Мозг и его ритмы – базовые знания
Физиология мозга.
Мы часто сравниваем человеческий мозг со сложным компьютером. Эта аналогия не слишком удачна, но если рассуждать о реальных возможностях и функциях мозга, то количество логических процессов, которые в нем происходят, поразительно велико.
Человеческий мозг состоит из трех основных элементов:
- Глиальные клетки
- Нейроны
- Дендриты
1) Глиальные клетки
Название «глиальный» происходит от греческого слова «glia», означающего «клеить». Хотя эти клетки обладают мембранным потенциалом, глиальные клетки по большей части не имеют нервных окончаний и выполняют поддерживающую роль для головного и спинного мозга.
Выявлено 7 типов глиальных клеток, все они выполняют разные функции. Глиальные клетки поддерживают высокий уровень рибонуклеиновой кислоты (RNA), протеинов и энзимов (ферментов).
Один из энзимов, производимых глиальными клетками, является ацетилхолинестераза (AChE).
Другие синтезируют миелин, который используется для предотвращения пересечения друг с другом нервов и нейронов. Микроглия и астроциты являются фагоцитарными, это значит, что они очищают центральную нервную систему от мертвых клеток и продуктов распада.
Глиальные клетки обладают способностью делиться и размножаться в течение всей жизни. Они имеют ответвления, но не имеют аксонов и дендритов. В последних исследованиях выяснилось, что некоторые глиальные клетки могут действовать как усилители, наподобие транзисторов.
Их назначение — это поддержка нервных связей и обеспечение функционирования нервной сети, объединяющей различные области коры головного мозга.
Человеческий мозг в 5 раз больше, чем мозг шимпанзе, однако нейронов содержит всего на 30-50% больше. Похоже, что интеллектуальные границы, отделяющий человека от обезьяны, являются следствием действия в человеческом мозге именно глиальных клеток, которые превосходят по численности нейроны примерно 5 к 1.
В результате новых технологических разработок в создании современных исследовательских приборов, ученые смогли изучить различные виды активности, происходящие в глиальных клетках. Исследования нейрофизиолога Гарри Линча (Gary Lynch) из калифорнийского университета в Ирвине показали, что в зародыше, еще в период до роста нейронов и аксонов, глиальные клетки проявляют повышенную активность.
Глиальные клетки делятся и перемещаются в мозге через интактные ткани. Они преодолевают большие расстояния в мозге, чтобы достичь активных областей мозга, а те, которые уже присутствуют на месте, демонстрируют невероятные реакции. Они выбрасывают ответвления и становятся очень большими. Все это происходит еще до того, как аксоны вырастают из нейронов.
2) Нейроны
Нейроны – нервные клетки мозга. Они образуют серое вещество, представляющее собой самый внешний 2-х миллиметровый слой мозга. Нейроны состоят из тела клетки, аксона и одного или более дендритов.
Функция нейронов – создавать и проводить нервные импульсы.
Ко второму триместру беременности развивающийся мозг уже способен вырабатывать примерно сотню нейронов в минуту. К двухлетнему возрасту ребенок может иметь уже сотню миллионов нейронов в мозге.
Люди со временем могут терять нейроны, особенно в той части мозга, которая менее всего задействована, но потеря нейронов с лихвой компенсируется увеличением количества дендритов.
Внешняя поверхность мозга, на которой располагаюся нейроны, состоит из извилин и борозд (складки и извилины мозга). Эта извилины и борозды увеличивают площадь поверхности расположения нейронов.
Если распрямить борозды и извилины мозга, мы получим поверхность, площадью примерно полтора квадратных фута.
3) Дендриты
Это слово происходит от греческого дерево. Аксоны и дендриты служат для связи различных нейронов. Дендриты образованы благодаря процессам в протоплазме нейронов, и передают импульсы к телу клетки нейрона.
Обычно задействованы несколько сотен дендритов.
Они формируют связи, которые называются «синапсы», с другими нейронами. В результате, дендриты представляют собой систему «проводов» мозга. Они формируются мыслительными процессами, воздействием окружающей среды, обучением и жизненным опытом.
ВОЛНОВАЯ АКТИВНОСТЬ МОЗГА
Типичному нейрону нужна 1 микросекунда, чтобы ответить на стимул, но когда миллионы нейронов реагируют в унисон, они производят «качающиеся» электрические разряды. Эти разряды создают ритм который получил название «мозговая волна».
