Для чего нужны нейронные связи
Для чего нужны нейронные связи
В теле человека бессчетное количество клеток, каждая из которых имеет собственную функцию.
Бесплатные занятия с логопедом
В теле человека бессчетное количество клеток, каждая из которых имеет собственную функцию. Среди них самые загадочные – нейроны, отвечающие за любое совершаемое нами действие. Попробуем разобраться как работают нейроны и в чем их предназначение.
Что такое нейрон (нейронные связи)
Нейроны работают при помощи электрических сигналов и способствуют обработке мозгом поступающей информации для дальнейшей координации производимых телом действий.
Эти клетки являются составляющей частью нервной системы человека, предназначение которой состоит в том, чтобы собрать все сигналы, поступающие из вне или от собственного организма и принять решение о необходимости того или иного действия. Именно нейроны помогают справиться с такой задачей.
Каждый из нейронов имеет связь с огромным количеством таких же клеток, создаётся своеобразная «паутина», которая называется нейронной сетью. Посредством данной связи в организме передаются электрические и химические импульсы, приводящие всю нервную систему в состояние покоя либо, наоборот, возбуждения.
К примеру, человек столкнулся с неким значимым событием. Возникает электрохимический толчок (импульс) нейронов, приводящий к возбуждению неровной системы. У человека начинает чаще биться сердце, потеют руки или возникают другие физиологические реакции.
Мы рождаемся с заданным количеством нейронов, но связи между ними еще не сформированы. Нейронная сеть строится постепенно в результате поступающих из вне импульсов. Новые толчки формируют новые нейронные пути, именно по ним в течение жизни побежит аналогичная информация. Мозг воспринимает индивидуальный опыт каждого человека и реагирует на него. К примеру, ребенок, схватился за горячий утюг и отдернул руку. Так у него появилась новая нейронная связь.
Стабильная нейронная сеть выстраивается у ребенка уже к двум годам. Удивительно, но уже с этого возраста те клетки, которые не используются, начинают ослабевать. Но это никак не мешает развитию интеллекта. Наоборот, ребенок познает мир через уже устоявшиеся нейронные связи, а не анализирует бесцельно все вокруг.
Познание нового опыта на протяжении всей жизни приводит к отмиранию ненужных нейронных связей и формированию новых и полезных. Этот процесс оптимизирует головной мозг наиболее эффективным для нас образом. Например, люди, проживающие в жарких странах, учатся жить в определенном климате, а северянам нужен совсем другой опыт для выживания.
Сколько нейронов в мозге
Нервные клетки в составе головного мозга занимают порядка 10 процентов, остальные 90 процентов это астроциты и глиальные клетки, но их задача заключается лишь в обслуживании нейронов.
Подсчитать «вручную» численность клеток в головном мозге также сложно, как узнать количество звезд на небе.
Тем не менее ученые придумали сразу несколько способов для определения количества нейронов у человека:
Строение нейрона
На рисунке приведено строение нейрона. Он состоит из основного тела и ядра. От клеточного тела идет ответвление многочисленных волокон, которые именуются дендритами.
Мощные и длинные дендриты называются аксонами, которые в действительности намного длиннее, чем на картинке. Их протяженность варьируется от нескольких миллиметров до более метра.
Аксоны играют ведущую роль в передаче информации между нейронами и обеспечивают работу всей нервной системы.
Место соединения дендрита (аксона) с другим нейроном называется синапсом. Дендриты при наличии раздражителей могут разрастись настолько сильно, что станут улавливать импульсы от других клеток, что приводит к образованию новых синаптических связей.
Синаптические связи играют существенную роль в формировании личности человека. Так, личность с устоявшимся позитивным опытом будет смотреть на жизнь с любовью и надеждой, человек, у которого нейронные связи с негативным зарядом, станет со временем пессимистом.
Виды нейронов и нейронных связей
Нейроны можно обнаружить в различных органах человека, а не исключительно в головном мозге. Большое их количество расположено в рецепторах (глаза, уши, язык, пальцы рук – органы чувств). Совокупность нервных клеток, которые пронизывают наш организм составляет основу периферической нервной системы. Выделим основные виды нейронов.
Слаженная работа нейронов трех типов выглядит так: человек «слышит» запах шашлыка, нейрон передает информацию в соответствующий раздел мозга, мозг передает сигнал желудку, который выделяет желудочный сок, человек принимает решение «хочу есть» и бежит покупать шашлык. Упрощенно так это действует.
