Революция в голове. Как новые нервные клетки омолаживают мозг: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

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.

Очевидно, мышление – это нечто большее, чем непосредственная переработка информации из органов чувств, но также очевидно, что оно никогда не бывает по-настоящему независимым от мира и нашей деятельности в нем. Это вполне тривиально: чистое мышление – явление весьма искусственное, оно не могло бы найти широкого распространения в большом животном мире. Для животного познание всегда напрямую связано с собственным физическим движением в пространстве. Разделить их может только человек, когда, сидя в кресле и философствуя, он воссоздает весь мир в своем воображении. Или в фитнес-центре, когда мы отделяем движение от реального познания мира.

В остальном верно, что тот, кто много двигается, также много испытывает и поэтому должен много думать. Вспомним: мозг дан нам, чтобы принимать решения. Большое количество движения означает, что с большей вероятностью придется принимать много решений. Большое количество движения в сложном мире равнозначно повышенной когнитивной нагрузке (cognitive load). Так что вполне естественно, что мозг использует все имеющиеся короткие пути передачи информации между сенсорной и моторной системами, чтобы из данных о количестве движения прогнозировать ожидаемые когнитивные задачи.

Вероятно, нейрогенез взрослых – это не более и не менее, чем конкретный пример данной взаимосвязи.

Самая страшная тайна медицины

Польза движения для нас и нашего здоровья – это, можно считать, самая страшная тайна медицины. То есть вообще-то все знают, что это связано. Вот только движение как средство профилактики и лечения заболеваний остается в тени мер, которые по тем или иным причинам кажутся нам более «медицинскими». «Лекарство должно быть горьким, иначе оно не лечит», как говорится в романе Генриха Шпёрла «Пунш из жженого сахара» (Die Feuerzangenbowle). Движение и спорт в целом таковыми не считаются. При этом, вообще говоря, никакое другое вмешательство не способно всегда без исключения оказывать столь благотворное и ощутимое действие на наше здоровье, как «умеренная физическая активность». Здесь «умеренная», по самым частым рекомендациям, означает от тридцати до шестидесяти минут физической активности в день: подъемов по лестницам, работы в саду, перемещений решительно пешком и так далее (то есть это совершенно не обязательно «спорт» в узком смысле слова), и это по три-пять дней в неделю.

Подобные высказывания выглядят такими размытыми, потому что эти рекомендации основаны на результатах широких ретроспективных исследований на тысячах наблюдаемых. При этом часто используют опросники и лишь иногда надежные, стабильные данные, полученные путем прямых наблюдений. Конечно, существуют и медицинские исследования, в которых в качестве вмешательства выступает подвижность, но изучать ее с помощью стандартных инструментов клинических испытаний едва ли имеет смысл. В итоге рекомендации получаются неоднородными и неясными, не такими, как при испытании медикаментов. Так, здесь невозможно провести рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование, которое считается золотым стандартом клинических испытаний. Рандомизировать подвижность можно, хотя часто трудно. А как должна выглядеть контрольная группа для «умеренной физической активности»?

Впрочем, существуют также проспективные исследования воздействия физической активности на умственную работоспособность. Артур Крамер из Иллинойсского университета придумал для этого гениальный ход: в качестве группы контроля для занимающихся спортом он создал группу, члены которой, правда, были убеждены, что тоже занимаются спортом^{43}, но на самом деле проходили «программу тренировок» с минимальным воздействием, а именно занимались растяжкой. Поскольку эта программа шла в тех же помещениях, с настоящими тренерами и в целом сопровождалась всякими сопутствующими спорту действиями, такими как переодевание, посещение душа и так далее, удалось отделить возбуждение сердечно-сосудистой системы, возникающее за счет чисто психологической составляющей спортивных занятий. Благодаря этому эксперименту сформировалась основа наших знаний о том, что в проспективных исследованиях тоже подтверждается улучшение когнитивной деятельности в результате физической активности.

Впрочем, к другим, особенно более обширным исследованиям с большим количеством участников стратегия Крамера применима лишь с серьезными ограничениями. С одной стороны, о том, что ключ к физической тренированности – это кардиоваскулярные нагрузки, много говорят, так что простую растяжку все меньше воспринимают как «настоящий спорт». С другой стороны, мероприятия, которые сводятся к смене образа жизни, очень многогранны. Физическая активность – важнейший самостоятельный фактор, но она действует в контексте других факторов. Например, ее влияние на обмен веществ и энергии тесно связано с питанием. То же самое можно сказать о курении или, например, сне.

