Те, що ви вважаєте про людський мозок, мабуть, неправильне
Нейроміфи, помилкові переконання про можливості нашого мозку, часто базуються на неправильно витлумачених або занадто старих наукових висновках.
Час читання: 5 хв
З нагоди Феде-де-ла-науки, яка проходить з 6 по 14 жовтня, наша дослідницька група з неврології CNRS та Університету Орлеана пропонує зневажити деякі нейроміфи, організувавши анімацію у формі "гри на втечу".
Ось короткий зміст: паніка в лабораторії нейронаук! Професор Цибуло виявив, що нейроміфи дуже швидко поширюються серед населення і спричиняють дисфункцію мозку у всіх постраждалих людей. Ми повинні діяти швидко, перш ніж нейроміфи розповсюдяться і шкода стане незворотною.
Ви потрібні професору Цибуло. Ви зіграєте роль дослідника неврології, і ваша місія, якщо ви її приймете, буде допомагати професору виявляти різні нейроміфи та винищувати їх.
Вам потрібно буде використовувати логіку, спостережливість та критичне мислення, щоб розкрити правду про нейроміфи.
Міф No1: розмір мозку впливає на інтелект
«У вас горох у голові!», «У вас мозок горобця!»: Це вирази, якими ми використовуємо, щоб висловити людині її бездумність, дурість. Походження цих виразів сягає древньої віри, що існує залежність між розміром мозку та інтелектом.
Мозок слонів важить п’ять кілограмів, а кашалотів - сім кілограмів, що майже в п’ять разів перевищує вагу нашого мозку, який у середньому важить 1,3 кілограма. І навіть якщо ми співвідносимо вагу мозку з вагою тіла, нас все одно б'ють горобці, мозок яких становить 7% від загальної ваги, проти 2,5% для нас.
А тепер давайте порівняємо вагу мозку сучасних людей зі своїми предками. За 7,5 мільйона років розмір мозку потроївся. Але у нашого виду Homo sapiens його обсяг постійно зменшується - наприклад, на 15-20% менше, ніж у Кроманьйону, наприклад.
Чи є відмінності між чоловіками та жінками? Щодо розміру мозку, кілька досліджень показують, що мозок чоловіків в середньому на 13% більший, ніж у жінок. Так, але ви також повинні знати, що вага мозку відомого фізика Альберта Ейнштейна була на 10% нижчою за середню.
Отже, на вашу думку, ваш інтелект залежить від розміру вашого мозку?
Міф №2: через 20 років це спад
Відповідно до догми, 20 років - це вік, який відповідає початку втрати нейронів і, отже, початку занепаду наших інтелектуальних можливостей.
Думати про це - це забувати, що ми вже втратили велику кількість нейронів задовго до цього, від нашого народження. Під час ембріонального розвитку нейрони утворюються в надлишку, перш ніж більше половини з них загине природним шляхом. Виведення зайвих нейронів в основному завершується при народженні. Ця втрата нейронів під час розвитку є важливим етапом дозрівання мозку.
Протягом десятиліть нейробіологи вважали, що ми народжуємось із певним запасом нейронів, і що будь-яка втрата не підлягає виправленню. Але в 1998 році відкриття революціонізувало нейронауку: людський мозок виробляє нейрони.
З тих пір численні дослідження показали, що вироблення нейронів у певній ділянці нашого мозку ніколи не припиняється: вважається, що гіпокамп - так званий за формою, що нагадує морську тварину - виробляє близько 700 нових нейронів на день у дорослого.
Поперечний розріз людського мозку, показуючи гіпокампу зеленим кольором. Це місце вироблення нових нейронів, а також нових спогадів.
Нейрони, чутливі до навколишнього середовища
Вироблення нових нейронів зі стовбурових клітин називається нейрогенезом. На ембріональних та дорослих стадіях він дуже чутливий до навколишнього середовища, особливо до впливу пестицидів.
Команда з нейротоксичності та розвитку лабораторії експериментальної та молекулярної імунології та нейрогенетики (Інем) вивчає ефекти впливу пестициду на розвиток мозку, зокрема на нейрогенез. Нещодавно вона показала, що хронічний вплив низьких доз у гризунів спричиняє порушення в областях мозку, які виробляють нові нейрони.
Середовище також може мати позитивний вплив на нейрогенез. Інтелектуальна та фізична активність, а також соціальні стосунки сприятимуть цьому. Додамо невеликий застереження: сила нашого мозку створювати нові нейрони, ймовірно, зменшується з віком.
За винятком того, що врешті-решт для головного мозку важливим є не кількість нейронів, а те, чи вони добре зв’язані. Втрата нейронів не така драматична, якщо зв’язки між рештою нейронів залишаються ефективними.
Швидші зв’язки
Але від чого залежить ефективність нейронних зв’язків? Нейрони пов’язані між собою в синапсах; чим частіше повідомлення проходять між двома нейронами, тим сильніші синапси між ними. Навчання створює швидші зв’язки між цими нейронами.
Нервові шляхи, що часто використовуються, стають експрес-шляхами, які полегшують вирішення проблем, виконання рухів і є джерелом навчання та формування нових спогадів.
Цей процес відповідає пластиці мозку, яка чітко встановлена для того, щоб мати місце протягом нашого життя.
Нейрони, з'єднані між собою в синапсах | Стефан Морто, CNRS Орлеан
Серед безлічі механізмів, що регулюють цю пластичність мозку, важливу роль відіграють нейромедіатори, дрібні хімічні молекули, що знаходяться в мозку. Вони виділяються в синапсі і дозволяють зв’язок між двома нейронами. Серед них можна згадати глутамат, дофамін, ацетилхолін або серотонін.
Вивільнення серотоніну в синапсі
Відомо, що серотонін контролює психоемоційний баланс і бере участь у регулюванні настрою людей. Насправді деякі антидепресанти регулюють кількість у мозку.
Але серотонін також бере участь у процесах запам'ятовування. Він діє на рецептори на поверхні нейронів, контролюючи їх форму, кількість синапсів і синаптичну пластичність.
Дослідницька група з фармакологічних цілей та біомаркерів у Центрі молекулярної біофізики (CBM) в Орлеані особливо цікавить цей нейромедіатор та його дію на його рецептори. Зокрема, він показав, що дефект в діяльності одного з цих рецепторів може спричинити розвиток інвалідності у навчанні при генетичному захворюванні людини.
Пластичність нейронів та нейрогенез - це складні механізми, які зберігаються протягом усього нашого життя і є джерелом нашої адаптації та нашого навчання до кожної нової ситуації у повсякденному житті. Отже, міфу про те, що мозок починає занепадати у віці 20 років, ви все ще вірите?
Оригінальна версія цієї статті була опублікована в розмові.