Самыми загадочными являются промежуточные нейроны. С одной стороны, их работа обуславливает наличие рефлекса: дотронулся до электричества – отдернул руку, полетела пыль –зажмурился. Однако, пока не объяснимо как обмен между волокнами рождает идеи, образы, мысли?
Единственное, что установили ученые, это тот факт, что любой вид мыслительной деятельности (чтение книг, рисование, решение математических задач) сопровождается особой активностью (вспышкой) нервных клеток определенного участка головного мозга.
Есть особая разновидность нейронов, которые именуются зеркальными. Их особенность заключается в том, что они не только приходят в возбуждение от внешних сигналов, но и начинают «шевелиться», наблюдая за действиями своих собратьев – других нейронов.
Функции нейронов
Без нейронов невозможна работа организма человека. Мы увидели, что эти наноклетки отвечают буквально за каждое наше движение, любой поступок. Выполняемые ими функции до настоящего времени в полной мере не изучены и не определены.
Существует несколько классификаций функций нейронов. Мы остановимся на общепринятой в научном мире.
Функция распространения информации
Данная функция:
Суть ее в том, что нейронами обрабатываются и переносятся в головной мозг все импульсы, которые поступают из окружающего мира или собственного тела. Далее происходит их обработка, подобно тому, как работает поисковик в браузере.
По результатам сканирования сведений из вне, головной мозг в форме обратной связи передает обработанную информацию к органам чувств или мышцам.
Мы не подозреваем, что в нашем теле происходит ежесекундная доставка и переработка информации, не только в голове и на уровне периферической нервной системы.
До настоящего времени создать искусственный интеллект, который бы приблизился к работе нейронных сетей человека, не удалось. У каждого из 85 миллиардов нейронов имеется, как минимум, 10 тысяч обусловленных опытом связей, и все они работают на передачу и обработку информации.
Функция аккумуляции знаний (сохранения опыта)
Человек обладает памятью, возможностью понимать суть вещей, явлений и действий, которые он единожды или многократно повторял. За формирование памяти отвечают именно нейронные клетки, точнее нейротрансмиттеры, связующие звенья между соседними нейронами.
Таким образом, за память отвечает не какая-то отдельная часть мозга, а маленькие белковые мостики между клетками. Человек может потерять память, когда произошло крушение этих нервных связей.
Функция интеграции
Данная функция позволяет взаимодействовать между собой отдельным долям головного мозга. Как мы уже сказали, сигналы от разных органов чувств поступают в разные отделы мозга.
Нейроны посредством «вспышек» активности передают и принимают импульсы в разных частях мозга. Так происходит процесс появления мыслей, эмоций и чувств. Чем больше таких разноплановых связей, тем эффективнее человек мыслит. Если человек способен к размышлениям и аналитике в определенном направлении, то он будет хорошо соображать и в другом вопросе.
Функция производства белков
Нейроны – настолько полезные клетки, что не ограничиваются только передаточными функциями. Нервные клетки вырабатывают необходимые для жизни человека белки. Опять же ключевую роль в производстве белков имеют нейротрансмиттеры, которые отвечают за память.
Всего в невронах индуцируется порядка 80 белков, вот основные из них, влияющие на самочувствие человека:
Прекращение выработки белков или их выпуск в недостаточном количестве способны привести к тяжелым заболеваниям.
Восстанавливаются ли нервные клетки
При нормальном состоянии организма нейроны могут жить и функционировать очень долго. К сожалению, случается так, что они начинают массово погибать. Причин разрушения нервных волокон может быть много, но до конца механизм их деструкции не изучен.
Установлено, что нервные клетки погибают из-за гипоксии (кислородное голодание). Нейронные сети рушатся при отдельных травмах головного мозга, человек теряет память или утрачивает способность к хранению информации. В этом случае сами нейроны сохранены, но теряется их передаточная функция.
Отсутствие допамина ведет к развитию болезни Паркинсона, а его переизбыток является причиной шизофрении. Почему прекращается выработка белка не известно, спусковой механизм не выявлен.
Гибель нервных клеток происходит при алкоголизации личности. Алкоголик со временем может совершенно деградировать и утратить вкус к жизни.
Формирование нервных клеток происходит при рождении. Долгое время ученые полагали, что со временем нейроны отмирают. Поэтому с возрастом человек утрачивает способность накапливать информацию, хуже соображает. Нарушение функции по выработке допамина и серотонина связывается с наличием практически у всех пожилых людей депрессивных состояний.
