Революция в голове. Как новые нервные клетки омолаживают мозг

Через много лет мы выяснили, что воздействие обоих факторов суммируется. То есть, когда мыши сначала бегали в колесе, а затем были выпущены в обогащенную среду, эффект был больше, чем в случае каждого воздействия отдельно. Иными словами, физическая активность, по-видимому, повышала потенциал нейрогенеза взрослых. А у стимула (скорее когнитивного), который давала обогащенная среда, в результате был больший выбор легковозбудимых новых нейронов, чтобы привлечь их к делу, если позволите такую интерпретацию. Мы не знаем, действительно ли здесь имеет место какой-то выбор, или все это происходит случайно. Но в итоге получался прирост.

Этот результат вполне правдоподобен, но все равно удивителен. Обычно не все новые нейроны сохраняются надолго: у мышей это от 10 до 25 %. Таким образом, образуется достаточный запас, чтобы в случае необходимости привлечь больше клеток. Зачем нужно еще увеличивать этот излишек (учитывая, что большинство клеток все равно погибнет), неясно. Разве что незрелые клетки, возникающие в результате физической активности, со своей стороны оказывают положительный эффект, который каким-то образом способствует использованию обогащенной среды.

Как ни удивительно, по-видимому, так оно и есть. Сегодня мы предполагаем, что новые нейроны сильно влияют на деятельность сети сразу, как только становятся доступными их контакты, и несмотря на то, что их связи выглядят еще совершенно неспециализированными и незрелыми.

Нейробиолог из Аргентины Алехандро Шиндер – эксперт по этим ранним функциям нейрона. В последние годы он со своими коллегами несколько раз сумел доказать, что незрелые нервные клетки улучшают действие сети, поскольку они легко возбуждаются. В первый момент кажется, что это противоречит здравому смыслу. Мы автоматически предполагаем, что нейрон, чтобы полноценно функционировать, должен быть полностью готов. Однако, по-видимому, это не всегда верно. Вот еще один пример того, что мозг – это не компьютер, а нейроны – не микросхемы. Незрелый компьютер не работает. А вот положительное воздействие новых нервных клеток на деятельность мозга, по-видимому, в большой степени связано с тем, что они все еще проявляют все признаки незрелости.

Конечно, здесь можно спросить, что вообще должны означать слова «зрелость» и «незрелость», если «незрелость», очевидно, вызывает «зрелые» последствия. Это вопрос почти философский. Нам также еще неизвестна глубинная взаимосвязь этих двух функций – той, что возникает сразу (незрелая), и в долгосрочной перспективе (зрелая).

С другой стороны, многие делают из нашего результата несколько умозрительное, но правдоподобное заключение, что, возможно, также важно, где конкретно бегает животное. Наших мышей приводят в свидетели, доказывая, что бегать на природе лучше, чем в колесе. Или хотя бы что телевизор перед беговой дорожкой в фитнес-центре – это шаг в верном направлении. Впрочем, можно еще добавить, что важно, какая на нем включена программа.

Мозг создан для движения

Гипотеза, которая сначала казалась довольно дерзкой и согласно которой познание и движение могут быть очень тесно связаны причинно-следственной связью через нейрогенез взрослых в гиппокампе, как выяснилось, не такая уж нелепая, ведь базовое устройство нервных систем таково: всегда есть вход, куда поступают сигналы из внешнего мира, будь то зрительные (через глаза), слуховые (через уши), химические (через обоняние) или осязаемые (через кожу). И есть что-то на выходе, это всегда что-то моторное. Все, что мозг «умеет», – это движение. Речь – это тоже движение.

В эволюции нервная система появилась, чтобы в многоклеточном организме сделать возможным такое разделение труда, которое позволило бы ему сохранить подвижность одноклеточного. Например, растения и кораллы не могут сдвинуться с места, и у них нет нервной системы[37].

Эти точки входа и выхода очень тесно связаны друг с другом. Традиционно господствовали воззрения, согласно которым сенсорный и моторный аспекты во многом существуют отдельно друг от друга и связаны лишь на высшем уровне. Но это неверно. Во-первых, есть соединения по короткому пути, благодаря которым, например, возможны чрезвычайно сложные движения глаз. Если бы для этого приходилось еще и сверяться с удаленными центрами, моторный ответ шел бы слишком долго. Добыча давно уже скрылась бы из виду. Но и в других соединениях на разных уровнях пути очень коротки, так что моторная система на самом деле всегда знает, что конкретно происходит сейчас в сенсорном восприятии.

Конечно, обратное тоже верно. Ведь есть также чувство, которое позволяет воспринимать положение и движение собственного тела в пространстве. Это «проприоцепция», самоощущение тела – в первую очередь ощущение положения всех суставов и натяжения сухожилий, которое дополняет информация из органа равновесия во внутреннем ухе.