Мозг: старые мифы, новые опровержения

Нервные клетки не восстанавливаются?

Первые доказательства формирования новых клеток получил нейробиолог Джозеф Альтман в 1960-70-е в экспериментах на крысах и морских свинках. Процесс появления новых нервных клеток тогда назвали нейрогенезом. А в 1988 году вышла статья шведских нейроучёных во главе с Питером С. Эрикссоном, доказывающая, что клетки мозга человека тоже восстанавливаются. Что особенно интересно, тогда выяснили, что генерировать новые клетки способна зубчатая извилина гиппокампа — структура мозга, которая участвует в обучении, регулирует память и настроение.

В исследовании 2013 года авторы обнаружили, что гиппокамп генерирует около 700 новых нейронов в день. И что особенно приятно — в 2019 году вышла важная работа, доказывающая, что нейрогенез у людей продолжается в течение всей жизни.

Так что нервные клетки вполне восстанавливаются. Более того, они могут превышать предыдущее количество и увеличивать некоторые области мозга. Но об этом расскажем в другой части.

А что же может замедлять или ускорять нейрогенез?

Допустим, вы решили, поднарастить себе нейронов в гипокампе, рассчитывая на то, что это позволит лучше учиться и запоминать информацию… Интересно, что в исследованиях отмечается связь между более высоким интеллектом при наличии более прокачанных зон мозга. Однако нет работ, которые бы доказывали четкую причинно-следственную связь — что интеллект меняется в динамике, при увеличении мозга.

В последние годы растёт количество исследований, которые изучают различные факторы стимулирующие или замедляющие нейрогенез. В 2020 году вышел метаанализ, показывающий влияние антидепрессантов на нейрогенез (правда не у людей, а у грызунов). Эта работа подтвердила давно выдвигаемую учеными гипотезу, что стресс и дискомфортные условия жизни — нарушают нейрогенез. А также работа показала, что прием некоторых антидепрессантов увеличивает появление новых нервных клеток в мозге.

В другом исследовании 2023 года, которое тоже проводилось на животных, учёные обнаружили, что полноценное и сбалансированное питание также может стимулировать нейрогенез.

С одной стороны — исследований на людях нет. С другой стороны, если вы решаете подтолкнуть свой нейрогенез вам точно не повредит хорошее питание и приобретение навыков стрессоустойчивости.

Правда ли, что одно полушарие доминирует над другим?

Распространен миф, что люди с доминирующим правым полушарием более творческие, а с левым — более рациональные.

С одной стороны, в пользу этого мифа работает тот факт (подтверждённый наукой), что разные полушария мозга действительно берут на себя разные задачи (когнитивные, сенсорные, моторные). К примеру, у большинства людей правое полушарие доминирует в обработке зрительно-пространственной информации, а левое полушарие больше ответственно за распознавание и генерацию речи. При этом важно понимать, что недоминирующее полушарие тоже участвует в этих процессах, просто меньше.

Считается, что убеждённость в том, что одно полушарие тотально доминирует над другим пошло из-за неверной трактовки результатов исследования нейроучёного Роджера У. Сперри, который в 1981 году получил Нобелевскую премию за исследования мозга. Итак, когда результаты работы Сперри просочились в публичное поле в 1973 году в New York Times вышла статья, описывающая достижения его исследований. Она начиналась со слов: «Два совершенно разных человека населяют наши головы, проживая в левом и правом полушариях мозга… Один из них — вербальный, аналитический, доминирующий. Другой — артистичный, но немой и до сих пор почти полностью загадочный». Эти строки сильно упрощали выводы учёного о том, что у разных полушарий есть специализация, но не подавляющая.

Отсутствие полного доминирования одного полушария над другим в каких-то конкретных задачах — уже само по себе разбивает миф о разделении людей на «правополушарных» и «левополушарных». Кроме того, в экспериментах было показано, когда люди с самыми разными способностями и интересами решали творческие задачи — у всех одинаково активизировались оба полушария. То есть эти исследования не подтверждали ведущую роль правого полушария в креативности.

Действительно 10% мозга используем?

Миф о том, что мы задействуем не все возможности нашего мозга, стал одним из самых популярных. Чаще всего миф транслирует, что у нас в распоряжении есть всего 10% от всех мощностей, но, если поднапрячься, мы можем активизировать все 100! На этом строятся различные маркетинговые уловки, привлекающие внимание к сомнительным курсам по личностному росту и продуктивности.