Гибель нейронов, действительно неизбежна, в год исчезает примерно 1 процент от их количества. Но есть и хорошие новости. Последние исследования показали, что в коре головного мозга есть особенный участок, именуемый гипокаммом. Именно в нем генерируются новые чистые нейроны. Подсчитано примерное количество генерируемых ежедневно нервных клеток – 1400.
В науке обозначилось новое понятие «нейропластичность», обозначающее возможность мозга регенерироваться и перестраиваться. Но есть одна тонкость: новые нейроны еще не имеют никакого опыта и наработанных связей. Поэтому с возрастом или после заболевания мозг нужно тренировать, как и все иные мышцы тела: получать новые знания, анализировать происходящие события и явления.
Подобно тому, как мы усиливаем бицепс при помощи гантели, активизировать процесс включения новых нервных клеток можно следующими способами:
Механизм возрождения прост. У нас имеются совершенно не задействованные новые клетки, которые нужно заставить работать, а сделать это можно лишь путем постановки новых задач и изучения неизвестных предметных сфер.
Как работает наш мозг: что нужно знать о нейронах и нейронных связях
В последнее время модно говорить нейронах, нейронных связях и возможностях нашего мозга. Но что все это значит с научной точки зрения? Правда ли, что для здорового развития ребенка забота и любовь гораздо важнее арифметики и чтения? Публикуем отрывок из книги «Медицина для умных. Современные аспекты доказательной медицины для думающих пациентов», которая уже на этой неделе появится в продаже.
Книгу «Медицина для умных. Современные аспекты доказательной медицины для думающих пациентов» подготовили врачи клиники «Рассвет» — единственной клиники доказательной медицины в Москве. Автор этого отрывка — прекрасный врач-невролог Анна Мороз, которая, к большому сожалению, погибла в неравной схватке с Covid-19.
Америку я не открою, структурной единицей мозга является нервная клетка — нейрон. Нейрон — клетка очень специфическая и очень отличается от остальных клеток организма человека.
Во-первых, эти клетки действительно не делятся. Есть ткани и органы в человеческом теле, клетки которых постоянно делятся и обновляются на протяжении жизни. Это и кожа, и слизистые, и ростовые зоны ногтей и волос. Клетки же нервной системы к моменту рождения уже практически не делятся, по мере взросления и развития детского мозга нейроны взрослеют вместе с ним. Они увеличиваются в размерах, обрастают многочисленными отростками и учатся коммуницировать друг с другом.
Во-вторых, нейроны — клетки очень крупные. Некоторые из нейронов могут достигать метра в длину и тянутся от головы до спинного мозга.
Эта длина достигается как раз за счет клеточных отростков, способных прорасти на половину длины туловища хозяина. Любознательные ученые даже пытались примерно рассчитать длину аксонов нервных клеток коры и получили значение около 1600 км!
В-третьих, нейроны очень чувствительные и хрупкие клетки. Это и понятно, имея такую длину, очень просто не уследить за каким-нибудь далеко убежавшим отростком и повредить его, да еще и поделиться и восстановить свою численность не выходит.
Именно поэтому мозг очень чувствителен к любым воздействиям, будь то дефицит кровоснабжения, инфекция, интоксикация или травма. Так что нейроны свои беречь надо с юных лет.
Как наш мозг развивается
Для того чтобы понять, насколько важны нейронные связи, расскажу пару слов о том, как развивается и созревает мозг у ребенка. Мозг младенца, только что появившегося на свет, очень недоразвит. Если детеныши большинства млекопитающих с первых дней способны передвигаться, то детеныш человека совсем ничего не умеет. На момент рождения у человека имеются только первичные корковые поля, нет ни памяти — вторичной коры, ни умения обобщать и анализировать информацию — третичной коры. Но, что очень интересно, все нейроны у малыша уже есть. На самом деле примерно к концу II триместра беременности все нейроны будущей коры головного мозга уже на месте, а после рождения нервные клетки не делятся и не поднимают свою численность.
Более того, ученые полагают, что во внутриутробном периоде нейронов закладывается слишком много, про запас, и перед родами приличная часть из них погибает за ненадобностью.
Весь процесс созревания мозга ребенка, освоение двигательных навыков, обучение и интеллектуальное развитие — это постоянное образование новых клеточных отростков и новых межнейронных взаимодействий. За первые 5-6 лет мозг ребенка увеличивается в размерах в четыре раза, и все это за счет ветвления нейронов. В этот период уровень межклеточного взаимодействия максимально высок и превышает таковой взрослого человека.
