Кристаллизация интеллекта: почему с возрастом нам сложнее принимать новые идеи и можно ли помочь своему мозгу?

К концу второго — началу третьего десятка жизни в префронтальной коре уже сформирован коннектом. Снижается интенсивность тандемных процессов синаптогенеза (генерации синапсов, которая шла особенно быстро в раннем детстве) и синаптического прунинга. В течение примерно 10 лет после завершения активной стадии этих процессов большинство людей находятся на пике своей физической формы, в отношении как мозга, так и тела. Это один из самых плодотворных периодов, что заметно по социальной, сексуальной и интеллектуальной жизни. Но затем все поворачивается вспять. Или нам это только внушают?

В нейробиологии, как и в жизни, есть нечто, что компенсирует старение. После 35 лет замедляются такие низкоуровневые когнитивные функции, как скорость реакции, и многие высокоуровневые функции, например способность рассуждать без подготовки. Из-за снижения гибкости суждений этот процесс иногда называют кристаллизацией интеллекта. Но в то же время совершенствуются другие когнитивные функции — например, происходит рост словарного запаса и расширение знаний о мире.

Почему же нейробиологические механизмы не соотносятся с некоторыми пожилыми людьми: они узколобы, упрямы, предвзяты? Значит, у нежелания или неспособности принимать новые идеи должна быть нейронная основа. И что определяет, по какому из двух возможных путей пойдет в старости мозг конкретного человека? Стану ли я мудрой или же ворчливой, как Виктор Мелдрю из сериала «Одной ногой в могиле»?

Я села на велосипед и отправилась вверх по реке к доктору Рогиру Киевиту, моему коллеге по Кембриджу, работающему в отделе изучения мозга и когнитивной деятельности. Рогир — типичный голландец, он всегда улыбается и выглядит молодым и здоровым. Он занимается вопросом старения мозга, и я хотела расспросить его о нейронных механизмах, определяющих, по какому из двух путей — мудрости или ограниченности — пойдет мозг в процессе старения.

Я давно знаю Рогира и его жену Анну-Лору, которая тоже является известным нейробиологом. Их ребенок почти ровесник моего сына. Мы часто видимся, и, хотя мы иногда все же говорим о работе, я впервые попросила Рогира подробно рассказать о своих исследованиях. Он тут же начал меня поддразнивать, решив, что я беспокоюсь о судьбе собственного слабеющего мозга. Затем он сказал, что ошибочно позиционировать мудрость и ограниченность как полярные полюса. Напротив, нужно смотреть на них как на разные проявления одной сущности. Назовите жесткость «опытностью», и вы поймете, что придерживаться проверенных и надежных когнитивных стратегий — вполне выигрышный образ действий для пожилого мозга. За долгие годы человек обретает весомый багаж знаний в самых разных областях, которые в совокупности делают его более мудрым.

• «Допустим, ты — профессиональная теннисистка, — говорит Рогир. — Ты знаешь, что выиграешь, если будешь отбивать мяч определенным образом, поэтому продолжаешь так действовать. Можно сказать, что у тебя косный ум, ведь ты не желаешь осваивать новые техники. Или же, что ты накопила опыт и отточила мастерство до такого совершенства, что можешь играть на поразительно высоком уровне, не прилагая особых усилий. Да, пожилым людям иногда сложно адаптироваться, но это обратная сторона накопленного опыта».

Таким образом, мудрость дается нам в награду за то, что они учились всю свою жизнь. В отличие от подростков, пожилые люди более уравновешенны и не стремятся к новым впечатлениям и острым ощущениям. Им это больше не нужно. Но даже если вам уже не хочется путешествовать по странам, в которых вы еще не бывали, или впервые попробовать сыграть на бас-гитаре, вам все равно нужна нейроанатомическая способность собирать и хранить новую информацию. Но наука еще только приближается к пониманию молекулярных процессов, с помощью которых поддерживается этот навык.