Есть несколько версий возникновений этого мифа. В первой версии предполагается, что общественность в своё время неверно истолковала речь психолога Уильяма Джеймса перед Американской психологической ассоциацией в 1906 году: «По сравнению с тем, какими мы должны быть, мы бодрствуем лишь наполовину. Мы используем лишь малую часть наших физических и умственных ресурсов». Несмотря на то, что здесь не указаны конкретные проценты, всё же Джеймс высказал мнение о нереализованных возможностях мозга, что впоследствии приукрасили цифрами и стали использовать как аргумент, принуждающий во что бы то ни стало искать путь для раскрытия умственного потенциала на все 100%.

Другая версия отсылает к результатам исследований американского нейропсихолога Карла Лешли. Он заметил, что некоторые структуры мозга при воздействии электрического тока не реагируют. Что в популярной литературе могло быть неверно истолковано как неиспользуемые участки коры мозга.

Третья версия, описанная в книге Understanding the Brain: The Birth of a Learning Science от Центра образовательных исследований и инноваций гласит, что миф пошёл из-за неверной трактовки количества нейронов и их соотношения с другими клетками мозга. Некоторое время назад считали, что нейронов в мозге человека около 100 миллиардов, а глиальных клеток (глии — вспомогательных клеток нейронов) в 10 раз больше. 

Получалось, что сами нейроны составляют примерно 10% от всех клеток мозга. Так и возникло предположение, что в работе мозга задействованы всего 10% клеток. Но мало того, что соотношение нейронов и глии оказывается совершенно другое, сторонники этого мифа не учитывают, что глия так же как и нейроны активно участвует в работе мозга. Исследование 2016 года, посвящённое подсчёту реального количества нейронов и глиальных клеток мозга, склоняется к пропорции примерно 1:1.

Существующие исследования показывают, что даже при «ничегонеделании» мозг активно работает. Группу нейросвязей, действующих в этот момент, назвали сетью пассивного режима работы мозга. Впервые её описала команда учёных под руководством Маркуса Райхла в 2001 году. Согласно последним исследованиям, активность сети возрастает, когда человек думает о себе, вспоминает что-то, размышляет над чем-то, воображает себе сцены из прошлого или представляет будущее, выносит моральные суждения и т.д.

К сожалению, часто фразы «вы не используете потенциал мозга на 100%» и «раскрой свой потенциал полностью» идут рука об руку. Некоторые могут оправдывать свои неудачи в жизни нейрофизиологическими ограничениями — мол, я не нашел способ раскрыть свой потенциал на 100% и он работал лишь на 10%, поэтому о каком успехе может идти речь? Но в действительности мы всегда используем все 100% своего мозга, и наши достижения зависят не от его клеток, а от правильно поставленных целей, осознания своих желаний, мотивации, понимания плана действий и других тренируемых вещей.

Учиться новому надо в детстве, потом будет поздно! Правда?

Правда ли, что с возрастом в мозге происходят изменения, затрудняющие обучение? Нет, это миф, который опровергается множеством исследований.

Человеческий мозг пластичен — он может создавать и перестраивать нейронные связи в ходе приобретения нового опыта. Такая нейропластичность бывает структурной и функциональной.

При структурной нейропластичности в некоторых зонах мозга может увеличиваться количество серого вещества, как, например, это показало исследование 2000 года с лондонскими таксистами, которые знают карту города наизусть. В их мозге по сравнению с другими людьми наблюдается увеличение серого вещества гиппокампа, отвечающего за обучение, регуляцию памяти и настроения.

При функциональной — одни структуры мозга могут брать на себя функции других. Это, в частности, доказывали исследования известного советского нейропсихолога Александра Лурии, описывающие восстановление пациентов после тяжёлых черепно-мозговых травм. Например, в книге «Потерянный и возвращённый мир» он рассказывает о клиническом случае пациента Льва Засецкого, который из-за военного ранения в возрасте 23 лет потерял четверть мозгового вещества и утратил большую часть когнитивных функций: не мог писать, считать, читать, в первое время не помнил информации о себе; не мог ориентироваться в сторонах пространства; не мог определить, что за предмет перед ним находится и так далее. В течение нескольких лет нейропсихологических упражнений Засецкий частично реабилитироваться: снова начал читать и писать — это произошло благодаря тому, что сохранившиеся структуры мозга «научились» регулировать эти процессы вместо отсутствующих.