Большинство исследований подкрепляют впечатление, что физическая активность «полезна для мозга». Однако в 2015 году вышла работа, на данный момент самое большое из опубликованных проспективных исследований, посвященных воздействию физической активности на сохранность умственной работоспособности в старости, где, вопреки всем ожиданиям, спортивные занятия внезапно оказались неэффективными^{44}. Впрочем, здесь контрольная группа проходила интенсивную программу консультаций по здоровому образу жизни с сильным упором на социальное взаимодействие. Может быть, ключевой результат данного исследования – действие этого второго, нефизического фактора. Он делает значение физической активности относительным. В свою очередь, это хорошо согласуется с аддитивными эффектами, описанными нами в экспериментах над животными.

Физическая активность – и это хорошо задокументировано – связана с ростом ожидаемой продолжительности жизни. Так, Копенгагенское исследование сердца (Copenhagen City Heart Study) показало, что у подвижных мужчин этот показатель больше примерно на шесть лет^{45}.

Еще больший резонанс в СМИ вызвали обратные результаты австралийского исследования, согласно которым каждый час, проведенный перед телевизором, сокращает ожидаемую продолжительность жизни на 22 минуты^{46}. За этим кроется не фундаментальная критика качества телевизионных программ, а уже подтвержденный многими другими исследованиями вывод о том, что сидячий образ жизни убивает. К сожалению, если человек проводит бóльшую часть жизни сидя, отрицательные последствия этого можно лишь отчасти компенсировать повышенной физической активностью в оставшееся время. Во многих современных офисах для решения этой проблемы вводят стоячие рабочие места, хотя, как правило, в первую очередь не из соображений заботы о продолжительности жизни сотрудников.

Физическая активность способствует умственной деятельности

Однако взаимосвязь между умственной работоспособностью и физической тренированностью имеет фундаментальный характер. Мой коллега Ганс Георг Кун и другие сотрудники Гётеборгского университета, чтобы продемонстрировать чрезвычайно тесную связь между этими двумя показателями, использовали шведскую базу данных армейских медосмотров, в которой хранятся результаты теста на интеллект и физического осмотра шведов мужского пола в возрасте восемнадцати лет с 60-х годов. Те, кто в восемнадцать лет был в лучшей физической форме, также лучше справлялись с умственной работой^{47}.

То, что эта связь еще и причинно-следственная, то есть что новобранцы лучше соображают именно потому, что больше двигаются (а не наоборот, и не потому, что у этого есть какая-то независимая общая причина), конечно, невозможно установить непосредственно. Исследования, подобные тому, что провел Артур Крамер, всегда выполняют на малых группах, наблюдения в них чаще всего занимают короткий период, не более нескольких месяцев. Тем не менее сегодня в целом мы с уверенностью можем предположить, что между усиленными физическими тренировками и повышенной умственной работоспособностью есть причинно-следственная связь.

Физическая активность и эффект такси

Физическая активность и тренированность так же, как и вождение такси в Лондоне, связаны с измеримыми структурными изменениями в мозге, в первую очередь снова в гиппокампе. В ответ на физическую активность гиппокамп увеличивается в размере^{48}. Сегодня это уже бесспорно. Впрочем, еще нужно исследовать вопрос, с чем именно связаны эти изменения и какое конкретно значение они имеют в функциональном плане. Опять же, их нельзя объяснить одними только новыми нервными клетками. Однако по-прежнему удивительно, что область мозга, пластичная настолько, что это можно измерить с помощью МРТ, еще и способна производить новые нейроны.

Резервы: физическая активность и «успешное старение»

Физическая активность имеет большое значение для накопления так называемых резервов в старости. Мы вернемся к этому подробнее в заключительной главе книги. Коротко говоря, под этим подразумевают наблюдение, согласно которому успешно стареющие люди пользуются более широкими компенсаторными возможностями в случае проблем, возникающих в старости, и нейродегенеративных заболеваний. Им дольше удается сглаживать функциональную недостаточность. Что именно означает в этой связи слово «успешное», описать вовсе не так просто. Пожалуй, лучше всего ситуацию выражает следующая формулировка: индивид стареет успешно, если наилучшим образом использует свой потенциал для себя и своего окружения.

Дополнительный аргумент в пользу существования таких резервов – это полученные на вскрытиях данные, согласно которым масштаб нейродегенеративных изменений в мозге лишь очень умеренно коррелирует с умственной работоспособностью соответствующих лиц. У кого-то на момент смерти в мозге можно наблюдать масштабные изменения по типу болезни Альцгеймера, но ум этого человека мог до глубокой старости оставаться в очень хорошей форме. И наоборот, мозг человека, который умер со всеми признаками деменции, может вообще-то выглядеть совершенно здоровым.