Эти ритмы поддаются наблюдению посредством ЭЭГ. ЭЭГ записывает и измеряет огромное количество нейронов, реагирующих одновременно.
Эти ритмы волн мозговой активности формируются в несколько групп, в зависимости от их частот:
Бета, Альфа, Тета и Дельта (Beta, Alpha, Theta и Delta.
Майкл Маккензи
Электрическая активность мозга, может быть определена посредством ЭЭГ (электроэнцефалограммы), которая измеряет частоту электрического потенциала. Эта частота измеряется в циклах в секунду или Гц (Герц).
В любое определенное время эти частоты определяют Ваше настроение. Скорость частоты позволяет нам группировать наши мозговые волны в четыре категории.
Бета волны — самые быстрые мозговые волны, располагающиеся в частоте от 13 до 100 Гц. Во время Бета волновой активности мы находимся в нормальном бодрствующем состоянии, внимания и концентрации. Когда мы чувствуем себя взволнованными или обеспокоенными — это быстрые бета волны (30 гц ), Когда мы чувствуем угрозу, чрезвычайную опасность или вступаем борьбу или бегство — это сверхбыстрые бета волны.
Если закрыть глаза, расслабиться, станать пассивным и рассредоточенным активность мозговых волн замедлится, и появятся альфа-волны. Они располагаются в частоте от 8 до 12.
Поскольку спокойствие и расслабление углубляются в сонливость, мозговые сдвигаются в сторону более медленных тета-волны. Диапазон частот тета-волн от4 до 7.9 Гц. Тета-волны часто сопровождются неожиданными, сказочными умственными изображениями. Весьма часто эти изображения могут сопровождаться яркими воспоминаниями, преобладают, как правило, воспоминания детства. Тета активность мозговых волн связана с заживлением, увеличенным творческого потенциала, внезапной способностью проникновения в суть (эврика), когда все внезапно становится ясным.
Дельта волны — самые медленные мозговые волны, располагающиеся в частоте от 0.1 до 3.9 Гц.
Обычно, люди спят во время дельта волн, однако есть доказательство, что возможно остаться в сознании и в этом состоянии —чрезвычайно глубокого подобного трансу. Также в пределах дельта — волновой активности мозга значительно повышается продукция исцеляющего соматотропина.
Каждая из этих групп представляет собой особый тип корковой активности и соотносится с такими состояниями сознания, как тревога, спокойствие, сновидение или состояние сна.
Мы постоянно производим некоторое количество одновременно всех этих частот. Поэтому состояние нашего сознания отражает смешанную активность ритмов разных волн мозговой активности и их локализацию.
Когда глаза открыты, производство альфа – волн резко сокращается, а мощность бета–волн возрастет в результате обработки в визуальной части коры поступаюшей визуальной информации.
Каждый из ритмов волн мозговой активности и разные состояния сознания, соответствующие каждому типу волн. Классификация ритмов волн мозговой активности изменяется в процессе того, как ученые получают новые сведения о мозге и состояниях сознания. Например, многие из этих категорий теперь имеют различные подгруппы.
БЕТА ВОЛНЫ
Бета-волны – это быстрые волны, низкой амплитудой, приблизительно от 14 до 40 циклов в секунду (Hz).
Изначально бета-волны представляют собой процесс обработки данных, включающий сотни мелких вычислений между двумя ближайшими областями коры, которые работают вместе для достижения результата («Что это был за звук или образ?», «Сколько будет 2 + 3?», «Это опасно?», «Я боюсь», «Что мне делать?»).
Существуют 3 основные подгруппы бета-волн: Гамма (от 35 до 40 Hz), Бета 2 (от 24 до 34 Hz) и Бета 1 (от 14 до 23).
Гамма волны, самые быстрые, отражают пиковую деятельность сознания. Чрезмерная активность бета 2 связана с повышенными эмоциональными состояниями, такими как волнение и страх. Частоты бета 1 связаны с познавательными процессами, такими как решение проблем и мышление.
АЛЬФА ВОЛНЫ
Альфа волны вибрируют в диапазоне примерно от 8 до 13 Hz. Альфа активность представляет собой вибрации между фрагментами коры и зрительным бугром, известным как корково-таламическая петля.
