Нейропластичность мозга: что это такое, на что влияет и как её тренировать
Нейропластичность — способность мозга адаптироваться и меняться в зависимости от переживаемого опыта. Происходит это за счёт создания новых нейронных связей или изменений в уже существующих. Вместе с «Лабораторией нейронаук и поведения человека» Сбера разбираемся, как она работает, что даёт нам и как её развивать.
Как работает нейропластичность
В человеческом мозге 86 млрд нейронов, которые образуют между собой связи. У каждого нейрона есть тело и два типа отростков: дендриты и аксоны. Первые получают сигналы, вторые — передают. Контакт между дендритом и аксоном называется синапсом.
В течение трёх лет после рождения количество синапсов в мозге ребёнка увеличивается с 2,5 до 15 тыс. на нейрон.
В то же время в двухлетнем возрасте начинается процесс уничтожения лишних нейронных связей — синаптический прунинг, или обрезка. Это происходит для того, чтобы усмирить хаос из огромного количества связей и повысить эффективность работы мозга. До десяти лет он идёт довольно быстро: в результате число синапсов сокращается в два раза.
Далее скорость обрезки снижается, общее количество синапсов стабилизируется. Активный процесс массовой реорганизации заканчивается примерно к 25 годам.
Это не означает, что нейронные связи после этого становятся полностью неизменными. Мозг сохраняет пластичность на протяжении всей жизни, хотя и в меньшей степени, чем в детстве. Навыки могут забываться из-за того, что связи между синапсами ослабевают.
Российский нейрофизиолог Наталья Бехтерева предложила концепцию «жёстких» и «гибких» связей мозга, которая помогает понять, как работает нейропластичность.
Жёсткие связи отвечают за стабильную работу мозга и строго закреплённые функции. Например, зрительная система устроена так, что сигналы от глазного дна всегда передаются по зрительному нерву в определённые зоны мозга. Эти связи не могут перестраиваться — если они повреждаются, их работа не компенсируется другими участками.
Гибкие связи обеспечивают более сложные процессы, такие как речь и мышление. В отличие от жёстких связей, они не привязаны к конкретным структурам, а распределены по разным областям мозга. Если одна часть таких связей повреждается, другие могут взять на себя её функции.
Типы нейропластичности
Структурная нейропластичность
Это физические изменения в структуре мозга: образование новых нейронов и синапсов.
Функциональная нейропластичность
Это способность мозга перераспределять функции между разными участками. Например, если какая-то часть мозга повреждена, другие области могут взять на себя её функции.
Синаптическая нейропластичность
Это изменения в силе связей нейронов. Они укрепляются или ослабляются в зависимости от того, как часто или редко мы что-то делаем.
Что даёт нейропластичность
Возможность изучать новое, менять паттерны поведения и адаптироваться
Вождение автомобиля, катание на сноуборде, чтение на иностранном языке или рисование — все эти навыки осваиваются нами и закрепляются в мозге за счёт создания новых нейронных связей. Чем чаще мы делаем одно и то же, тем устойчивее связь.
Правда ли взрослому сложнее выучить иностранный язык?
В то же время связи, отвечающие за навыки или привычки, которыми мы пользуемся редко, могут со временем ослабевать. Это и плюс, и минус. С одной стороны, мы забываем то, чему учились раньше. С другой стороны, можем избавиться от некоторых паттернов поведения. Работа именно с такими установками лежит в основе когнитивно-поведенческой терапии в психологии. Терапия помогает пациентам найти деструктивные мысли, которые закрепились в сознании, и поменять их на более позитивные.
За счёт нейропластичности мы адаптируемся к новым условиям, например при смене работы или места жительства. И чем лучше развита нейропластичность, тем проще нам это даётся.
Восстановление после травм и болезней
Благодаря нейропластичности мозг может восстанавливать утраченные функции после заболеваний, травм, потери слуха или зрения. Например, при инсульте часть нейронов может погибнуть из-за недостаточного кровоснабжения. Однако соседние области мозга способны взять на себя функции повреждённых участков при условии проведения интенсивной реабилитации, включая физические упражнения и когнитивные тренировки.
В случае черепно-мозговой травмы нейропластичность способствует восстановлению когнитивных и двигательных функций. Комплексные реабилитационные программы, включающие физиотерапию, когнитивные тренировки и стимуляцию мозга, способны усилить нейропластичность.
Однако возможности нейропластичности не безграничны. Эффективность реабилитации зависит от нескольких факторов:
- Тип и тяжесть травмы. Если повреждение привело к гибели клеток и образованию рубцов, восстановление функций может быть затруднено. Особенно сложно компенсировать утраченные способности, если травма затрагивает несколько взаимосвязанных систем или высокоспециализированные нейронные структуры.
- Время начала восстановления. Наибольшие шансы на успешную реабилитацию наблюдаются в первые два-три месяца после травмы — «острую фазу». Чем позже начинается восстановление, тем сложнее добиться прогресса. Однако даже при хронических повреждениях нейропластичность сохраняется в некоторой степени.
- Индивидуальные факторы. Генетика, возраст, общее состояние здоровья и уровень когнитивного резерва до травмы также могут влиять на способность к восстановлению.
Факторы, влияющие на нейропластичность
Возраст
С возрастом способность мозга адаптироваться снижается, но не исчезает полностью. Даже в пожилом возрасте способность к нейропластичности сохраняется, просто проявляется слабее.
Наследственность
Некоторые люди изначально обладают более высоким или низким потенциалом к нейропластичности.
Обучение и опыт
Чем больше разнообразных задач, информации и новых впечатлений в жизни человека, тем выше нейропластичность его мозга. Особенно полезны умственные нагрузки.
Питание и образ жизни
Регулярные тренировки улучшают работу мозга и его способность адаптироваться. Здоровый сон необходим для закрепления воспоминаний. Также важно сбалансированное питание, особенно богатое жирными кислотами омега-3 и антиоксидантами.
Как улучшить нейропластичность
Нейропластичность сохраняется на протяжении всей жизни, и для её поддержания нужно заниматься определённой деятельностью и развивать полезные привычки.
Важно учиться на протяжении всей жизни. Регулярное освоение новых навыков стимулирует образование новых нейронных связей.
Искусство учиться: что такое lifelong learning
Также полезно выполнять сложные интеллектуальные задачи, которые развивают когнитивную гибкость, внимание и память. Это могут быть головоломки, судоку, шахматы и упражнения для тренировки памяти.
Кроме того, современные технологии, такие как нейроигры и программы когнитивного тренинга, помогают поддерживать пластичность мозга и снижают риск возрастных когнитивных нарушений.
В приоритет нужно поставить и регулярную аэробную физическую активность. Ходьба, бег, плавание или йога увеличивают приток крови к мозгу и способствуют выделению белка, который улучшает синаптическую пластичность. Это, в свою очередь, позитивно влияет на память и способность к обучению.
Медитация — ещё одна полезная привычка, которая помогает улучшить концентрацию внимания.
Не забывайте про регулярный сон и здоровое питание.
Не менее важную роль играет общение. Оно развивает эмпатию, навыки социального взаимодействия и решения проблем. Особенно в пожилом возрасте крепкие социальные связи помогают поддерживать когнитивное здоровье.
Обратите внимание на стресс. Хронический стресс и повышенный уровень кортизола могут негативно влиять на пластичность нейронов.
Главное
Удивительная способность мозга изменяться и адаптироваться играет ключевую роль в обучении, восстановлении после травм и поддержании когнитивных функций. Понимание этого процесса может помочь каждому из нас сохранить здоровье мозга на протяжении всей жизни.