Природа закладывает в развивающийся мозг очень высокий запас надежности: при эмбриогенезе – начальной стадии развития зародыша – образуется большой избыток нейронов. Почти 70 % из них гибнут путем апоптоза еще до рождения ребенка. Человеческий мозг продолжает терять нейроны и после рождения, на протяжении всей жизни. Но более интенсивная потеря нейронов начинается с 30-го года жизни, когда у человека ежедневно гибнет до 30–50 тысяч нервных клеток. Такая утрата структурных элементов мозга генетически запрограммирована. Как следствие, с возрастом уменьшаются размеры мозга, хотя признаков старения центральной нервной системы мы долго не замечаем за счет функциональной пластичности нашего думающего органа. Биологический смысл пластичности заключается в том, что функции исчезающих нервных клеток берут на себя оставшиеся в живых соседние нейроны, которые могут увеличиваться в размерах и формировать новые синаптические связи.
В СЛУЧАЕ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА ПРОЯВЛЯЕТСЯ ВЫСОКАЯ КОМПЕНСАТОРНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ НЕЙРОНОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА. ОНА НЕ БЕСПРЕДЕЛЬНА, НО ЭФФЕКТИВНА НА РАННИХ СТАДИЯХ БОЛЕЗНИ.
Мозг здорового молодого человека имеет миллионы, умноженные на миллионы синапсовых «почек», распускающихся в момент их взаимодействия, то есть число с примерно 15 нулями. Посредством производства новых и разрушения неиспользованных синапсов, возникает пластичность, так называемая способность нашего мозга приспосабливаться к окружающему миру. И эта способность остается на всю жизнь.
Стремление и умение человека, по сравнению, например, с обезьяной, не только приспосабливаться к условиям окружающей среды, но и реагировать на постоянно меняющиеся правила игры, адаптироваться к ним, то есть, воспринимать жизнь, во всем многообразии её проявлений. Этот факт еще раз подтверждает способность мозга подвергаться процессу обучения, т. е., говорит о его пластичности.
У маленьких детей постоянно образуются новые синапсы – и они учатся говорить. В мозге, например, больного БА ученые находят синапсы, искривленные из-за нарушения контактов между ними, и по мере того, как нервные контакты один за другим разрушаются и отмирают, больной теряет способность говорить.
Новые контакты мы можем образовывать, пока мы живы, хотя количество их построений со временем меняется.
Высокая, но не беспредельная эффективность компенсационной деятельности нейронов и проявляется в случае болезни Паркинсона, при которой происходит постепенное отмирание нейронов преимущественно черной субстанции среднего мозга. Оказывается, пока в головном мозге не погибнет около 90 % нейронов этой части центра управления движениями, клинические симптомы заболевания (дрожание конечностей, ограничение подвижности, неустойчивая походка и другие) не становятся заметными, то есть человек может выглядеть почти здоровым. Вероятно, одна живая нервная клетка может заменить девять погибших. На основании этих данных возник миф о том, что человек использует всего 10 % ресурсов мозга. Уникальность центральной нервной системы состоит еще и в ее энергопотреблении, при которой мозг человека расходует до 20 % общей потребности человека в энергии.
Некоторые когнитивные расстройства, связанные с возрастом, у здоровых образованных людей начинаются уже в 20–30 лет. В частности, это касается скорости и точности мышления, а также эффективности пространственного воображения. Поэтому мероприятия (в том числе терапевтические) по компенсации процессов старения должны начинаться задолго до наступления старости. Позже, примерно в возрасте 37 лет, выявляется первый спад в реализации контрольных заданиях на запоминание.
Многие изменения и нарушения в нервной системе начинают заявлять о себе примерно в 60-летнем возрасте, набирая темп с каждым десятилетием. Однако, новые исследования показывают, что потеря нервных клеток в области коры больших полушарий мозга составляет не 20 % и более, как раньше считали, а лишь около 10 %, причем эта потеря распределяется неравномерно. Многие сечения полушарий, особенно центры зрения и обоняния, практически не теряют клеток. В то же время отдельные участки, например, гиппокампа, ответственного за память, теряют до половины своих клеток.