Альфа волны проявляются в период сенсорного покоя (например, в тихой комнате с закрытыми глазами), умственной релаксации, глубокой релаксации, медитации или умиротворенного сознания (диссоциации).
Альфа волны – вожделенный результат медитирующих.
Традиционные методы медитации требуют 10 лет практики, чтобы достичь производства идеальных альфа волн. Производство альфа волн сокращается в момент обработки данной частью мозга сенсорной информации, а также в процессе решения проблем и познавательной активности.
Увеличение количества альфа волн дает:
- чувство умиротворения
- улучшенное академическую успеваемость
- тепло в конечностях
- повышенную производительность на рабочем месте
- ощущение благополучия
- снижение тревожности, улучшение сна
- улучшение иммунной функции.
Считается, что самые креативные гении, такие, как Эйнштейн, постоянно пребывали в почти неизменном альфа состоянии.
Большинство из таких творческих людей имели плохую успеваемость в школе и считались неблагополучными учениками. Возможно, они были слишком сконцентрированы на творческой активности, чтобы уделять внимание учебе.
В последние несколько лет были выделены новые подгруппы альфа волн. Мю волны (иногда их называют Тальфа) пограничны между Альфа/Тета волнами (от 7 до 9 Hz). Их активное производство ассоциируется со здоровым состоянием сознания, дающим исключительную интуицию и опыт личной трансформации.
Некоторые исследователи уверены, что «здоровая» мю активность может снижать состояние беспричинного гнева и тревоги от скрытых проблемных воспоминаний детства или душевных травм прошлого. Примеры этих волн мозговой активности — резонанс Шумана или «пятая стадия» медитации.
ТЕТА ВОЛНЫ
Частоты тета волн — от 4 до 8 Hz.
Тета волны ассоциируются с состоянием сна, «сумеречным» состояние, состоянием гипнотического транса, БДГ – фазой сна и состоянием сновидений.
В этом состоянии увеличивается активность памяти. Память улучшается (особенно долговременная память), повышается доступ к подсознанию, возможность свободных ассоциаций, повышается креативность, имеют место неожиданные озарения.
Это таинственное, особое состояние сознания. Долгое время ученые не могли исследовать это состояние мозга, т.к. обычный человек не может долгое время в нем оставаться без того, чтобы ни свалиться в сон (что также дает большое количество тета волн).
ДЕЛЬТА ВОЛНЫ
Дельта волны – самые медленные волны мозговой активности с частотой, колеблющейся от 1 до 4 Hz. Дельта волны доминируют, когда мы засыпаем и продолжают преобладать в состоянии глубокого сна.
Некоторые исследователи уверены, что дельта-волны присутствуют у целителей в состоянии «целительства» и у экстрасенсов во время получения информации.
Следующая таблица представляет свод позитивных, ассоциируемых с активностью разных групп волн мозговой активности.
Позитивные факторы Категории волн мозговой активности
Возможно, связаны с пиком жизненной активности. Гамма 35 — 45 Hz
Очень активное внешнее внимание. Бета 2 22 — 35 Hz
Активное внешнее внимание. Бета 1 15-22 Hz
Релаксация, пассивное внимание. Медленные бета волны 12-15 Hz
Релаксация, внутреннее внимание, медитация, здоровое ментальное состояние. Альфа (Верхние) 9- 13 Hz
Глубокая медитация, проницательность, Резонанс Шуманна, гипноз Медленные альфа волны — Мю/ Тальфа 7-9Hz
Креативность, БДГ- фаза сна, гипнагогическое соостояние Тета 5-7Hz
Улучшение сна.
Дельта 1 -4 Hz
В течение нескольких минут мозг обычно производит некоторое количество всех видов волн. Однако, для специфического вида активности или поведения мозг способен производить изначально волны одной группы.
По сути, волны мозговой активности подобны волнам озера. Когда дует сильный ветер, большие волны появляются далеко в озере (большая амплитуда, низкая частота). А когда мы бросаем в озеро камешек, появляются небольшие волны очень близко к месту волнения (низкая амплитуда, высокая часота).
Интересная зависимость в том, что когда частота увеличивается, амплитуда уменьшается. Рисунок 3 показывает взаимосвязь типов поведения, ассоциируемых с преобладанием какой-то одной группы частот.