Обычного окружения, освоения мира, общения с людьми и положительных эмоций вполне достаточно, чтоб мозг среднестатистического ребенка развился в полноценный крупный шустро работающий орган.
Сразу хочу оговориться, что особой разницы между детьми, которых родители таскают с пеленок на сотни развивашек и кружков, и детьми, коротающими счастливое детство в деревне среди цветов, бабочек и рогатого скота, нет.
А вот что действительно важно для формирования мозга ребенка — это положительное эмоциональное подкрепление: любовь, похвалы, привязанность и чувство безопасности. Любовь ребенку нужна как воздух, малыша нельзя «залюбить».
Ребенок с сотней ненужных в его нежном возрасте навыков вроде кунг-фу, беглого чтения в 3-4 года и верховой езды (если вы, конечно, не растите профессионального спортсмена) и дефицитом родительской любви будет развиваться хуже и менее гармонично, нежели детеныш залюбленный, но не умеющий делать тройной тулуп на льду. А объясняется это все довольно просто. Когда малыш растет в стрессе, нехватке любви и заботы, постоянно переживает о том, придет ли мама с работы, ударит ли папа за разбитую тарелку, будут ли наконец совместные выходные или опять няня, включающая мультики «на отвали» и запрещающая хулиганить, то в его небольшом организме вырабатывается много гормона — кортизола.
Кортизол — гормон надпочечников, попадающий в кровь в стрессовых ситуациях. Доказано, что длительное повышение уровня кортизола в крови замедляет процессы развития мозга. У детей, растущих в условиях стресса, замедлены процессы формирования новых синапсов, снижается познавательная активность и когнитивные функции.
Не будем о грустном, возьмем ребенка, который растет в любви и спокойствии. Как только чадо научилось полноценно двигаться, перестало быть неуклюжим, научилось говорить, попадать ложкой в рот и освоило худо-бедно азы счета и письма, количество связей между нейронами несколько снижается. Ведь самое сложное, чему мог научиться человек, он уже сделал.
Но эта удивительная способность нейронов в любой момент образовывать новые связи друг с другом, когда хозяин пытается освоить новый навык (иностранный язык, письмо левой рукой при переломе правой, верховую езду или еду китайскими палочками), сохраняется и обусловливает невероятную пластичность и обучаемость мозга.
Есть в головном мозге еще один тип клеток, они формируют странную субстанцию — глию. Глия — это собирательный термин для ненейрональных клеток мозга. Они выполняют вспомогательную функцию, поддерживают нейроны и вырабатывают миелин, ту самую белую изоляцию нервных проводов, помните? И глиальные клетки как раз сохраняют свою способность делиться и обновляться на протяжение жизни человека. И это понятно, ведь если нейроны постоянно удлиняются, ветвятся и расползаются по голове, то их отростки постоянно надо окутывать новой изоляцией, чтобы информация была доставлена вовремя и в нужном направлении.
Что такое коннектом и нейронные связи
В 2005 году был введен термин «коннектом». Он подразумевает все нейроны и все связи между ними. Примерно тогда же возникла и целая область нейронауки — коннектомика. Цель ее — картирование мозга и изучение нейрональных связей.
У исследователей еще недостаточно ресурсов для полноценного изучения коннектома человека, не хватает ни знаний, ни мощности аппаратуры, однако определенные шаги в этом направлении уже сделаны. Изучены отдельные участки мозга человека, выделены некоторые нейронные сети, которые оказываются очень важными в работе головного мозга и всего организма человека.
Мы рождаемся с фиксированным числом нейронов, все последующее обучение, освоение навыков и адаптация к окружающему миру происходят за счет непрерывного образования новых нейрональных связей.
У каждого человека они уникальны и формируются по мере переживания им нового опыта. Если сравнить двух близнецов, абсолютно идентичных и внешне, и по набору генов, выяснится, что они все равно во многом будут различаться в своем поведении. Это и есть работа коннектома.
Можно ли обогатить коннектом
Безусловно, многие вещи обусловлены генетически. Например, способность нейронов ветвиться, скорость, с которой нейроны могут образовывать новые связи, количество миелина, окутывающего нервные волокна. Но триггером для построения новых межнейронных контактов служит именно внешний стимул, оживленная беседа с товарищем, поход на выставку, попытка разгадать секрет простых чисел или вышивание крестиком.
