Изображение нейрона, 2005
Дэниэл Сигел - один из тех нейроученых-визионеров, благодаря которым практика внимательности не просто была признана в современном западном обществе, но помогла создать новые области знаний, среди котрых - межличностная нейробиология. В этом интервью Патти де Льоса (Patty de Llosa) он рассказывает о том, что наше “Я” всегда неразрывно связано с теми многими “МЫ”, частью которых мы являемся. А также о том, как медитация позволяет нам менять качество нашей жизни и наших отношений, изменяя свой мозг.
Перевод © Практика внимательности
Ум - сам себе хозяин, он может сам
Из Ада сделать Рай, из Рая сделать Ад.
- Джон Мильтон . Потерянный рай.
Доводилось ли вам когда-либо, пусть даже предчувствуя недоброе, задуматься о том, где находится ваш внутренний «центр управления» - в сложной биомеханике вашего мозга или на широких просторах вашего сознания? Это всегда казалось мне столь же непостижимым, как и вопрос, что было раньше, курица или яйцо. Но исследования нейропластичности мозга меняют то, как учёные привыкли думать о связи мозга и сознания. Хотя уже не первый год известно, что мозг - это физическая основа сознания, главная загадка нейронауки состоит в том, как сознание изменяет физические структуры мозга.
В течение нескольких последних десятилетий благодаря таким методам визуализации, как ПЭТ (Позитронно-эмиссионная томография) и МРТ (Магнитно-резонансная томография), ученые могут наблюдать процессы, которые происходят в мозге, когда мы спим, работаем, принимаем решения или действуем, в том числе и с учётом разных ограничений, которые накладывает на нас болезнь, несчастный случай или война.
Сантьяго Рамон-и-Кахаль. Рисунок нейрона, 1899
Настоящий прорыв в методах визуализации позволил доктору Джеффри Шварцу (Jeffrey Schwartz) задать двадцать лет назад вопрос: какой внутренний опыт формируется благодаря нейронной активности, которую можно зафиксировать на сканах мозга? И что ещё более важно: как мы можем использовать научные открытия, связывающие определенный внутренний опыт с работой мозга, для того чтобы привнести структурные изменения в нашу повседневную жизнь?»
Сейчас Шварц - психиатр-исследователь в медицинской школе при Университете Калифорнии в Лос-Анджелесе и автор книги «Ум и Мозг» (The Mind&The Brain). Практик буддийской медитации, он разработал форму терапии, которая восстанавливает нарушенные химические связи между элементами в нейронном контуре мозга, связанном с обсессивно-компульсивным расстройством. (Обсессивно-компульсивное расстройство личности - это яркий пример патологических процессов в мозге, когда навязчивые мысли можно увидеть на МРТ).
Он говорил своим пациентам: «Чувство сомнения - это ложное сообщение, которое происходит из-за заклинивания передачи сигналов в мозге». И они учились по-другому думать о своих навязчивых мыслях: они тренировались регулярно переключать своё внимание таким образом, чтобы действовать не на автопилоте, а осознанно, и это активировало новые контуры в их мозге.
Он не только изобрел новый способ лечения психического заболевания, но также предоставил неопровержимые доказательства того, что ум может контролировать химию мозга - переключение внимания буквально перепрограммировало мозг, и практика внимательности помогла людям лучше контролировать свою жизнь.
На другом фронте тысячелетнюю науку медитации исследовал пионер созерцательной нейронауки из Висконсинского университета в Мэдисоне. При сотрудничестве с Далай-Ламой он делал МРТ тибетским монахам во время таких медитативных практик, как визуализация, однонаправленная концентрация и медитация сострадания. «Мозг может изменяться под воздействием простой тренировки ума, которая пришла к нам из великих мировых религиозных традиций, - говорит Дэвидсон. - Мозг, больше чем любой другой орган нашего тела, ориентирован на изменения в ответ на новый опыт».
Когда Далай-Ламу спросили, какую наибольшую выгоду он рассчитывал получить от этого исследования, Его Святейшество ответил: «Тренируя свой ум, люди могут стать более спокойными - особенно те, кто страдает от слишком сильных эмоциональных взлётов и падений. Таков вывод из этих исследований буддийской тренировки ума. Я не стремлюсь пропагандировать буддизм, но я думаю о том, как использовать буддийскую традицию на благо общества. Конечно, как буддисты, мы всегда молимся за всех чувствующих существа. Но мы только лишь человеческие существа, и самое важное, что вы можете сделать - это тренировать свой собственный ум».
Отношения меняют мозг
Мозг человека
Я поинтересовалась у доктора Дэниела Сигела, основателя новой области - межличностной нейробиологии, как меняется наш мозг, когда мы взаимодействуем друг с другом. Он посвятил более двадцати лет изучению глубокого влияния, которое оказывает на нас окружающие люди. Это то, что он называет «нейробиология “мы”». . Сигел - клинический профессор психиатрии в Медицинской школе Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (CША), содиректор Исследовательского центра “Внимательное осознавание” (Mindful Awareness Research Center)и директор “Института майндсайта” (The Mindsight Institute).
Он убеждён в том, что «мы» - это малоизученная, но мощная связь, и качество этой связи обладает огромным трансформационный потенциалом, как личностным, так и социальным. Он убежден, что этому нужно учить в школах, говорить в церквях и познакомить с этим понятием политиков.