ВОЛНЫ МОЗГОВОЙ АКТИВНОСТИ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Здоровый мозг выполняет много важных ментальных функций одновременно, производя большое количество волн мозговой активности разных частот, отражающих эти функции.
При сегодняшнем стрессовом образе жизни мы часто демонстрируем повышенную бета активность. Чтобы преодолеть этот негатив, многие ищут способы производства альфа волн – умиротворенного существования, релаксации.
Когда мы повышаем нашу альфа и тета (включая мю) активность посредством конструктивных процессов – медитаций, упражнений, средствами аудио визуальной стимуляции (АВС), мы добиваемся изменений состояния сознания или «альфа активности».
Важно, чтобы мы научились производить альфа волны на ежедневной основе посредством медитации или АВС.
Однако, многие находят, что легче добиваться альфа активности путем применения деструктивных средств, таких, как наркотики или алкоголь. А также постоянное, неконтролируемое, ненормальное наличие низкочастотной альфа или тета активности является причиной усталости или болезненных состояний, ассоциируемых с бессонницей, депрессией, расстройствами внимания, предменструальным синдромом и синдромом хронической усталости.
Самый важный аспект, связывающий волны мозговой активности со здоровьем человека – это способность изменять эти состояния в соответствии с требованиями ситуации.
Как работает мозг
Каждый день ученые узнают все больше о том, как работает мозг. И хотя эксперты считают наши знания пока еще довольно скудными, множество фактов, которые сегодня доподлинно известны, позволяют понять, насколько совершенная машина находится в нашем распоряжении.
Составляя 2–3 % массы тела, мозг использует 20 % энергии организма. Большая ее часть обеспечивает быстрое срабатывание миллионов нейронов, взаимодействующих друг с другом. Именно нейрональное срабатывание и соединение обеспечивают все высшие функции мозга. Оставшаяся часть энергии используется для управления другими видами деятельности — как бессознательными, такими как сердцебиение, так и осознанными, такими как вождение автомобиля.
Мозг активен все время, но не все области работают одномоментно (хотя большинство активны постоянно в течение суток).
Исследователи мозга при помощи технологии визуализации доказали, что на протяжении дня человек использует все 100 % мозга. Даже во сне такие области, как лобная кора (контролирует мышление более высокого уровня и самосознание) или соматосенсорные области, которые помогают людям почувствовать свое окружение, активны.
Молниеносный шторм нейронной активности происходит почти по всему мозгу в течение нескольких секунд. Нейроны, которые выполняют сходные функции, имеют тенденцию к кластеризации. Например, нейроны, ответственные за движение большого пальца, расположены рядом с нейронами, которые контролируют указательный палец.
Приблизительная емкость памяти человеческого мозга 1000 терабайт, или миллион мегабайт. Для сравнения: весь Национальный архив Великобритании составляет около 70 терабайт. Людей с выдающейся памятью мы склонны характеризовать словом «феномен». Так, американец Ким Пик, ставший прототипом Рэймонда Бэббита из фильма «Человек дождя», обладал уникальной памятью: ему удавалось хранить до 98 % всей полученной информации.
Среди друзей Пик имел прозвище Kim-puter. В журнале Scientific American была опубликована статья, посвященная Киму Пику. Ученые предполагают, что феномен был вызван отсутствием мозолистого тела, соединяющего полушария мозга: нестандартные соединения нейронов в этом участке спровоцировали повышенные возможности использования памяти.
Современный образ жизни меняет наш мозг, и не к лучшему. За последние годы средний размер мозга человека уменьшился, причем вопреки всеобщему мнению мы не становимся умнее, средний IQ понизился на 1,6 балла за последнее десятилетие.
Концентрация внимания у людей снижается. Если в 2000 году средняя продолжительность внимания была 12 секунд, то теперь 8 секунд. Концентрация внимания у золотых рыбок, например, занимает 9 секунд. Интеллектуальные способности человека сразу после пробуждения ниже, чем после бессонной ночи или в состоянии средней тяжести опьянения. Существует 10 тысяч специфических типов нейронов в головном мозге, внутри разных нейронов информация передается с разной скоростью.
Мозг воспроизводит новые нервные клетки, вопреки ранее известной информации.