Память, интеллект, личность — закодированы в соединениях между нейронами и постоянно меняются в ответ на действия человека. Получается, сущность человека — это уникальная комбинация его генов, данных ему в момент зачатия, и постоянного воздействия окружающего мира.
Конечно, это всего лишь одна из гипотез, которая пока доказана не полностью, но она очень стройна и логична. Бессмысленно насильственным путем обучать ребенка, которому счет дается сложнее, чем одноклассникам; или рассчитывать, что один брат будет так же лихо играть на скрипке, как второй. Если нейроны образуют связи с разной скоростью, то и новый навык осваивается у каждого в свое время и со своей скоростью.
Надо просто искать индивидуальный подход к каждому человеку, чтобы понимать, в каких условиях ему комфортнее обучаться (т. е. какие должны быть дополнительные сигналы, поступающие от внешнего мира к мозгу, чтобы образовались новые нейронные связи). Я, например, всю школу делала уроки под музыку, обычно что-то из Led Zeppelin, чтоб уж наверняка, чем, конечно, вводила родителей в недоумение. Но потом поняла, что это не просто подростковые понты, мне так действительно легче и проще училось. А когда я готовилась к сессиям в университете и повторяла про себя не поддающиеся запоминанию каскады биохимических и физиологический реакций, обязательно нарезала круги по своей комнате. Вот так, сидя не запоминается, а при движении — легко!
Наша память, как полагается, также закодирована в межнейронных связях. Любопытно, что и при нормальном старении, и при различных заболеваниях мозга, приводящих к снижению памяти, первыми забываются недавние события. Сначала это обычная забывчивость: куда я положила свои очки? Как зовут женщину, с которой я познакомилась на той неделе? Постепенно снижение памяти может прогрессировать, но забываются, как правило, именно недавние события, в то время как воспоминания детства и юности в мельчайших подробностях долгое время остаются сохранными. Вероятно, и это явление отчасти можно объяснить с точки зрения коннектома.
Чем раньше появилось в голове воспоминание, тем больше на протяжение жизни мы его освежали в памяти и переживали заново сладкие, а может, и наоборот, пугающие моменты прошлого. Каждое возвращение к воспоминанию укрепляет связи между нейронами, хранящими его.
Это правомочно и для эмоционально окрашенных событий прошлого, ведь не секрет, что яркие происшествия западают в память куда глубже. Это объясняется тем, что эмоции, как позитивные, так и негативные, служат дополнительным мощным стимулом для образования новых межклеточных контактов.
Так вот, чем больше контактов хранит воспоминание, тем крепче оно держится в голове, тем дольше оно будет с нами, пока мы стареем. А свежие воспоминания, полученные стареющим мозгом, который медленно и не всегда охотно образует новые связи, остаются поверхностными и не вызывают массивного образования новых синапсов, а потому и легко покидают нашу голову, вылетая в ухо.
Забегая немного вперед, хочется сказать пару слов о том, как поддерживать свой мозг в рабочем состоянии и профилактировать когнитивные нарушения, неизбежные при старении.
Исходя из всего вышесказанного вполне логично предположить, что нейронные связи образуются тем активнее, чем насыщеннее и разнообразнее поступает к мозгу информация.
Второй факт, с которым, как это ни прискорбно, не поспоришь, заключается в том, что с возрастом и количество самих нейронов, и количество взаимосвязей между ними, и даже скорость образования этих связей снижается.
Делаем очевидный вывод: с юных лет надо вести разнообразную, богатую впечатлениями жизнь, развивать навыки многогранно (и творчество, и спорт, и иностранные языки, и чтение), получать положительное эмоциональное подкрепление (путешествия, театры, концерты, вкусная еда), много двигаться (да-да, движение активирует колоссальное количество нейронов в головном мозге, давно известно, что двигательная активность очень полезна для нервной системы), общаться с людьми.
Все эти виды активности банально повышают количество межнейронных связей и способствуют обогащению коннектома. При старении (а особенно при нейродегенеративных заболеваниях) и гибели нервных клеток мягче и незаметнее когнитивные нарушения будут обуревать тот мозг, чьи нервные связи многочисленнее. Заботиться о своем мозге и коннектоме надо с детства, с головой подходить к выбору профессии, хобби, планированию досуга и отпуска, выбору круга общения.
