Как учится мозг взрослого

Во время обучения два тормозных синапса (желтые) исчезли. (Фото: Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen)

Говорят, что старую собаку невозможно научить новым трюкам. К счастью, это верно далеко не всегда. Ученые из Нидерландского института неврологии (Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen, NIN-KNAW) расшифровали, как мозг взрослого человека адаптируется к новым условиям. Открытие голландских исследователей, опубликованное в журнале Neuron, может быть использовано при разработке лекарственных препаратов для лечения неврологических расстройств.

Наш мозг обрабатывает информацию в сложной сети нервных клеток. Клетки общаются и возбуждают друг друга, используя специальные контакты, называемые синапсами. Мозг молодого человека способен образовывать множество новых синапсов, и, следовательно, лучше запоминает большое количество новой информации. Именно благодаря этому мы приобретаем жизненно важные навыки ходить, говорить, слышать и видеть на раннем этапе жизни. Взрослый мозг стабилизирует синапсы таким образом, что мы можем использовать то, чему мы научились в детстве, до конца жизни.

Более ранние исследования показали, что примерно одна пятая часть синапсов в мозге подавляет, а не стимулирует активность нервных клеток. Теперь нейрофизиологи продемонстрировали, что многие из этих тормозных синапсов исчезают, если взрослый мозг вынужден осваивать новые навыки. Они пришли к этому выводу, пометив тормозные синапсы в мозге мыши флуоресцентными белками и отследив их поведение в течение нескольких недель, используя специализированный микроскоп. Затем они временно закрыли животным один глаз, чтобы приучать их видеть только одним глазом. Через несколько дней область мозга, обрабатывающая информацию от обоих глаз, начала более активно реагировать на единственный открытый глаз. Одновременно многие из тормозных синапсов исчезли и были заменены новыми.

Тормозные синапсы играют жизненно важную роль в функционировании сетей головного мозга. «Представьте себе возбуждающие синапсы как дорожную сеть с движением от пункта А до пункта Б, а тормозные синапсы как знаки, регулирующие этот трафик», - объясняет руководитель исследования Кристиан Левель (Christiaan Levelt). «Тормозные синапсы обеспечивают эффективность транспортного потока в мозге. Если этого не происходит, наступает перегрузка системы, например, как при эпилепсии; если они постоянно указывают скорость 20 километров в час, то все застопорится, например, как при введении анестетика. Если переместить знаки в другие места, можно добиться существенных изменений в транспортных потоках без необходимости полностью изменять направление дорожной сети».

Тормозные синапсы играет очень весомую роль в процессе обучения, протекающем в молодом мозге. Люди с нарушениями развития нервной системы – например, с эпилепсией, а также с аутизмом и шизофренией – могут иметь проблемы с образованием тормозных синапсов. Открытие того, что мозг взрослого человека по-прежнему способен удалять или образовывать эти синапсы, позволяет надеяться, что этот процесс можно стимулировать, используя фармакологические препараты или генетические манипуляции. Оно может обозначить важные ориентиры в лечении вышеупомянутых неврологических расстройств, а также в восстановлении поврежденной ткани мозга.

По материалам

Leermechanisme van het volwassen brein ontdekt

© «Как учится мозг взрослого». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на сайт LifeSciencesToday.