В возрасте от 2 до 11 лет (по некоторым данным, от 2 до 7) происходит самое бурное развитие мозга. Около 95 % тканей мозга окончательно формируются к семи годам, составляя целиком законченный орган. На 75–80 % мозг состоит из воды. 20 % — столько кислорода от общего количества, потребляемого человеком, необходимо для работы мозга.
- На мозг «работает» 15 % сердца: 750 мл крови проходит через него каждую минуту, что составляет 15–20 % всего кровотока.
- Мозг человека на 60 % состоит из жира. 25 % холестерина в организме находится в клетках мозга. Без холестерина клетки мозга умирают!
- 1 424 г — средний вес мозга взрослого мужчины, к старости масса мозга уменьшается до 1 395 г.
- Рекордный вес мужского мозга — 2 049 г. Мозг Альберта Эйнштейна весил всего 1 230 г.
- Женский мозг в среднем на 14 % меньше мужского.
Однако, согласно последним исследованиям, он на 10 % активнее, чем мужской. Максимальный известный вес женского мозга 1 565 г. - У первобытных людей мозг был на 10–12 % крупнее мозга современного человека.
- 500 млн лет назад у первых существ на Земле появился ствол мозга — он представляет собой то же, что и мозг современных рептилий.
- 100 трлн связей создают сеть, благодаря которой мы обрабатываем информацию, запоминаем и мыслим.
- Около 100 млрд нейронов насчитывается в мозге (90 млрд звезд в нашей галактике). 100 тысяч химических реакций происходит в человеческом мозге ежесекундно. 10 000 нервных связей исходит от одного нейрона.
- Каждый отдельный нейрон соединен примерно с 10 000–40 000 других на десяти разных уровнях. 288 км/ч — такой скорости достигают сигналы в нервной системе человека. К старости скорость снижается на 15 %. В голове проносится около 50 000 мыслей в день, около 70 % из них, как полагают ученые, негативные.
Однако, согласно последним исследованиям, он на 10 % активнее, чем мужской. Максимальный известный вес женского мозга 1 565 г.
NIMH » Мозг подростка: 7 вещей, которые нужно знать
Знаете ли вы, что в подростковом возрасте в мозгу происходят большие и важные изменения ? Вот 7 вещей, которые нужно знать о подростковом мозге:
1. Наибольших размеров мозг достигает в раннем подростковом возрасте.
Мозг девочек достигает наибольшего размера примерно к 11 годам. Мозг мальчиков достигает наибольшего размера примерно к 14 годам. Но эта разница не означает, что мальчики или девочки умнее друг друга!
2. Мозг продолжает созревать даже после завершения роста.
Несмотря на то, что мозг может увеличиваться в размерах, он не заканчивает развиваться и созревать до середины или конца 20-летнего возраста. Передняя часть мозга, называемая префронтальной корой, созревает одной из последних областей мозга. Эта область отвечает за такие навыки, как планирование, расстановка приоритетов и контроль импульсов.
Поскольку эти навыки все еще развиваются, подростки с большей вероятностью будут вести себя рискованно, не задумываясь о возможных результатах своих решений.
3. Мозг подростка готов учиться и адаптироваться.
Мозг подростка обладает высокой пластичностью, что означает, что он может изменяться, адаптироваться и реагировать на окружающую среду. Сложная академическая или умственная деятельность, физические упражнения и творческая деятельность, такая как искусство, могут помочь мозгу созреть и учиться.
4. Многие психические расстройства могут начать проявляться в подростковом возрасте.
Продолжающиеся изменения в мозге, наряду с физическими, эмоциональными и социальными изменениями, могут сделать подростков уязвимыми для проблем с психическим здоровьем. Все большие изменения, которые переживает мозг, могут объяснить, почему подростковый возраст — это время, когда могут возникнуть многие психические расстройства, такие как шизофрения, тревога, депрессия, биполярное расстройство и расстройство пищевого поведения.
5. Мозг подростка может быть более восприимчив к стрессу.
Поскольку мозг подростка все еще развивается, подростки могут реагировать на стресс иначе, чем взрослые, что может привести к психическим расстройствам, связанным со стрессом, таким как тревога и депрессия. Внимательность, которая представляет собой психологический процесс активного сосредоточения внимания на настоящем моменте, может помочь подросткам справиться со стрессом и уменьшить его. Более подробная информация о том, как справляться со стрессом, доступна в информационном бюллетене Национального института психического здоровья «Я в таком стрессе».