Молекулы радости: как наш мозг создает нейронные связи и формирует привычки и интеллект
Теории и практики
Гормоны влияют на механизмы образования эмоций и действие различных нейрохимических веществ, и, как следствие, участвуют в формировании устойчивых привычек. Автор книги «Гормоны счастья» заслуженный профессор Калифорнийского университета Лоретта Грациано Бройнинг предлагает пересмотреть шаблоны нашего поведения и научиться запускать действие серотонина, дофамина, эндорфина и окситоцина. T&P публикуют главу из книги о том, как самонастраивается наш мозг, реагируя на опыт и формируя соответствующие нейронные связи.
Лоретта Грациано Бройнинг
основатель Inner Mammal Institute, заслуженный профессор Калифорнийского университета, автор нескольких книг, ведет блог «Your Neurochemical Self» на сайте PsychologyToday.com
Перекладывая нейронные пути
«Гормоны счастья»
Каждый человек рождается с множеством нейронов, но очень небольшим количеством связей между ними. Эти связи строятся по мере взаимодействия с окружающим нас миром и в конечном счете и создают нас такими, какие мы есть. Но иногда у вас возникает желание несколько модифицировать эти сформировавшиеся связи. Казалось бы, это должно быть легко, потому что они сложились у нас без особых усилий с нашей стороны еще в молодости. Однако формирование новых нейронных путей во взрослом возрасте оказывается неожиданно сложным делом. Старые связи настолько эффективны, что отказ от них создает у вас ощущение, что возникает угроза выживанию. Любые новые нервные цепочки являются весьма хрупкими по сравнению со старыми. Когда вы сможете понять, как трудно создаются в мозгу человека новые нейронные пути, вы будете радоваться своей настойчивости в этом направлении больше, чем ругать себя за медленный прогресс в их формировании.
Пять способов, с помощью которых самонастраивается ваш мозг
Мы, млекопитающие, способны в течение жизни создавать нейронные связи, в отличие от видов с устойчивыми связями. Эти связи создаются по мере того, как окружающий нас мир воздействует на наши органы чувств, которые посылают соответствующие электрические импульсы в мозг. Эти импульсы прокладывают нейронные пути, по которым в будущем быстрее и легче побегут другие импульсы. Мозг каждого отдельного человека настроен на индивидуальный опыт. Ниже приведены пять способов, с помощью которых опыт физически меняет ваш мозг.
Жизненный опыт изолирует молодые нейроны
Постоянно работающий нейрон с течением времени покрывается оболочкой из особого вещества, которое называется миелин. Это вещество значительно повышает эффективность нейрона как проводника электрических импульсов. Это можно сравнить с тем, что изолированные провода могут выдерживать значительно большую нагрузку, чем оголенные. Покрытые миелиновой оболочкой нейроны работают без затраты излишних усилий, что свойственно медленным, «открытым» нейронам. Нейроны с миелиновой оболочкой выглядят скорее белыми, чем серыми, поэтому мы разделяем наше мозговое вещество на «белое» и «серое».
В основном покрытие нейронов миелином завершается у ребенка к возрасту двух лет, по мере того как его тело научается двигаться, видеть и слышать. Когда рождается млекопитающее, в его мозгу должна сформироваться ментальная модель окружающего его мира, что предоставит ему возможности для выживания. Поэтому выработка миелина у ребенка максимальна при рождении, а к семи годам она несколько снижается. К этому времени вам уже не надо учить заново истины, что огонь обжигает, а земное тяготение может заставить вас упасть.
Если вы думаете, что миелин «зря расходуется» на усиление нейронных связей именно у молодых, то следует понимать, что природа устроила именно так по обоснованным эволюционным причинам. На протяжении большей части истории человечества люди заводили детей сразу по достижении половой зрелости. Нашим предкам нужно было успеть решить первоочередные насущные задачи, которые обеспечивали выживание их потомства. Во взрослом состоянии они больше использовали новые нейронные связи, чем перенастраивали старые.
С достижением периода полового созревания человека формирование миелина в его организме вновь активизируется. Это происходит из-за того, что млекопитающему предстоит осуществить новую настройку своего мозга на поиск наилучшего брачного партнера. Часто в период спаривания животные мигрируют в новые группы. Поэтому им приходится привыкать к новым местам в поисках пищи, а также к новым соплеменникам. В поисках брачной пары люди также нередко вынуждены перемещаться в новые племена или кланы и постигать новые обычаи и культуру. Рост выработки миелина в период полового созревания как раз всему этому и способствует. Естественный отбор устроил мозг таким, что именно в этот период он меняет ментальную модель окружающего мира.