Рогир также исследует изменения в мозге взрослых добровольцев при выполнении ими учебных задач. По его словам, мозг можно накачать так же, как мышцы. Дендриты нейронов занимают место в пространстве. Очевидно, мозг не может изменяться в размере каждый раз, когда вы узнаете что-то новое, поскольку в черепе нет столько места. Но что же при этом происходит? Рогир говорит, что мозг увеличивается в объеме лишь в процессе первичного обучения. Но когда вы закрепляете какой-либо навык, многочисленные мозговые связи объединяются в ключевые цепочки, и орган снова уменьшается. Так проявляется его пластичность: он моделирует сам себя, обеспечивая максимально эффективную работу нейронных структур.

Этот феномен известен уже давно, но его точный механизм удалось понять совсем недавно. Мриганка Сур — нейробиолог из Массачусетского технологического института — установила, что когда связь между нейронами укрепляется до определенной степени, то запускается генетическое переключение, ведущее к разрушению соседних связей. Именно так оптимизируются мозговые контуры и достигается эффективность их работы.

Когда речь заходит о таком крайне важном аспекте, как обработка поступающей информации, которая является неотъемлемой частью процесса создания уникального представления о мире и нашем месте в нем, мозг зрелого человека ведет себя иначе, чем мозг молодого. Новые сигналы, поступающие в мозг через органы чувств, имеют меньший вес для людей старшего возраста в сравнении с уже имеющимся опытом. Опять же, такая стратегия вполне обоснована, поскольку рано или поздно снижается острота органов чувств. Мозг уже затратил огромное количество когнитивных усилий на накопление опыта, создание базы воспоминаний, проверку и совершенствование ментальных стратегий. С возрастом он работает все эффективнее, потому что опирается на освоенные знания больше, чем на что-то новое.

Рогир убедил меня: то, что я раньше считала признаками общего упадка, оказалось источником мудрости и компетентности. Теперь мне уже не кажется, что все мы станем сварливыми и ограниченными стариками. Рогир обратил особое внимание на значительные индивидуальные различия, когда происходят такие нежелательные последствия старения мозга, как потеря памяти или неясное мышление.

До конца 1990-х годов считалось, что мозг не может противостоять разрушению нейронов, но затем исследователи Института биологических исследований Солка под руководством профессора Расти Гейджа обнаружили, что физические упражнения стимулируют возникновение новых нейронов. До этого считалось, что нервные клетки не генерируются в течение жизни, поэтому деменция, как и любое другое тяжелое заболевание мозга, была медленным, но неизбежным смертным приговором. На самом деле нейральные стволовые клетки, которые можно считать эмбрионами нервных клеток, присутствуют даже во взрослом мозге. Их можно найти в гиппокампе — зоне, критически важной для обучения и памяти. Эксперименты, которые сначала проводили на мышах, продемонстрировали, что физическая активность запускает нейрогенез — формирование полноценных нейронов из нейральных стволовых клеток. Более того, совмещение физических нагрузок с исследованием новой среды и взаимодействием с разными людьми способствовало не только полной интеграции новых нервных клеток в мозговые контуры, но и их выживанию и благополучию.

Разумеется, столь беспрецедентное открытие сразу оказалось в центре внимания, и ученые предположили, что аналогичный механизм существует и у людей. У нас достаточно доказательств того, что это действительно так, хотя по результатам, полученным в ходе одного недавнего исследования, у взрослого человека нейрогенез возможен лишь до определенной степени. Дальнейшее изучение позволит уточнить, при каких условиях запускается этот процесс, но пока мне нравится верить, что активный образ жизни способен омолодить мой мозг. Доказано, что физические нагрузки помогают сберечь существующие нейронные сети, так как снижают уровень гормона стресса кортизола, который при повышенных показателях убивает межклеточные связи. Кроме того, занятия спортом увеличивают выработку таких химических веществ, как эндорфины, дофамин и серотонин. Они являются важнейшими нейротрансмиттерами и создают мотивацию, удовольствие, чувство удовлетворенности результатом, а также улучшают психофизическое состояние в целом.