«Межличностная нейробиология - это не разновидность терапии, но форма интеграции целого ряда научных исследований, пытающихся определить, что же это такое - человеческая реальность. Я придумал эту фразу, чтобы обобщить сколько человеческих усилий мы тратим на то, чтобы познать истину. Мы можем определить, что такое сознание. Мы можем определить, что такое психическое здоровье. Мы можем найти научные основания всему, но я хочу найти основания всему во всех науках. Мы ищем то, что мы называем “согласием”. Если вы представите себе, что нейробиолог - это слепец, имеющий дело только с одной частью слона, то мы пытаемся обнаружить целостный взгляд на действительность, обнаружить “целого слона”» .
В ходе дистанционного семинара по клиническому применению межличностной нейробиологии Сигел пояснил, что «для того, чтобы человек изменился, должно измениться его сознание». Также он добавил, что «сейчас мы знаем, что “сознание” - это результат как межличностных процессов, так и структуры мозга, или нейробиологии. Мозг - это социальный орган нашего тела, в котором сто миллиардов нейронов пытаются поговорить с другими нейронами. Выброс нейромедиаторов приводит к тому, что нейроны возбуждаются или не возбуждаются. Именно эти устоявшиеся паттерны нейронного возбуждения мы и считаем своим сознанием». (7)
Он привёл пример того, как нейронные импульсы порождают психические переживания и как психические переживания создают нейронные импульсы. Когда вы слышите какие-то слова (например, «Эйфелева башня»), вы тут же представляете себе визуальный образ. Это происходит потому, что когда вы слышите слово, электрический ток пробегает сквозь возбужденный слуховой нерв, посылая сообщение в левое полушарие вашего мозга, где оно декодируется. Визуальный образ создаётся в другой области вашего мозга.
На недавней конференции Сигел также пояснил, что «нейронная репрезентация Эйфелевой башни, или то, что называется её нейронным сетевым профилем (neural net profile), создаётся благодаря процессу, в ходе которого сознание связывает прошлое, настоящее и ожидание будущего. Никто на планете не знает, как нейронные импульсы превращаются в мысленный образ, но мы знаем, где это происходит и что это каким-то образом приводит к субъективным психическим процессам. Сознание возникает на стыке нейробиологии и межличностных взаимодействий, в ходе которых происходит обмен переживаниями и опытом между сознаниями».
Хорошая новость состоит в том, что хотя наши ранние опыты межличностного общения могли создавать вредные повторяющиеся паттерны поведения, новые паттерны формируются в течение всей нашей жизни. Мы можем освободиться от этих старых шаблонов с помощью новых нейронных связей.
Сигел верит, что межличностные отношения - это ключ к новым формам психического потока, которые формируют фокус нашего внимания и работу нашего воображения. «Поскольку психические процессы внимания и воображения изменяют нейронное возбуждение в мозге, сознание может изменять мозг».
Дэниел убежден, что развитие внимания с помощью медитации играет решающую роль в достижении внутреннего равновесия. Он рекомендует это своим пациентам, рассказывая о том, что практика внимательности помогает людям регулировать свои внутренние состояния, включая иммунную систему, эмоции, внимание и даже межличностные взаимодействия. Он добавляет: «Теперь меня это не удивляет. Потому что практика внимательности способствует росту интегративных волокон в мозге, которые необходимы для регулирования всех этих областей. Интеграция - это основной механизм саморегуляции».
Я спросила его, как медитация может справиться с полученным травматическим опытом. Разве глубоко травмированные люди, которые пытаются сидеть и медитировать и быть «здесь и сейчас», не чувствуют больше боли?! Он ответил: «Во время практики внимательности вы не пытаетесь подняться над болью, “быть выше” боли, преодолеть её. Наоборот, вы пытаетесь глубоко и полностью принять свою боль . Сопротивление на самом деле вызывает еще больше страданий. Если вы уже испытываете боль, то ваша задача - принять её, освободиться от желания управлять ей или в срочном порядке избавиться от неё. Это на самом деле очень сильно уменьшает страдания, даже если боль остаётся».
«Мы» - это то же, что и «я»
Изображение нейрона, 2007
У нашей нервной системы есть два базовых режима: она либо активна, либо спокойна. Когда мы находимся в реактивном состоянии, ствол головного мозга сигнализирует о том, что нам нужно атаковать или бежать. Это значит, что в этот момент мы не способны быть открытыми с другими людьми и можем воспринять даже безобидные комментарии как провокацию.
С другой стороны, когда мы находимся в восприимчивом состоянии, в стволе головного мозга активизируется другая система - и мускулы лица и голосовые связки расслабляются, а кровеносное давление и сердечный ритм приходят в норму. «Восприимчивое состояние активирует систему социальной вовлеченности, которая соединяет нас c другими людьми» - так Сигел объясняет это явление в своей последней книге, «Майндсайт». «Восприимчивость – это состояние, в котором мы ощущаем себя в безопасности и понимаем, что нас видят; реактивность – это реакция выживания «бей – беги – замри».
Он описывает мозг, как часть «проявленной в теле нервной системы, физический механизм, через который проходят потоки энергии и информации, влияющие на наши отношения и сознание». По его определению, отношения - это «поток энергии и информации между людьми». Разум - это «воплощенный в теле процесс, регулирующий этот поток энергии и информации, включая наше сознание. Разум возникает в пространстве между людьми, как результат их взаимодействия. Это не какая-то ваша личная собственность - все мы глубоко взаимосвязаны. И нам нужно составить карту «мы», потому что «мы» - это то же, что и «я».