Все, что вы целенаправленно и постоянно делаете в годы своего «миелинового расцвета», создает мощные и разветвленные нейронные пути в вашем мозгу. Именно поэтому так часто гениальность человека проявляется именно в детстве. Именно поэтому маленькие горнолыжники так лихо пролетают мимо вас на горных спусках, которые вы не можете освоить, сколько ни стараетесь. Именно поэтому таким трудным становится изучение иностранных языков с окончанием юношеского возраста. Будучи уже взрослыми, вы можете запоминать иностранные слова, но чаще всего вы не можете быстро подбирать их для выражения своих мыслей. Это происходит потому, что вербальная память концентрируется у вас в тонких, не покрытых миелином нейронах. Мощные миелинизированные нейронные связи заняты у вас высокой мыслительной деятельностью, поэтому новые электрические импульсы с трудом находят свободные нейроны. […]
Колебания активности организма в миелинизации нейронов могут помочь вам понять, почему у людей возникают те или иные проблемы в разные периоды жизни. […] Помните, что человеческий мозг не достигает своей зрелости автоматически. Поэтому часто говорят, что мозг у подростков еще не вполне сформировавшийся. Мозг «миелинирует» весь наш жизненный опыт. Так что если в жизни подростка будут иметь место эпизоды, когда он получает незаслуженное вознаграждение, то он накрепко запоминает, что награду можно получить и без усилий. Некоторые родители прощают подросткам плохое поведение, говоря, что «их мозг еще не полностью оформился». Именно поэтому очень важно целенаправленно контролировать тот жизненный опыт, который они впитывают. Если позволить подростку избегать ответственности за свои действия, то можно сформировать у него разум, который будет ожидать возможности уклонения от такой ответственности и в дальнейшем. […]
Жизненный опыт повышает эффективность работы синапса
Синапс — это место контакта (небольшой промежуток) между двумя нейронами. Электрический импульс в нашем мозгу может передвигаться только при том условии, что он достигает конца нейрона с достаточной силой, чтобы «перепрыгнуть» через этот промежуток к следующему нейрону. Эти барьеры помогают нам фильтровать на самом деле важную входящую информацию от не имеющего значения так называемого «шума». Прохождение электрического импульса через синаптические промежутки — это очень сложный природный механизм. Его можно представить себе так, что на кончике одного нейрона скапливается целая флотилия лодок, которая транспортирует нейронную «искру» в специальные приемные доки, имеющиеся у рядом расположенного нейрона. С каждым разом лодки лучше справляются с транспортировкой. Вот почему получаемый нами опыт увеличивает шансы передачи электрических сигналов между нейронами. В мозге человека имеется более 100 триллионов синаптических связей. И наш жизненный опыт играет важную роль, чтобы проводить по ним нервные импульсы так, чтобы это соответствовало интересам выживания.
На сознательном уровне вы не можете решать, какие именно синаптические связи вам следует развивать. Они формируются двумя основными способами:
1) Постепенно, путем многократного повторения.
2) Одномоментно, под воздействием сильных эмоций.
[…] Синаптические связи строятся на основе повторения или эмоций, пережитых вами в прошлом. Ваш разум существует за счет того, что ваши нейроны образовали связи, которые отражают удачный и неудачный опыт. Некоторые эпизоды из этого опыта были «закачаны» в ваш мозг благодаря «молекулам радости» или «молекулам стресса», другие были закреплены в нем благодаря постоянным повторениям. Когда модель окружающего мира соответствует той информации, которая содержится в ваших синаптических связях, электрические импульсы пробегают по ним легко, и вам кажется, что вы вполне в курсе происходящих вокруг вас событий.
Нейронные цепочки формируются только за счет активных нейронов
Те нейроны, которые активно не используются мозгом, начинают постепенно ослабевать уже у двухлетнего ребенка. Как ни странно, это способствует развитию его интеллекта. Сокращение числа активных нейронов позволяет малышу не скользить рассеянным взглядом по всему вокруг, что свойственно новорожденному, а опираться на нейронные пути, которые у него уже сформировались. Двухлетний малыш способен уже самостоятельно концентрироваться на том, что доставляло ему в прошлом приятные ощущения типа знакомого лица или бутылочки с его любимой едой. Он может остерегаться того, что в прошлом вызвало у него отрицательные эмоции, например драчливый товарищ по играм или закрытая дверь. Юный мозг полагается уже на свой небольшой жизненный опыт в том, что касается удовлетворения нужд и избегания потенциальных угроз.
