Революция в голове. Как новые нервные клетки омолаживают мозг

Каждая нейронная сеть, которой постоянно приходится обучаться, вынуждена решать фундаментальную дилемму стабильности-пластичности. Под этим понимают следующую проблему: сеть с высокой пластичностью легко и много учится, но выученный материал трудно сохранить, потому что поверх него сразу записывается следующая новая информация. С другой стороны, сеть с высокой стабильностью лучше всего способна хранить выученный материал и обращаться к нему, но практически не может усвоить ничего нового. Таким образом, всегда нужно искать сбалансированный срединный путь, где максимальный возможный уровень стабильности будет сочетаться с необходимой степенью пластичности (или наоборот, необходимая степень стабильности – с максимальным возможным уровнем пластичности).

Нейрогенез взрослых создает для этого идеальные условия. Старая сеть может оставаться стабильной, тогда как новые узлы обеспечивают дополнительную пластичность, но не за счет старых связей. Все это точно дозируется и регулируется таким образом, чтобы обеспечивать пластичность по потребности. Потребность же определяется поведением индивида.

Но почему нейрогенез взрослых – это исключительный случай, а не распространенная стратегия для решения описанной дилеммы? Может быть, дело в особом устройстве сети в зубчатой извилине, может быть – в эволюционных случайностях. Это нам неизвестно. Когда речь идет об эволюции свойств, вопрос, почему так, а не иначе, не имеет смысла. Эволюция не может спросить себя об этом, значит, к сожалению, не можем и мы.

9 Что меняет нейрогенез взрослых

Решение написать эту книгу выросло не только из восхищения новыми нейронами как таковыми, но и благодаря оптимистичному взгляду на тему старения мозга, которая сама по себе дает мало оснований для надежды. Иными словами, меня побудила к этому радость, вызванная во всех отношениях позитивным развитием области. Знание о том, что структура мозга в процессе деятельности и тренировок может приспосабливаться даже на уровне нейронов, окрыляет. Это не единственный возможный подход к исследованиям когнитивного старения и нейродегенеративных заболеваний. Извлечь из него пользу – задача вовсе не тривиальная. Таким образом, эта книга призвана не только рассказать захватывающую историю о том, как нейрогенез взрослых поставил изучение мозга с ног на голову. Речь идет также о принципиально ином взгляде на деятельность мозга и, например, на проявления нейродегенеративных заболеваний, чем тот, что был принят долгое время. Это взгляд с позиций пластичного мозга, который всю жизнь находится во взаимодействии с окружающей средой и ее задачами и подстраивается под них.

Этот новый взгляд складывается из общей картины того, как данная научная область развивалась в последние 20–30 лет. Открытие стволовых клеток мозга и нейрогенеза взрослых еще раз в корне изменило исследования пластичности мозга. В результате нейрогенез взрослых быстро стал популярной темой. Разумеется, это вызывает некоторые проблемы.

Дело в том, что это воздействие новых нейронов на наше представление о старении мозга носит скорее символический характер. В повседневной практике мозг по-прежнему плохо регенерирует. А простое знание о стволовых клетках и пластичности еще ничего не дало множеству пожилых людей, которые чувствуют на себе безжалостное действие времени, а также больным деменцией.

И все же главная мысль этой книги – идея об индивидуальном, уникальном пути развития мозга, которое в форме нейрогенеза взрослых (наряду с другими проявлениями пластичности) длится всю жизнь. Наш мозг – это не компьютер, до мельчайших деталей смонтированный по жесткой схеме. В известных пределах он продолжает развиваться, пока мы живы. Даже немногочисленные новые нервные клетки участвуют в этом подстраивании структуры мозга до глубокой старости. В конце жизни наш мозг отличается от того, каким он был в начале. Не только потому, что память заполнилась и уже частично очистилась, но и потому, что его структура меняется в зависимости от выученного и пережитого нами. Воспоминания – это не что-то эфемерное, бестелесное, не «дух в машине» (как сказал Гилберт Райл[38]), они содержатся в изменениях структуры нашего мозга.

Таким образом, у каждого человека в буквальном смысле слова свой личный мозг. Забота о его развитии в течение всей жизни – тоже очень личное дело. Наш мозг несет в себе следы всего пережитого опыта; опыт – и есть эти следы. Психоанализ пытается определить воздействие опыта на функциональном, содержательном уровне, лишь в ограниченной мере учитывая аспект развития и пластичности. Вопрос о тесной связи между развитием и пластичностью, с одной стороны, и структурой мозга, которая лежит в основе всего, – с другой, здесь почти полностью игнорируется. Я уверен, что нам не удастся полностью понять психодинамику, пока мы не понимаем мозг.

Проклятие XXI века: деменция