Несмотря на то, что некоторые нейроученые настаивают, что сознание - это только лишь результат работы мозга, Сигел указывает на то, что ни у «сознания», ни у «здоровья» нет точных определений. «”Психическое здоровье” для многих означает, что “если у вас нет симптомов, перечисленных в DSM-IV” (Диагностическое и статистическое руководство по психическим расстройствам), то вы точно здоровы! Теперь мы знаем, что интеграция способствует здоровью и гармонии. Мы можем посмотреть на симптомы DSM под другим углом: это примеры хаоса и внутренней скованности - а ведь это именно то, что происходит при ослаблении или нарушении интеграции. Поэтому мы можем дать такое определение психическому здоровью - это способность наблюдать и изменять свои состояния таким образом, чтобы это приводило к интеграции нашей жизни. Таким образом, то, что казалось неизменным, на самом деле можно изменить».
Интеграция - это жизненно важная связь со всеми частями нашего “Я”, которая способствует обретению баланса. Для неё нужна дифференциация и связь, и отсутствие одного из этих компонентов разрушает интеграцию.
Нервная система человека
«Отношения, разум и мозг - это не разные части реальности. Каждая из них зависит от потока энергии и информации. Мозг - это механизм; субъективное впечатления и осознавания - это разум. Регуляция энергетического и информационного потока - это функция разума как процесса, возникающего в результате наличия у человека как отношений, так и физического мозга. А отношения - это тот способ, которым мы оформляем этот поток.
С этой точки зрения, эмерджентный процесс, который мы называем «разумом», расположен и в теле (нервная система), и в наших отношениях. Гармоничные, сонастроенные межличностные отношения способствуют развитию интегративных нервных волокон в мозге. Это именно те регулирующие волокна, которые позволяют воплощенному в теле мозгу правильно функционировать, а разуму - испытывать чувство глубокой связанности и благополучия. Кроме того, такое состояние даёт возможность ощущать свою взаимосвязь с внешним миром. Сострадание, доброта и жизнеспособность - это естественные результаты такой интеграции».
Если разум - это то, что протекает сквозь механизм мозга, нейропластичность - это процесс или факт ? Сигел говорит, что «это факт процесса. Процесс - это глагол, а не существительное. Это не гипотеза, это реально существующий научный факт, но процесс - что-то, что движется, происходит, нечто динамическое. То, что набирает обороты. Это существительное, но это движущийся процесс ».
Он затрагивал эту же тему на конференции: «Всё, что мы переживаем: воспоминание, или эмоция, или мысль - это часть процесса , а не какое-то место в мозге. Энергия - это способность делать что-либо. Нет ничего, что не является энергией, даже “масса”. Помните E=MC в квадрате? Информация - это буквально вихрь энергии с определенным шаблоном, который имеет символическое значение. Информация должна быть глаголом, и разум тоже. Нам нужно изменить язык и найти слова, отражающие эти действия. (В английском варианте Сигел предлагает варианты minding и informationing - что-то вроде “разуметь” и “информацить” – прим. ред ) И разум - это воплощённый в теле процесс, возникающий там, где есть отношения между отдельными элементами и регулирующий поток энергии и информации».
Мы можем быть одновременно и «я» и частью «нас»
Нейрон. Зеленый: микротрубочки. Голубой: ДНК. Красный: моторные нервы и белки, ассоциированные с микротрубочками. Изображение получено спустя сто лет после создания рисунка нейрона Рамоном-и-Кахалем.
Одно из самых захватывающих последних открытий в нейронауке - это система зеркальных нейронов, которая помогает нам устанавливать связи друг с другом. У Сигела есть талант объяснять сложные процессы, происходящие в мозге и нервной системе, простыми и понятными для непосвященных словами: «Когда кто-то общается с вами, некоторые нейроны могут активизироваться. Они растворяют границы между вами и другими людьми. Эти зеркальные нейроны - система, встроенная в структуру нашего мозга и созданная для того, чтобы мы могли видеть состояния других людей.
Это означает, что мы можем легко научиться танцевать, но также - ощущать чувства других людей. Они автоматически и спонтанно считывают информацию о намерениях и чувствах окружающих, и это создаёт эмоциональный резонанс и заставляет нас копировать поведение других. Зеркальные нейроны просто подключают наше внутреннее состояние к состоянию людей, которые находятся рядом с нами, и это происходит бессознательно».
И приведём цитату из «Майндсайта»: «Зеркальные нейроны похожи на антенны, улавливающие информацию о намерениях и чувствах окружающих, создающие эмоциональный резонанс и заставляющие копировать поведение других… Это те самые сигналы из правого полушария, которые использует система зеркальных нейронов, чтобы симулировать другого человека внутри нас и создать нейронную карту взаимосвязанного ощущения «я». Так мы обладаем собственным «я» и одновременно оказываемся частью «мы». ”
Так как же мы можем изменить свой мозг таким образом, чтобы он стал более открытым и восприимчивым к другим? Мы уже знаем, что мозг получает информацию от органов чувств и наделяет их смыслом. Это то, как слепые находят способы воспринимать информацию и составлять карту своего мира. По словам Сигела, они делают это на «второстепенных путях» вместо «главных магистралей» мозга.