Как бы ни строились нейронные связи в мозге, вы ощущаете их как «истину»
В возрасте от двух до семи лет процесс оптимизации мозга у ребенка продолжается. Это заставляет его соотносить новый опыт со старым, вместо того чтобы накапливать новые переживания каким-то отдельным блоком. Тесно переплетенные нейронные связи и нервные пути составляют основу нашего интеллекта. Мы создаем их, разветвляя старые нейронные «стволы», вместо того чтобы создавать новые. Таким образом, к семи годам мы обычно четко видим то, что уже однажды видели, и слышим уже однажды услышанное.
Вы можете подумать, что это плохо. Однако подумайте над ценностью всего этого. Представьте себе, что вы солгали шестилетнему ребенку. Он верит вам, потому что его мозг жадно впитывает все, что ему предлагается. Теперь предположите, что вы обманули ребенка восьми лет. Он уже подвергает ваши слова сомнению, потому что сравнивает поступающую информацию с уже имеющейся у него, а не просто «проглатывает» новые сведения. В возрасте восьми лет ребенку уже труднее формировать новые нейронные связи, что толкает его на использование уже имеющихся. Опора на старые нейронные цепочки позволяет ему распознать ложь. Это имело огромное значение с точки зрения выживания для того времени, когда родители умирали молодыми и детям с малых лет приходилось привыкать заботиться о себе. В юные годы мы формируем определенные нейронные связи, позволяя другим постепенно угасать. Некоторые из них исчезают, как ветер уносит осенние листья. Это помогает сделать мыслительный процесс человека более эффективным и целенаправленным. Конечно, с возрастом вы получаете все новые знания. Однако эта новая информация концентрируется в тех областях мозга, в которых уже существуют активные электрические пути. Например, если наши предки рождались в охотничьих племенах, то быстро набирали опыт охотника, а если в племенах землепашцев — сельскохозяйственный опыт. Таким образом мозг настраивался на выживание в том мире, в котором они реально существовали. […]
Между активно используемыми вами нейронами образуются новые синаптические связи
Каждый нейрон может иметь много синапсисов, потому что у него бывает много отростков или дендритов. Новые отростки у нейронов образуются при его активной стимуляции электроимпульсами. По мере того как дендриты растут в направлении точек электрической активности, они могут приблизиться настолько, что электрический импульс от других нейронов может преодолеть расстояние между ними. Таким образом рождаются новые синаптические связи. Когда подобное происходит, на уровне сознания вы получаете связь между двумя идеями, например.
Свои синаптические связи вы ощущать не можете, но легко можете увидеть это в других. Человек, любящий собак, смотрит на весь окружающий мир через призму этой привязанности. Человек, увлеченный современными технологиями, все на свете связывает с ними. Любитель политики оценивает окружающую реальность политически, а религиозно убежденный человек — с позиций религии. Один человек видит мир позитивно, другой — негативно. Как бы ни строились нейронные связи в мозге, вы не ощущаете их как многочисленные отростки, похожие на щупальца осьминога. Вы ощущаете эти связи как «истину».
Рецепторы эмоций развиваются или атрофируются
Для того чтобы электрический импульс мог пересечь синаптическую щель, дендрит с одной стороны должен выбросить химические молекулы, которые улавливаются специальными рецепторами другого нейрона. Каждое из нейрохимических веществ, вырабатываемых нашим мозгом, имеет сложную структуру, которая воспринимается только одним специфическим рецептором. Она подходит к рецептору, как ключ к замку. Когда вас захлестывают эмоции, то вырабатывается больше нейрохимических веществ, чем может уловить и обработать рецептор. Вы чувствуете себя ошеломленным и дезориентированным до тех пор, пока ваш мозг не создаст больше рецепторов. Так вы адаптируетесь к тому, что «вокруг вас что-то происходит».
Когда рецептор нейрона продолжительное время неактивен, он исчезает, оставляя место для появления других рецепторов, которые могут вам понадобиться. Гибкость в природе означает, что рецепторы у нейронов должны либо использоваться, либо они могут потеряться. «Гормоны радости» постоянно присутствуют в мозге, осуществляя поиск «своих» рецепторов. Именно так вы и «узнаете» причину своих позитивных ощущений. Нейрон «срабатывает», потому что подходящие молекулы гормонов открывают замок его рецептора. А затем на основе этого нейрона создается целая нейронная цепь, которая подсказывает вам, откуда ожидать радости в будущем.