Резервы – это не что-то, что создается заново, они означают более длительную сохранность врожденных или приобретенных ранее в течение жизни способностей. Главным следствием из этой мысли можно считать настоятельную рекомендацию как можно раньше переходить к здоровому, ориентированному на накопление резервов образу жизни, чтобы препятствовать снижению различных параметров умственной деятельности, которое постепенно начинается примерно с двадцати пяти лет, или замедлить это снижение.

То, что это «снижение» начинается так рано, пугает, но чаще всего мы не замечаем его еще очень долго, потому что резервы достаточно велики. Мозг настолько работоспособен, что какое-то количество потерь можно полностью игнорировать. Вопрос лишь в том, что будет, когда резервы окажутся исчерпаны. Так что в любом случае отправиться в путь с полным баком – хорошая идея.

Бегство от деменции

В свете этих данных было бы логично ожидать, что физическая активность непосредственно воздействует на заболевания, связанные с деменцией. Сегодня действительно можно с уверенностью считать, что это так. Опять же, мы не знаем, каково в этой связи значение новых нейронов, но можно предположить, что они вносят сюда определенный вклад, поскольку они есть в гиппокампе, который многие формы деменции поражают рано и очень ощутимо. На этот вклад также указывают симптомы многих подобных заболеваний. В следующей главе, где мы подробнее обсудим функцию новых нервных клеток, мы увидим, почему это так.

Поскольку у наших шведских соседей совершенно иные представления о защите персональных данных, чем у нас, на научных основаниях можно сравнить информацию из уже упомянутой базы данных медосмотров с другими базами данных, например медицинских страховых компаний. Проведя подобный анализ, Ганс Георг Кун обнаружил, что недостаточная физическая подготовка мужчин в восемнадцать лет позволяет неплохо предсказать у них развитие деменции позже в течение жизни^{49}.

Если предположить, что эта взаимосвязь действительно имеет причинно-следственный характер, из этого можно (хотя и несколько умозрительно) заключить, что имеет смысл заблаговременно принимать меры для поддержания физической формы, и начинать это делать следует задолго до восемнадцатилетия. Уроки физкультуры, которыми часто пренебрегают, с учетом их воздействия на всю дальнейшую жизнь могли бы стать главным школьным предметом. Привычка к здоровому образу жизни должна развиваться рано, и она, конечно, подразумевает не только подвижность, но и питание, отказ от курения, употребления алкоголя и организацию сна. Тут есть чему поучиться.

Профилактическое действие физической активности на развитие деменции рассматривают в массе других исследований. Польза физической активности для предотвращения таких заболеваний уже не вызывает сомнений. Однако остается много неясного в вопросах о масштабе этого эффекта и о конкретных свойствах необходимого и осмысленного вмешательства, поэтому рекомендации не всегда отчетливы. При этом также существуют исследования, в которых в тех или иных условиях не удается продемонстрировать вообще никакого воздействия. Часто бывает сложно интерпретировать результаты краткосрочных исследований, ведь речь идет о заболеваниях с большой продолжительностью. Кроме того, поскольку деменцию так трудно точно диагностировать на ранних стадиях, взамен к исследованию охотно привлекают когнитивные показатели. Это, конечно, не совсем то же самое, но тем не менее результаты часто интерпретируют так (по крайней мере, в СМИ), чтобы показать прямой профилактический эффект против деменции. Это может привести к недоразумениям, разрешить которые удастся, только внимательно читая оригинальные исследования.

В последней главе мы вернемся к теме деменции и поговорим о том, каково место новых нейронов в этой концепции профилактики. Но для этого сначала необходимо наконец обратиться к вопросу, для чего вообще могут быть нужны новые нервные клетки.

8

Новые нейроны для новых мыслей

Все, что мы до сих пор узнали о новых нервных клетках, говорит о том, что они «как-то» связаны с обучением. История началась с разучивания песен у канареек, и наши мыши в обогащенной среде ее еще далеко не заканчивают. Ученых в нашей области давно уже волнует следующий большой вопрос: в чем именно функция новых нервных клеток? Нейрогенез взрослых долго считали пережитком эволюции, своего рода «птицей в каждом из нас» или «аппендиксом» мозга. Но становилось все более ясно, что это явление, в первую очередь в гиппокампе, как-то связано у нас с процессом обучения.