Это главный ключ к тому, как мы можем добиться перемен: «Вы можете взять мозг взрослого человека - вне зависимости от того, в каком состоянии он находится, - и изменить жизнь этого человека за счет создания новых нейронных путей», - подтверждает Сигел.
«Поскольку кора головного мозга чрезвычайно адаптивна и многие области мозга пластичны, мы можем выявлять те «дремлющие» потенциальные пути, которые мы не слишком активно используем, и развивать их. Нейронная стволовая клетка - это шарик, недифференцированная клетка в мозге, которая каждые 24 часа делится надвое. Через восемь-десять недель она превратится в специализированную нервную клетку, существующую как часть взаимосвязанной сети. То, как мы обучаемся, напрямую связано с тем, как мы связываем различные части мозга между собой».
Префронтальная кора
Он называет префронтальную кору «порталом, через который устанавливаются межличностные отношения». Он сжимает кулак вокруг своего большого пальца (Сигел называет это «подручной моделью мозга» - Прим. ред .) и таким образом показывает то, что эта маленькая часть нас (последний сустав двух средних пальцев) чрезвычайно важна, так как она соприкасается с тремя главными частями нашего мозга: корой, лимбической системой, стволом мозга и всем организмом. «Это срединные префронтальные волокна, которые “наносят на карту” внутренние состояния других людей», - добавляет он. «И они делают это не только в пределах одного моего мозга, но также и между двумя - твоим и моим мозгом. И даже между мозгами многих других людей! Мозг совершенно социален, и эмоции - его основной язык. Благодаря им мы становимся интегрированными и входим во всё больший резонанс с внутренним состоянием других людей».
В своих новых книгах, «Майндсайт» и “Внимательный терапевт” (The Mindful Therapist), Сигел подчеркивает регулирующую роль разума, который может одновременно контролировать и изменять то, что происходит. Шаг за шагом он объясняет, как можно тренировать так называемое «око разума», чтобы видеть процессы, происходящие в нашем разуме и разумах других людей.
Он подчёркивает: «Отношения - это ключ. Когда мы работаем с отношениями, мы работаем со структурой мозга. Отношения стимулируют нас и играют важную роль в нашем развитии. Ученые редко упоминают отношения в исследованиях мозга, но они вносят жизненно важный вклад в происходящие в мозге процессы. Каждая форма психотерапии, которая работает, работает именно потому, что создает более здоровые структуры мозга и способствует его более здоровой работе.
Если приводить в пример нашу жизнь, мы можем спросить себя, где мы ощущаем хаос или внутреннюю замороженность, и это покажет нам те места, где интеграция ослаблена или нарушена. Затем мы с помощью фокуса своего внимания можем интегрировать и наш мозг, и наши отношения. В конечном счете мы можем научиться искренне и по-настоящему открываться не только другим людям, но и самим себе.
Результатом такого интегративного присутствия может стать не только чувство глубокого психического благополучия и развитое сострадание другим людям. Кроме этого мы можем открыть двери осознавания и напрямую пережить взаимозависимость всего всего сущего. “Мы” - это действительно часть огромного взаимосвязанного целого».
Ссылки:
1. Джеффри Шварц и Шэрон Бегли. «Сознание и мозг». // Jeffrey M. Schwartz (with Sharon Begley), THE MIND AND THE BRAIN (New York: Harper Collins, 2002), p. 9.
2. Там же, 80.
3. Ричард Дэвидсон. «Изменяя свой ум, мы физически изменяем свой мозг».. 2009. “Transform Your Mind, Change Your Brain.” Google Personal Growth Series. http://www.youtube.com/watch?v=7tRdDqXgsJ0&NR=1.
4. Дэвид Гоулман, 2003. «Лама в лаборатории». // Goleman, Daniel. 2003. “The Lama in the Lab.” SHAMBHALASUN (March)
5. Дэниел Сигел. «Майндсайт», “Манн, Иванов и Фербер”, 2015 с. 382. // Daniel Siegel, MINDSIGHT (New York: Bantam, 2010), p. 210.
6. Дэниел Сигел, интервью Пати де Льоса. Сентябрь, 2010. // Daniel Siegel, interview by P. de Llosa, September 2010.
7. Дэниел Сигел. «Клиническое применение межличностной нейробиологии». 6-часовой CD курс // Daniel Siegel, “Clinical Applications of Interpersonal Neurobiology.” Six-hour CD course, November 2003.
9. Дэниел Сигел. «Сознание, которое изменяет мозг». // Daniel Siegel, “The Mind that Changes the Brain,” Two-day conference, New York, July 2010.
10. Там же.
11. Дэниел Сигел. «Майндсайт», “Манн, Иванов и Фербер”, 2015 с. 391. // Daniel Siegel, MINDSIGHT (New York: Bantam, 2010), p. 210.
12. Дэниел Сигел. «Сознание, которое изменяет мозг». // Siegel, “Mind that Changes.”
13. Там же.
14. Там же.
15. Дэниел Сигел, интервью Пати де Льоса. // Siegel, de Llosa interview.
16. «Сознание, которое изменяет мозг». // “Mind that Changes.”
17. Дэниел Сигел. «Клиническое применение межличностной нейробиологии». // Siegel, “Clinical Applications.”
19. «Сознание, которое изменяет мозг». // “Mind that Changes.”
20. Там же.
21. «Сознание, которое изменяет мозг». // “Mind that Changes.”