Кроме того, нейропластичность доступна нам в любом возрасте. Исследования доказывают, что учиться и приобретать новые навыки никогда не поздно. Работа, опубликованная в 2020 году в The Journals of Gerontology, представляет важный эксперимент.

В течение трёх месяцев пожилые люди (58-86 лет) осваивали по три-пять новых навыков. Это могло быть изучение иностранного языка, рисование, сочинение музыки, фотография, пользование iPad. До и после обучения у участников измерялись когнитивные показатели (рабочая память, когнитивный контроль и эпизодическая память). За время обучения пожилые повысили свои когнитивные способности до уровня, аналогичного взрослым на 30 лет их моложе.

Тестирование после обучения показало, что все навыки успешно приобретаются. Кроме того, осознание участниками исследования, что несмотря на возраст они смогли приобрести новый новые навыки помогло им поверить в себя. Испытуемые сообщали, что обучение вывело их из привычной рутины, они стали по-новому смотреть на мир, увереннее пользоваться технологиями.

Женский мозг меньше мужского, и это влияет на умственные способности

Такой миф начал набирать популярность в XIX веке, когда появились исследования по сравнению размеров мозга мужчин и женщин. Некоторые учёные того времени всерьёз пытались доказать, что мужчины интеллектуально превосходят женщин, и искали этому биологические подтверждения. Позднее это назвали нейросексизмом. Термин ввела психолог Корделия Файн.

В настоящее время научно подтверждено несколько структурных различий между мозгом мужчин и женщин. У мужчин, как правило, больше объём мозга и площадь его поверхности. У женщин толще кора полушарий и высокая структурная сложность в верхних лобных и теменных долях. Также у мужчин и женщин различается количество серого вещества в разных областях мозга.

Любопытные результаты показывает исследование 2022 года, проведённое на одной индийской группе испытуемых (возраст 20-22 года) и двух британских группах (возраст участников в первой группе был 60-66 лет, вторую группу разделили на две возрастные подгруппы 60-66 лет и 45–79 лет). Во всех группах в качестве участников были и мужчины, и женщины. Вот, что обнаружила эта работа:

Чем больше был объём мозга и чем сложнее была его структура, тем выше был уровень общего интеллекта. При этом такая устойчивая связь была найдена у женщин во всех группах, а у мужчин только в одной.

Что касается сравнения общего интеллекта мужчин и женщин, то во всех группах не было обнаружено значимых различий по полу.

У этого мифа есть ещё одна вариация — убеждение, что есть гендерные различия по типам способностей. В частности, что у мужчин лучше развито пространственные мышление, а у женщин — вербальные навыки.

В 2018 году вышел масштабный метаанализ результатов исследований связи между когнитивными способностями, функциональной специализацией полушарий и полом. Он показал, что мужчины лучше справляются с некоторыми пространственными задачами, а женщины — с некоторыми вербальными. Однако это различие было заметно только на определённых исследовательских методиках, не на всём массиве проанализированных научных работ. 

Также у мужчин была сильная вариативность результатов: они демонстрировали либо очень высокие, либо очень низкие результаты — что вносит существенную погрешность в оценку половых различий. Глобально анализ показывает, что различий в когнитивных способностях мужчин и женщин нет. А обнаруженные различия во многом могут объясняться вкладом социокультурных факторов. Например тем, что люди мужского пола чаще играют в видеоигры или взаимодействуют с компьютерами, тем самым постепенно развивая пространственные способности.

Важно отметить, что все исследования последних лет, которые касаются половых различий мозга, проводятся медиками и учёными с целью лучше понять структурную разницу, чтобы в дальнейшем точнее диагностировать и лечить неврологические заболевания.

И второе, что стоит помнить и что подтверждают научные работы, мозг — это меняющаяся структура, в отличие от, например, черепа в котором он располагается. И многие различия в этом органе будут связаны не с генетикой, принадлежностью к конкретному полу, предрасположенностью к высокому/низкому интеллекту, а со средой, деятельностью и уровнем стресса. Например, тренируя конкретные навыки, допустим, навык публичного выступления, вы будете способнее в его применении, чем те, кто его не развивает, вне зависимости от пола. 

Ещё один пример, хронический стресс уменьшает объем мозга, а физическая активность — увеличивает! — опять же вне зависимости от пола.