз. Это открытие дает надежду родителям детей, больных аутизмом.
Перестройка мозга: как улучшить память и скорость мышления
Есть ли схемы и упражнения, которые гарантированно повысят уровень интеллекта и помогут сохранить молодость мозга? К сожалению, у нейрофизиологов нет готовых решений, подходящих всем. Однако исследования ученых подсказывают нам верное направление: процесс обучения заставляет мозг развиваться.
Майкл Мерзенич, один из самых известных нейрофизиологов в мире, считает, что упражнения для мозга могут быть так же эффективны, как и лекарственные препараты. Он утверждает, что тренировка нового навыка может изменить миллионы и миллиарды нейронных связей! Когда мы учимся, то не просто приобретаем новые знания, а изменяем структуру мозга и увеличиваем его способность к обучению.
В 1960-х годах Марк Розенцвейг из Калифорнийского университета доказал влияние развивающей среды на примере крыс. Одних крысят растили в клетках с игрушками и тренажерами, а других — в пустых одиночных клетках. Исследователи заметили, что мозг крыс, выросших в стимулирующих условиях, весил больше. Кроме того, он лучше снабжался кровью, а кора больших полушарий была на 6% толще, чем в мозге крыс, выросших в скучных клетках.
Наш мозг не похож на точный механизм. В нем почти нет «заданных настроек» — мозг можно натренировать и сделать его более послушным. У младенца всего 2–3 тысячи нейронных связей на нейрон, но уже к трем годам у каждого нейрона примерно 15 тысяч связей.
С возрастом изменения мозга происходят не так быстро, однако они все равно заметны3. Рост связей вызывает увеличение объема и плотности мозга. В это сложно поверить, но мозг и правда можно тренировать так же, как мышцы рук или ног. И это не метафора.
В 1960-х годах нейрофизиолог Пол Бач-и-Рита изобрел аппараты, помогающие незрячим людям «видеть». Он использовал камеру, изображение с которой преобразовывалось в электросигналы. Сигналы поступали на пластинку, размещенную на языке. После тренировок мозг обучался преобразованию электросигналов с поверхности языка в зрительные сигналы. Благодаря этому человек мог различать свет, тень и полутень. Такого «зрения» хватало, чтобы уклониться от летящего мяча!
Внутри мозга идет настоящая война за свободные территории! Мозг похож на талантливого менеджера: он постоянно оценивает задачи и перераспределяет нейроны.
Майкл Мерзенич, профессор неврологии из Калифорнийского университета, доказал, что карты мозга основных частей тела меняются каждые несколько недель!
Согласно теории нейропластичности, именно из-за конкуренции внутри мозга нам так сложно изучать иностранные языки во взрослом возрасте. Родной язык доминирует в той части карты мозга, которая отвечает за лингвистические способности, — и другому языку нужно отвоевывать себе место там, где уже все занято.
Наш мозг живет по простому принципу: что не используется, то отмирает. Когда у нас появляется вредная привычка, она постепенно получает все больший контроль над картой мозга — и мешает использованию этого пространства для полезных привычек.
Но справедливо и другое: чем чаще вы тренируете какой-то навык, тем легче он вам дается. Нейроны тоже учатся и со временем обрабатывают информацию все быстрее и быстрее. Это означает, что скорость нашего мышления тоже может изменяться.
Когда ребенок осваивает игру на фортепиано, он играет всем телом. С опытом приходит умение расслабляться и играть только пальцами, не напрягая ненужные мышцы.
Как усилить нейропластические изменения? • Сильный сигнал влияет на мозг больше, чем слабый. Если вы хотите запомнить что-то, входящий сигнал должен быть четким.
• Если вы тренируете какой-то навык, сфокусируйте на нем все свое внимание. Старайтесь не работать и не учиться в режиме многозадачности. Если вы выполняете задания автоматически — карты мозга меняются, но изменения длятся недолго! Продолжительные изменения мозга происходят только тогда, когда вы по-настоящему заинтересованы в происходящем. • Тренируйте ваш мозг, предлагая ему что-то непривычное. Например, новый маршрут до дома, новые танцы, новые вкусы еды или запахи.
• Выполняя привычные действия, измените темп или рабочую руку. Например, чистите зубы левой рукой вместо правой (если вы правша). • Задействуйте в привычной ситуации другие органы чувств. Например, посмотрите фильм без звука, стараясь читать по губам актеров, или поужинайте в полной темноте.
Образ жизни влияет на развитие мозга
10 лучших мыслей
1. Все, что вы делаете — и в реальности, и в воображении, — физически влияет на ваш мозг. Мозг меняется каждую секунду!
2. Мозг способен реорганизовывать сам себя за счет формирования новых нейронных связей на протяжении всей вашей жизни.
3. Чем чаще вы тренируете какой-то навык, тем легче он вам дается. Ваши нейроны учатся вместе с вами!
4. Поврежденные или неправильно функционирующие клетки мозга и нейронные цепи умеют регенерироваться и перепрограммироваться!
5. Травмы мозга — это не приговор! С помощью стимулирующих упражнений можно восстановить если не все, то очень многие функции мозга. Упражнения для мозга могут быть так же эффективны, как и лекарственные препараты.
6. Для полноценной работы мозга важно высыпаться, правильно питаться и минимизировать последствия стресса с помощью спорта и дыхательных упражнений.
7. Тренировка всего одного навыка меняет миллионы и миллиарды нейронных связей! Когда мы учимся, то не просто приобретаем новые знания, а изменяем структуру мозга и увеличиваем его способность к обучению.
8. Мозг живет по простому принципу: что не используется, то отмирает. Когда у нас появляется вредная привычка, она постепенно получает все больший контроль над картой мозга — и мешает использованию этого пространства для полезных привычек.
9. Старайтесь не работать и не учиться в режиме многозадачности. Если вы выполняете задания, не концентрируясь на них, карты мозга меняются, но изменения длятся недолго! Продолжительные изменения мозга происходят только тогда, когда вы по-настоящему увлечены тем, что делаете.
10. Чтобы наслаждаться полноценной жизнью, нужно поддерживать в порядке не только тело, но и мозг. Изучение иностранных языков, освоение нового ремесла и даже простая математическая гимнастика для мозга помогают сохранить здоровье мозга и отложить процесс его старения на 20–30 лет!
1. Магнитно-резонансная томография
2. У 5–10% дошкольников есть речевые проблемы, которые мешают им читать, писать и понимать указания
3. Результаты МРТ показывают, что у билингвов (людей, с детства говорящих на двух языках) все языки опираются на одну и ту же зону в мозге