Сегодня знания о мозге развиваются с воодушевляющими темпами, и физиотерапевт и нейробиолог Лара Бойд находится на передовой этих открытий. С 2006 года она работает в Университете Британской Колумбии, где занимается научными исследованиями в области нейробиологии и усвоения двигательных навыков. С тех пор она создала лабораторию Brain Behaviour Lab, набрала и обучила более 40 аспирантов, опубликовала более 80 статей и получила более 5 миллионов долларов в виде финансирования.
Труды Лары Бойд приводят к разработке новых, более эффективных методов лечения людей с повреждениями мозга, а также находят более широкое применение. Например, они объясняют, почему одни дети расцветают в рамках традиционного образования, а другие – нет, как поведение служит главным двигателем изменений в мозге, и почему не существует нейропластических таблеток.
Лара Бойд: Это видео изменит ваш мозг (ниже стенограмма):
Итак, как мы учимся? И почему одним учёба даётся легче, чем другим? Как я уже говорила, я – доктор Лара Бойд, занимаюсь исследованием головного мозга здесь, в Университете Британской Колумбии, и эти вопросы не дают мне покоя.
Изучение мозговой деятельности открывает перспективы как для понимания физиологии человека, так и для осмысления вопроса: что же делает нас теми, кто мы есть?
Для исследователей мозга наступило удивительное время и, бьюсь об заклад, у меня самая интересная работа на свете. Наши представления о мозге меняются с головокружительной скоростью. Многие из них оказались неверными или неполными. Некоторые заблуждения более очевидны, например, мы полагали, что мозг способен меняться только в детстве, а теперь выяснилось, что это полнейшая ерунда.
Неверно также считать, что человек обычно использует лишь некоторые отделы мозга, а когда ничем не занят, его мозг тоже бездействует. Это тоже вовсе не так. Оказывается, даже когда мы отдыхаем и ни о чём не думаем, мозг проявляет высокую активность. Технологии вроде МРТ позволили нам сделать эти и многие другие важные открытия. А самым захватывающим, интересным и революционным открытием, пожалуй, было то, что каждый раз, приобретая новые знания или навык, ты изменяешь свой мозг. Это называется нейропластичностью.
Ещё пару лет назад считалось, что после полового созревания мозг может меняться только к худшему, клетки гибнут с возрастом или от повреждений, например, от инсульта. Однако исследования выявили поразительное количество примеров преобразования мозга взрослых. Затем выяснилось, что на изменения в мозге влияет наше поведение. И эти изменения не зависят от возраста. Хорошая новость. На самом деле они происходят всю жизнь и – что очень важно – реорганизационные процессы способствуют восстановлению мозга после повреждений.
Нейропластичность – ключ ко всем изменениям. Что это такое? Чтобы закрепить полученную информацию, мозг меняется в трёх направлениях:
1. Химический. Фактически работа мозга – это передача химических сигналов между его клетками, которые называются нейронами, что вызывает серии реакций. А чтобы полученные знания сохранялись, мозг увеличивает количество или концентрацию химических сигналов, которыми обмениваются нейроны. Поскольку такие изменения происходят быстро, они способствуют кратковременной памяти или краткосрочному улучшению моторной функции.
2. Второй способ изменения мозга для закрепления обучения – структурный. То есть, обучаясь, мозг изменяет соединение между нейронами, происходит изменение физической структуры мозга, что, конечно, занимает больше времени. Эти перемены связаны с долговременной памятью и долгосрочным улучшением моторных навыков.
Эти процессы взаимосвязаны. Приведу пример. Все мы когда-то учились новому моторному навыку, например, играть на пианино или жонглировать. И во время одной попытки оно давалось вам всё лучше и лучше, и вы думали: у меня получилось. А в следующий раз, может, уже на другой день, все достижения терялись. Почему так? На короткое время мозг повысил интенсивность обмена химическими сигналами, однако почему-то эти изменения не вызвали структурных преобразований, необходимых для долговременной памяти. Помните, сохранение воспоминаний в долговременную память – процесс не сиюминутный. Краткосрочный результат – это ещё не обучение. Физические изменения закрепляют долговременные воспоминания. А химические изменения – кратковременные.
Структурные изменения также могут привести к созданию сетей, соединяющих разные области мозга для закрепления обучения. Отдельные области мозга, отвечающие за особое поведение, при этом могут увеличиваться или менять структуру. Несколько примеров. У людей, читающих шрифт Брайля, увеличена сенсорная зона мозга, отвечающая за чувствительность пальцев. Если вы правша, область мозга, отвечающая за вашу ведущую руку, у вас больше, чем та, что справа. Исследования показали, что у водителей такси, заполнивших для получения лицензии карту Лондона, увеличены области мозга, отвечающие за пространственные или картографические воспоминания.
3.
И последний способ изменения мозга для закрепления информации – функциональный.
Использованная область мозга становится чувствительной и её легче задействовать снова. А с появлением в мозге областей с повышенной возбуждаемостью он уже регулирует, как и когда их активировать.
В процессе обучения мы видим, как целые блоки мозга активизируются и изменяются. Таким образом, химические, структурные и функциональные изменения поддерживают нейропластичность. А происходят они по всему мозгу. Могут происходить и по отдельности, но чаще всего они взаимосвязаны. Вместе они закрепляют результат обучения, и так происходит постоянно.
