Из экспериментов над животными видно, что рост рационального мозга можно стимулировать при помощи физической активности в условиях повышенной или сниженной температуры окружающей среды. У крыс в течение пяти дней тренировок при температуре 37,5 °C или 4,5 °C нейрогенез шел активнее, чем у тренировавшихся при комнатной температуре[186]
. Долговременное пребывание на несильной жаре также способствует нейрогенезу у мышей. Животные с тяжелыми травмами мозга выздоравливали быстрее, если до травмы они содержались при температуре 34 °C[187].Обучающая среда
Как бы нам ни хотелось стимулировать рост и активность рационального мозга, сам он никогда не станет проявлять активность просто так, без веской причины. Как все разумные существа, он ленив и не желает тратить энергию на бессмысленные действия. Поэтому его нужно мотивировать на активность, предоставив убедительную причину, так сказать, приманить морковкой.
Морковка для мозга может иметь форму: а) трудновыполнимой задачи и б) нового действия. Мы решаем сложные задачи, находя новый способ использования старых идей, анализируя информацию и формируя стратегию. Оказываясь в новой среде, вы должны научиться ориентироваться в ней, налаживать причинно-следственные связи и устанавливать новые правила. Все эти виды поведения зависят от того, насколько активно у вас формируются новые нейронные связи и сети. Для этого необходима интенсивная активность синапсов префронтальной коры и гиппокампа. Среда, в которой присутствуют и новизна, и вызов в виде трудных задач, называется
Все большее число опытов с животными подтверждает, что ОС противостоит последствиям хронического стресса. Данных аналогичных экспериментов на людях пока недостаточно, но наблюдения указывают на то, что и человек извлекает несомненную пользу из пребывания в ОС.
В одном из экспериментов крыс в течение шести часов ежедневно на протяжении трех недель подвергали хроническому стрессу. В результате у животных существенно уменьшилась синаптическая пластичность в области гиппокампа, возникло тревожное состояние и ухудшилась кратковременная память[188]
. Затем крыс на шесть часов в день стали помещать в ОС. Вторая фаза эксперимента продолжалась десять дней – за это время животные полностью справились с тревогой, у них восстановилась кратковременная память и увеличилась синаптическая пластичность[189], [190]. В другом исследовании обнаружилось, что повышение нейротрофического фактора отчасти способствует увеличению синаптической пластичности. Нахождение в ОС повышает пластичность синапсов рационального мозга, но, согласно опытам на мышах, оказывает прямо противоположный эффект на эмоциональный мозг. Хронический стресс способствует разрастанию дендритных ветвей в базолатеральной миндалине, причем степень разрастания коррелирует с растущим уровнем тревожности. Доказано, что ОС обращает этот процесс вспять и способствует нормализации тревожных состояний[191]. Когда мышей в состоянии депрессии помещали в ОС и одновременно лечили антидепрессантами, эффективность препаратов была выше.Пример обогащенной среды – видеоигры. В одном исследовании группа геймеров играла в трехмерную (Super Mario 3D) или двухмерную игру (Angry Birds). Участникам позволялось на протяжении десяти дней играть по полчаса ежедневно. В конце этого периода у тех, кто играл в Mario, наблюдалось улучшение памяти и когнитивных навыков по сравнению с игроками в Angry Birds и контрольной группой. Отмечено также повышение качества не только пространственных навыков, но и непространственной памяти[192]
. Изучать синаптическую пластичность человеческого мозга непросто, но есть предположение, что когнитивные навыки и память восстанавливаются в результате повышенной активности и синаптической пластичности участков мозга, выполняющих эти функции, – префронтальной коры и гиппокампа.Обучение музыке тоже создает обогащенную среду. Осваивая навыки игры на музыкальном инструменте, мы интегрируем аудиальную информацию с визуальными данными и одновременно руководствуемся системой сложных правил. В исследовании пожилых людей от 60 до 84 лет выяснилось, что обучение музыке в течение четырех месяцев привело к улучшению эмоционального состояния, когнитивных навыков, внимания и исполнительных функций[193]
.