В последнее время исследования дают много обнадеживающих результатов, которые подтверждают реальную возможность сохранять мозг в здоровом, рабочем состоянии в старости. Во время нашей беседы Рогир говорил о важной работе группы ученых из семи разных институтов Берлина под руководством доктора Ульмана Линденбергера, возглавляющего Институт биологии развития Общества Макса Планка. В исследовании сравнивалось общее состояние здоровья более 300 пожилых людей, обследованных с разницей в 20 лет: одна половина — в период с 1990 по 1993 год, другая — в 2013–2014 годах. При сравнении двух групп ученые попытались учесть все возможные факторы (возраст, гендер, образование, место жительства, физическое здоровье), и различия оказались поразительными: те, кто был обследован на 20 лет позже, имел более позитивные воспоминания, они были счастливее и гораздо увереннее смотрели в будущее. Рогир заключил, что медленное, но неуклонное улучшение уровня образования и общественного здравоохранения сказывается на том, что нынешнее старшее поколение является более счастливым и здоровым, чем раньше. Это означает, что наши когнитивные процессы в старости не предопределены. Рогир подчеркивает: «Другими словами, учитывая, что за эти годы не произошло никаких значимых генетических изменений между поколениями, такое грандиозное улучшение по всем показателям объясняется лишь влиянием внешней среды».

Прежде чем покинуть здание Совета по медицинским исследованиям, я спросила Рогира, посвятившего свою карьеру изучению процесса естественного старения, что делает лично он, чтобы уберечь свой мозг от негативных возрастных изменений. Основываясь на его компетентном мнении, мы составили список рекомендаций для поддержания жизнестойкости мозга по мере старения. Мне кажется, это замечательно и в какой-то степени иронично, что мы можем изменить собственную судьбу, вооружившись знаниями, полученными нейробиологами. Я думаю, вы не слишком удивитесь, прочитав первую рекомендацию в нашем списке…

1. Поддерживайте физическую активность. Не обязательно бегать. Полчаса таких незначительных нагрузок, как ходьба, плавание или езда на велосипеде три раза в неделю, очень полезны для мозга и тела. Какими бы ни были ваши параметры: рост, вес и ритм жизни, — заставляйте себя двигаться. Это не только ускорит нейрогенез, но и сохранит здоровье капилляров мозга.
2. Хорошо спите по ночам. Появляется все больше доказательств того, что сон помогает укрепить связи между нейронами. Это обеспечивает нормальное течение многих процессов, включая преобразование новых знаний в базу данных. Кроме того, во время сна иммунная система избавляет организм от токсинов, которые вырабатываются в мозге в течение дня, чтобы у них было меньше возможности скапливаться и убивать нейроны.
3. Сохраняйте социальную активность. Проводите время с друзьями и семьей, обсуждайте что-либо, учитесь у других людей, принимайте новые мнения и идеи. Все это помогает поддерживать динамичность происходящих в мозге процессов и ассоциируется с общим хорошим самочувствием.
4. Контролируйте свое питание. Любая пища, которая вредит сердечно-сосудистой системе (животные жиры, полуфабрикаты, избыток сахара), нарушает и когнитивное здоровье. Выбирайте полезные для сердца продукты, и ваш мозг будет в хорошем состоянии. Правильное питание защищает от микроинсультов, которые убивают нейроны.
5. Продолжайте учиться. Обучение на ранних этапах жизни помогает предотвратить снижение когнитивных функций в будущем. Исследования показывают, что чем дольше люди получают формальное образование, тем вероятнее, что их мозг будет оставаться здоровым в пожилом возрасте. Более того, любая учеба в течение всей жизни (вовсе не обязательно в учебных заведениях) является отличной стратегией для поддержания здоровья мозга.
6. Мыслите позитивно. Если вы считаете, что у вас плохая память, ваша работоспособность наверняка будет снижаться быстрее. Или если вы избегаете новых знакомств, потому что беспокоитесь, что не запомните имена людей, или боитесь оказаться в незнакомом месте, так как не уверены, что сможете сориентироваться в пространстве, то такой настрой тоже может ускорить упадок функциональности мозга. При этом, как правило, улучшение психического здоровья связано с улучшением ментального состояния: если вы хандрите, вам труднее мотивировать себя заниматься спортом, следить за собой, встречаться с людьми. К тому же вам сложнее получить удовольствие от этих занятий. Ведение дневника благодарности позволит вам просыпаться с желанием что-то делать, вы будете стремиться повторить пережитые накануне ощущения и искать новые приключения.

Отрывок предоставлен для публикации издательством БОМБОРА.