Итак, я рассказала вам, насколько изумительно нейропластичен наш мозг. Почему же научиться чему-то непросто? Почему дети не всегда успевают в школе? Почему, старея, мы становимся забывчивее? И почему не можем полностью восстановиться после повреждений мозга? Какие процессы помогаю или мешают нейропластичности? Это я и изучаю. В частности я исследую, как она связана с восстановлением после инсульта.
Недавно инсульт сместился с третьего на четвёртое место в списке основных причин смертности в США. Отличные новости, да? Только на самом деле число инсультников не уменьшилось. Просто у нас стало лучше получаться поддерживать жизнь после тяжёлого инсульта. Оказалось, трудно помочь мозгу оправиться от инсульта и, если честно, у нас не получилось разработать эффективный способ реабилитации. Точно известно одно: инсульт – главная причина инвалидности у взрослых всего мира.
Всё более молодые люди страдают от инсульта, а значит – дольше живут с инвалидностью. И наши исследования показывают, что качество жизни канадцев, перенёсших инсульт, снизилось. Поэтому ясно, что нужно лучше работать, чтобы помочь людям оправиться от инсульта. Это серьёзная социальная проблема и мы не можем её решить.
Что же можно сделать? Ясно одно: главный двигатель нейропластичных изменений – ваше поведение. Проблема в том, что для получения новых моторных навыков или для восстановления старых требуется много практики, вашей активности. А обеспечить достаточно активной практики – непросто и вдобавок стоит недёшево. Поэтому мой исследовательский подход заключается в разработке методов лечения, подготавливающих мозги к обучению. Среди них стимулирование мозга, упражнения и робототехника.
Исследования дали мне понять, что главное препятствие для разработки методов лечения, ускоряющих восстановление после инсульта, в разнообразии моделей нейропластичности у людей. И это разнообразие меня как исследователя сводит с ума, крайне усложняет использование статистики для тестирования данных и идей. Вот почему медицинские исследования разработаны так, чтобы минимизировать различие. Мои же исследования выявили это разнообразие в наиболее важных, самых информативных данных, собранных нами.
Исследуя мозг после инсульта, мы многому научились, и, я думаю, эти уроки полезны в других областях. Первый урок в том, что основной двигатель изменений в мозге – это поведение. И поэтому не существует нейропластических таблеток. Ничто не поможет вам в учении так, как практика. А значит работать вам всё-таки придётся. Более того, мои исследования доказали, что большая сложность, больше напряжения во время практики приводит к лучшему обучению и большим структурным изменениям в мозге.
Проблема в том, что нейропластичность – палка о двух концах. Она несёт положительный эффект, когда учишь что-то новое или оттачиваешь моторный навык, и отрицательный, когда забываешь то, что знал, подсаживаешься на наркотики, возможно, из-за хронических болей. Итак, мозг чрезвычайно пластичен и всё, что вы делаете, как и всё, что не делаете, формирует его как структурно, так и функционально.
Второй урок, который мы усвоили, состоит в том, что не существует единого подхода к обучению, так что нет рецепта, как нужно учиться. Например, многие верят, что требуются часы тренировок, чтобы усвоить новый моторный навык. Уверяю, всё не так просто. Некоторым потребуется больше практики, а другим – гораздо меньше.
Работа над нашими пластичными мозгами – слишком уникальный труд, чтобы был единый подход, работающий для всех. Осознав это, мы пришли к идее индивидуального лечения. То есть для получения оптимальных результатов каждый человек требует применения своих собственных мер. Эта мысль на самом деле пришла из опыта лечения рака. Тогда выяснилось, что генетика очень важна для выбора типа химиотерапии при лечении определённой формы рака. Мои исследования показали, что этот подход применим и к восстановлению после инсульта.
Существуют определённые характеристики структуры и функции мозга, биомаркеры. Они очень полезны и помогают подбирать терапию индивидуально. Результаты моей лаборатории доказывают, что определённые комбинации биомаркеров могут предсказывать нейропластические изменения и модели выздоровления после инсульта, что неудивительно, учитывая, насколько сложен человеческий мозг.
Однако я также думаю, что эту концепцию можно рассматривать гораздо шире. С учётом уникальности структуры и функций мозга то, что мы узнали о нейропластичности после инсульта, применимо ко всем. Поведение в повседневной жизни очень важно. Оно влияет на мозг.
Я считаю, что мы должны рассмотреть не только индивидуальное лечение, но и индивидуальное обучение. Уникальность мозга проявляется у человека, когда он учит и когда он учится. Эта идея помогла нам понять, почему одни дети расцветают в рамках традиционного образования, а другие – нет. Почему одним легко даются языки, а другие выбирают любой вид спорта и справляются лучше всех. Так что, когда вы сегодня покинете этот зал, ваш мозг уже не будет таким, каким был утром, когда вы вошли. И я думаю, это просто удивительно. Но мозг каждого из вас изменится по-своему.
Понимание этих различий, этих личных моделей, этого разнообразия изменений позволит добиться значительного прогресса в области неврологии. Позволит разрабатывать новые, более эффективные меры, помогающие находить подходящих друг другу учеников и учителей, пациентов и методы лечения.
И это относится не только к восстановлению после инсульта, но и к каждому из нас как родителю, учителю, руководителю, а также, раз уж вы сегодня здесь, на конференции TEDx, как вечному ученику.