6. Подросткам нужно больше сна, чем детям и взрослым.
Исследования показывают, что уровень мелатонина («гормона сна») в крови естественно выше ночью и снижается позже утром у подростков, чем у большинства детей и взрослых. Эта разница может объяснить, почему многие подростки поздно ложатся спать и с трудом встают по утрам.
Подростки должны спать от 9 до 10 часов в сутки, но большинство подростков не высыпаются. Недостаток сна может затруднить концентрацию внимания, повысить импульсивность и повысить риск раздражительности или депрессии.
7. Мозг подростка устойчив.
Хотя подростковый возраст является уязвимым временем для мозга и для подростков в целом, большинство подростков впоследствии становятся здоровыми взрослыми. Некоторые изменения в мозге на этом важном этапе развития действительно могут помочь защитить от долговременных психических расстройств.
В поисках помощи
Если вы или кто-то из ваших знакомых страдает психическим заболеванием, испытывает эмоциональные трудности или беспокоится о своем психическом здоровье, есть способы получить помощь.
Правильное общение с врачом или другим поставщиком медицинских услуг может улучшить ваше лечение и помочь вам обоим сделать правильный выбор в отношении своего здоровья.
Найдите советы, которые помогут подготовиться и получить максимальную отдачу от вашего визита.
Если вы находитесь в бедственном положении или думаете о том, чтобы причинить себе вред, позвоните по бесплатному номеру на Национальную линию помощи при предотвращении самоубийств по телефону 1-800-273-TALK (8255). Вы также можете отправить текстовое сообщение Crisis Text Line (ПРИВЕТ на номер 741741) или воспользоваться чатом Lifeline на веб-сайте National Suicide Prevention Lifeline.
Министерство здравоохранения и социальных служб США
Национальные институты здравоохранения
Публикация NIH № 20-MH-8078
Пересмотрено в 2020 г.
Что происходит с мозгом с возрастом?
Старение мозга в некоторой степени неизбежно, но оно неравномерно; это влияет на всех или на каждый мозг по-разному.
Поделиться на PinterestВлияние старения на мозг может варьироваться от человека к человеку. Замедление старения мозга или его полное прекращение было бы идеальным эликсиром для достижения вечной молодости.
Является ли старение мозга скользкой дорожкой, которую мы должны принять? Или есть шаги, которые мы можем предпринять, чтобы уменьшить скорость снижения?
Человеческий мозг весом около 3 фунтов представляет собой ошеломляющее достижение инженерной мысли: около 100 миллиардов нейронов связаны между собой триллионами синапсов.
В течение жизни мозг меняется больше, чем любая другая часть тела. С того момента, как мозг начинает развиваться на третьей неделе беременности, и до старости его сложные структуры и функции изменяются, сети и проводящие пути соединяются и разъединяются.
В течение первых нескольких лет жизни мозг каждую секунду формирует более 1 миллиона новых нейронных связей. Размер мозга увеличивается в четыре раза в дошкольном возрасте и к 6 годам достигает примерно 90% от его взрослого объема.
Лобные доли — это область мозга, отвечающая за исполнительные функции, такие как планирование, рабочая память и импульсный контроль. Это одни из последних областей мозга, которые созревают, и они могут не развиваться полностью до 35 лет.
С возрастом системы организма, включая мозг, постепенно приходят в упадок. «Ошибки ума» связаны со старением. Тем не менее, люди часто испытывают те же небольшие провалы в памяти в свои 20 лет, но не задумываются об этом.
Пожилые люди часто беспокоятся о провалах в памяти из-за связи между нарушением памяти и болезнью Альцгеймера. Однако болезнь Альцгеймера и другие виды деменции не являются частью нормального процесса старения.
Общие изменения памяти, связанные с нормальным старением, включают:
- Трудности в изучении чего-то нового: Закрепление новой информации в памяти может занять больше времени.
- Многозадачность: Замедленная обработка может затруднить планирование параллельных задач.
- Запоминание имен и чисел: Стратегическая память, помогающая запоминать имена и числа, начинает ухудшаться в возрасте 20 лет. и не обращаться к ним, если что-то не встряхнет память человека.