Неизмеримо сложно установить и оценить отклонение от нормальных параметров функции головного мозга, состоящего из миллиардов клеток. Клетки мозга, соединенные друг с другом посредством 300 миллиардов синапсов, создают трудности для установления степени поврежденности определенных функций. Это важно, чтобы правильно связать психологические отклонения в поведении с физиологическими изменениями в структурах мозга. Так, например, пациент с развившейся БА имеет нормальное количество нервных клеток, в то время как больной СПИДом может потерять 30 % клеток мозга без каких-либо признаков деменции.
Многолетние исследования мозга помогли нам распрощаться и с некоторыми общеизвестными догмами, например о том, что человек рождается с определенным количеством нервных клеток и должен постараться экономно и разумно обращаться с этим постоянным резервуаром. Оказывается, это совсем не так. Как нам сегодня известно, образование новых нейронов в гиппокампе происходит постоянно и тем интенсивнее, чем больше мы тренируем свой мозг когнитивными упражнениями. В соответствии с последними публикациями около трети гиппокампа обновляется в течение жизни – это соответствует ежедневному «рождению» или приросту примерно 700 нейронов[3].
Пока еще также невозможно соотнести изменения психологических функций с конкретными анатомическими областями мозга. Как уже упоминалось, потеря нервных клеток может быть частично компенсирована пластичностью нейронов соседних регионов. Выжившие нервные клетки образуют новые ответвления, восстанавливающие потерянные связи. Этот процесс продолжается до 85 лет и зависит, в том числе, и от душевного здоровья.
Клетки мозга взаимодействуют между собой посредством сигнальных веществ – нейротрансмиттеров или медиаторов, количество которых со временем уменьшается, существенно ослабляя эти связи, да и сами клетки в процессе старения теряют чувствительность к этим сигнальным веществам. Изменяется и кровоснабжение мозга, что можно объяснить сокращением размеров сечений кровеносных сосудов.
Ученые сумели доказать, что прохождение потока крови через различные участки мозга старых и молодых людей различно. Возможно, поэтому у старых людей при решении проблем часто выбираются другие стратегии поведения, с использованием, при этом, наименее поврежденных участков мозга.
РЕЗЕРВ РАБОТОСПОСОБНОСТИ МОЗГА МОЖЕТ НА ПРОТЯЖЕНИИ МНОГИХ ЛЕТ КОМПЕНСИРОВАТЬ ОТМИРАНИЕ БОЛЬШОГО КОЛИЧЕСТВА КЛЕТОК, ОБУСЛОВЛЕННОГО СТРЕССОВЫМИ СИТУАЦИЯМИ, НАПРИМЕР, ТЯЖЕЛЫМИ И ДЛИТЕЛЬНЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ.
Благодаря своему значительному резерву мозг даже очень пожилых людей в большинстве случаев функционирует хорошо. Включается так называемый «многоступенчатый контроль» и дублирование, когда одна и та же программа реализуется одновременно за счет нескольких его участков. Если одна из функций не срабатывает на определенном уровне, ее перенимают другие ступени, продолжая регулировать работу мозга. Именно в этом лежит потенциальный резерв клеток, которые под воздействием различных причин возбуждают свои еще не использованные нервные окончания, повышая их чувствительность и компенсируя утерянные связи с соседними клетками. Таким образом, коммуникационные связи, утерянные в течение многих лет процесса старения, восстанавливаются вновь. Мозг 60-летнего человека может иметь различные аномалии и патологии в структуре, но в повседневном поведении его хозяина, в реализации различных физиологических и когнитивных функций (память, воображение, представление, принятие решений) мы не найдем никаких отклонений.
Резерв работоспособности мозга может на протяжении многих лет компенсировать отмирание большого количества клеток, обусловленного стрессовыми ситуациями, например, тяжелыми и длительными заболеваниями. И только тогда, когда этот резерв полностью исчерпан, возникают симптомы депрессий, плохой памяти и потерянности. На протяжении человеческой жизни, с каждым прожитым новым десятилетием различия в деятельности мозга увеличиваются, хотя существуют 90-летние и более старые люди с достаточным резервом его работоспособности.