Узнайте, как и чему вы учитесь эффективнее всего. Повторяйте то, что полезно для мозгов и отбрасывайте вредные привычки и неэффективное поведение. Практикуйтесь. Обучение – это работа, нужная вашему мозгу. Так что лучшая стратегия для каждого своя. Знаете, даже для одного человека в отношении разных навыков эти стратегии могут отличаться. Учиться музыке может оказаться легко, а кататься на сноуборде – гораздо сложнее.
Я надеюсь, что сегодня вы уйдёте с новым пониманием того, насколько великолепен ваш мозг. Окружающий мир постоянно формирует вас и ваш пластичный мозг. Поймите, ваш мозг меняется благодаря тому, что вы делаете, с чем сталкиваетесь и всему, что испытываете. Это может быть к лучшему, но может и к худшему. Поэтому уже сегодня идите и делайте свой мозг таким, каким вы хотите. Большое спасибо.
Долгое время считалось, что творческие способности - это дар, а озарения возникают как по волшебству. Но последние исследования в области нейробиологии показали: мы все можем стать креативными. Достаточно направить мозг в нужное русло и немного поупражняться.
Творческий подход нужен не только художникам, поэтам и музыкантам. Он работает в любой области: помогает решать проблемы, сглаживать конфликты, впечатлять коллег и наслаждаться более полной жизнью. Нейробиолог Эстанислао Бахрах в книге «Гибкий ум» рассказывает, откуда берутся идеи и как научить мозг думать творчески.
Нейронные фонари
Представим на мгновение: мы на верхнем этаже небоскреба, перед нами раскинулся ночной город. Кое-где в окнах горит свет. По улицам снуют машины, освещая путь фарами, вдоль дорог мерцают фонари. Наш мозг похож на город в темноте, в котором всегда освещены отдельные проспекты, улицы и дома. «Фонари» - это нейронные связи. Некоторые «улицы» (нервные проводящие пути) освещены на всём протяжении. Это известные нам данные и проверенные способы решения проблем.
Творчество же живёт там, где темно - на непроторенных путях, где путника поджидают необычные идеи и решения. Если нам нужны неизбитые формы или идеи, если мы жаждем вдохновения или откровения, придётся приложить усилия и зажечь новые «фонари». Другими словами, образовать новые нейронные микросети.
Как рождаются идеи
Творчество питается идеями, а идеи рождаются в мозге.
Представьте, что в мозге множество ящиков. Каждый случай из жизни хранится в одном из них. Иногда ящики начинают открываться и закрываться в хаотичном порядке, и воспоминания соединяются случайным образом. Чем более мы расслаблены, тем чаще они открываются и закрываются и тем больше воспоминаний перемешивается. Когда это происходит, у нас появляется больше идей, чем в другое время. Для каждого это индивидуально: для кого-то - в дýше, для других - во время пробежки, занятий спортом, за рулём автомобиля, в метро или автобусе, во время игр или раскачивания дочки на качелях в парке. Это моменты ясности разума.
Чтобы идеи приходили чаще, расслабьте мозг.
(источник:)
Когда мозг расслаблен, у нас появляется больше мыслей. Они могут быть обычными, знакомыми или казаться неважными, но иногда в их ряды просачиваются идеи, которые мы называем творческими. Чем больше идей, тем больше шансов, что одна из них будет нестандартной.
Иначе говоря, идеи - это случайная комбинация понятий, переживаний, примеров, мыслей и историй, которые разложены по ящикам умной памяти. Мы не придумываем ничего нового. Новизна в том, как мы комбинируем известное. Внезапно эти комбинации понятий сталкиваются, и мы «видим» идею. Нас осенило. Чем выше уровень ясности ума, тем больше возможностей для открытий. Чем меньше постороннего шума в голове, чем спокойнее мы становимся, наслаждаясь любимым делом, тем больше озарений появляется.
Сила окружения
Инновационные компании понимают, как важно создать творческую атмосферу. Они размещают своих сотрудников в светлых, просторных, приятных помещениях.
В спокойной обстановке, когда не требуется гасить пожар повседневности, люди становятся более изобретательными. В сборной Аргентины Лионель Месси - тот же человек с тем же мозгом, что и в «Барселоне». Но в «Барселоне» он более производителен: за матч может провести 10–15 атак, из которых две-три завершаются голом. В то же время в сборной ему удаётся провести две-три атаки за игру, следовательно, меньше шансов, что они будут нестандартными и приведут к голу. То, как он использует свои навыки и творческий потенциал, очень сильно зависит от обстановки, атмосферы на тренировках, команды и самочувствия. Творчество - это не какая-то волшебная лампочка, которую можно включить в любом месте, оно тесно связано с окружающей средой. Для него необходима стимулирующая обстановка.
Ответ на вопрос, что изучает нейробиология, довольно краток. Нейробиология – это отрасль биологии и наука, изучающая строение, функции и физиологию мозга. Само название данной науки говорит, что главными объектами изучения служат нервные клетки – нейроны, из которых состоит вся нервная система.
- Из чего состоит мозг помимо нейронов?
- История развития нейробиологии
- Нейробиологические методы исследования
Из чего состоит мозг помимо нейронов?
В строении нервной системы помимо собственно нейронов принимают ещё участие разнообразные клеточные глии, на долю которых приходится большая часть объёма мозга и других участков нервной системы. Глии предназначены для обслуживания и тесного взаимодействия с нейронами, обеспечивая их нормальное функционирование и жизнедеятельность. Поэтому современная нейробиология мозга изучает также нейроглии, и их разнообразные функции по обеспечению нейронов.
История развития нейробиологии
Современная история развития нейробиологии как науки началась с цепочки открытий на рубеже 19-20 веков:
- Представители и сторонники основанной в первой половине XIX века Й.-П. Мюллером немецкой школы физиологии (Г. фон Гельмгольц, К. Людвиг, Л. Герман, Э. Дюбуа-Реймон, Ю. Бернштейн, К. Бернар и пр.) смогли доказать электрический характер передаваемых нервными волокнами сигналов.
- Ю. Бернштейн в 1902 году предложил мембранную теорию, описывающую возбуждение нервной ткани, где определяющая роль отводилась ионам калия.
- Его современник Е. Овертон в том же году открыл, что натрий необходим для генерации возбуждения в нерве. Но современники не оценили по достоинству работ Овертона.
- К. Бернар и Э.Дюбуа-Реймон предположили, что мозговые сигналы передаются через химические вещества.
- Российский учёный В.Ю.Чаговец чуть раньше опубликования мембранной теории Бернштейна выдвинул в 1896 году собственную ионную теорию возникновения биоэлектрических явлений. Он также экспериментально подтвердил, что электрический ток оказывает раздражающее физико-химическое действие.
- У истоков электроэнцефалографии стоял В.В. Правдич-Неминский, который в 1913 году смог впервые зафиксировать с поверхности черепа собаки электрическую активность её мозга. А первую запись человеческой электроэнцефалограммы удалось сделать в 1928 году австрийскому психиатру Г. Бергеру.
- В исследованиях Э.Хаксли, А.Ходжкина и К.Коула были раскрыты механизмы возбудимости нейронов на клеточном и молекулярном уровне. Первый в 1939 году смог измерить, как при возбуждении мембраны гигантских аксонов кальмара меняется её ионная проводимость.
- В 60-е годы в институте физиологии АН УССР под руководством ак. П.Костюка были впервые зарегистрированы ионные токи в момент возбуждения мембран нейронов позвоночных и беспозвоночных животных.
Затем история развития нейробиологии пополнилась открытием многих компонентов, принимающих участие в процессе внутриклеточной сигнализации:
- фосфатазы;
- киназы;
- ферменты, участвующие в синтезе вторичных посредников;
- многочисленные G-белки и другие.
В работе Э.Нэера и Б.Сакмана были описаны исследования одиночных ионных каналов в мышечных волокнах лягушки, которые активировались ацетилхолином. Дальнейшее развитие методов исследования позволило изучить активность всевозможных одиночных ионных каналов, имеющихся в клеточных мембранах. В последние 20 лет в основы нейробиологии стали широко внедряться методы молекулярной биологии, что позволило понять химическое строение различных белков, участвующих в процессах внутриклеточной и межклеточной сигнализации. С помощью электронной и усовершенствованной оптической микроскопии, а также лазерных технологий стало возможным изучение основ физиологии нервных клеток и органелл на макро- и микроуровнях.
Видео о нейробиологии – науке о мозге:
Нейробиологические методы исследования
Теоретические методы исследования в нейробиологии головного мозга человека во многом опираются на изучение ЦНС животных. Человеческий мозг является продуктом длительной общей эволюции жизни на планете, которая началась в архейский период и продолжается до сих пор. Природа перебрала бесчисленные варианты устройства ЦНС и составляющих её элементов. Так, подмечено, что нейроны с отростками и протекающие в них процессы у человека остались точно такими же, как у намного более примитивных животных (рыб, членистоногих, рептилий, амфибий и т. д.).
В развитии нейробиологии последних лет всё чаще используются прижизненные срезы головного мозга морских свинок и новорожденных крысят. Часто употребляется нервная ткань, культивированная искусственно.
Что же могут показать современные методы нейробиологии? Прежде всего, это механизмы работы отдельных нейронов и их отростков. Чтобы зарегистрировать биоэлектрическую активность отростков или самих нейронов, используются особые приёмы микроэлектродной техники. Она, в зависимости от задач и предметов исследования, может выглядеть по-разному.
Чаще всего используется два вида микроэлектродов: стеклянные и металлические. Для последних часто берётся вольфрамовая проволока толщиной от 0,3 до 1 мм. Чтобы зафиксировать активность одиночного нейрона, микроэлектрод вставляется в манипулятор, способный очень точно продвигать его в мозге животного. Манипулятор может работать отдельно или будучи прикреплённым к черепу объекта в зависимости от решаемых задач. В последнем случае устройство должно быть миниатюрным, поэтому получило название микроманипулятора.
Регистрируемая биоэлектрическая активность зависит от величины радиуса кончика микроэлектрода. Если этот диаметр не превышает 5 микронов, то становится возможным регистрировать потенциал единичного нейрона, если при этом кончик электрода приблизится к исследуемой нервной клетке примерно на 100 микрон. Если у кончика микроэлектрода вдвое больший диаметр, то фиксируется одновременная активность десятков или даже сотен нейронов. Также широко распространены микроэлектроды, изготовленные из стеклянных капилляров, диаметры которых колеблются в пределах от 1 до 3 мм.
Что интересного Вы знаете о нейробиологии? Что Вы думаете об этой науке? Расскажите об этом в комментариях .