Хотя некоторые исследования показывают, что одна треть пожилых людей борется с декларативной памятью, то есть воспоминаниями о фактах или событиях, которые мозг хранит и может извлечь, другие исследования показывают, что пятая часть 70-летних когнитивные тесты так же, как и люди в возрасте 20 лет9.0009
В настоящее время ученые собирают воедино фрагменты гигантской головоломки исследований мозга, чтобы определить, каким образом мозг постепенно меняется, вызывая эти изменения.
Общие изменения, которые, по мнению исследователей, происходят при старении мозга, включают:
- Масса мозга: Уменьшение лобной доли и гиппокампа, которые являются областями, участвующими в высших когнитивных функциях и кодировании новых воспоминаний, начинается примерно в возрасте 60 лет или 70 лет.
- Плотность коры: Это относится к истончению внешней ребристой поверхности мозга из-за уменьшения синаптических связей. Меньшее количество соединений может способствовать более медленной когнитивной обработке.
- Белое вещество: Белое вещество состоит из миелиновых нервных волокон, которые связаны в пучки и передают нервные сигналы между клетками головного мозга. Исследователи считают, что с возрастом миелин сжимается, в результате чего обработка информации замедляется, а когнитивные функции снижаются.
- Нейротрансмиттерные системы: Исследователи предполагают, что с возрастом мозг вырабатывает меньше химических мессенджеров, и именно это снижение активности дофамина, ацетилхолина, серотонина и норадреналина может играть роль в ухудшении когнитивных функций и памяти и усилении депрессии.
Понимая нейронную основу снижения когнитивных функций, исследователи могут определить, какие методы лечения или стратегии могут помочь замедлить или предотвратить ухудшение работы мозга.
Узнайте о некоторых методах улучшения памяти здесь.
Продолжается несколько исследований мозга, направленных на решение загадки старения мозга, и ученые часто делают открытия.
В следующих разделах некоторые из них описаны более подробно.
Стволовые клетки
В 2017 году исследователи из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк, в ходе исследования на мышах обнаружили, что стволовые клетки в гипоталамусе мозга, вероятно, контролируют скорость старения организма.
«Наше исследование показывает, что количество нервных стволовых клеток гипоталамуса естественным образом снижается в течение жизни животного, и это снижение ускоряет старение», — говорит доктор Дуншэн Цай, профессор молекулярной фармакологии.
«Но, — добавляет он, — мы также обнаружили, что последствия этой потери необратимы. Пополняя эти стволовые клетки или молекулы, которые они производят, можно замедлить и даже обратить вспять различные аспекты старения во всем организме».
Введение стволовых клеток гипоталамуса в мозг нормальных мышей старого и среднего возраста, чьи стволовые клетки были разрушены, замедляло или обращало вспять признаки старения.
Исследователи говорят, что это первый шаг к замедлению процесса старения и потенциальному лечению возрастных состояний.
Какое значение имеют стволовые клетки? Узнайте здесь.
Суперстарики
«Суперстарики» — это редкая группа людей старше 80 лет, память которых столь же остра, как и у здоровых людей на десятки лет моложе.
Исследование, проведенное учеными из Медицинской школы Фейнберга Северо-Западного университета в Чикаго, штат Иллинойс, сравнило суперстарцев с контрольной группой людей того же возраста.
Они обнаружили, что мозг супервозрастников сжимается медленнее, чем мозг их сверстников, что приводит к большей устойчивости к типичной возрастной потере памяти. Это говорит о том, что возрастное снижение когнитивных функций не является неизбежным.
«Мы обнаружили, что люди сверхвозрастного возраста устойчивы к нормальной скорости снижения, которую мы наблюдаем в среднем [пожилые люди], и им удается найти баланс между продолжительностью жизни и продолжительностью здоровья, они действительно живут хорошо и наслаждаются своими поздними годами.
жизнь», — говорит Эмили Рогальски, доцент.
Изучая уникальность супервозрастников, исследователи надеются обнаружить биологические факторы, которые могут способствовать сохранению памяти в пожилом возрасте.
Исследователи обнаружили несколько факторов, ускоряющих старение мозга.
Например, ожирение в среднем возрасте может ускорить старение мозга примерно на 10 лет, а сахар и диетические газированные напитки связаны с ухудшением здоровья мозга.
Растущий объем данных свидетельствует о том, что люди, которые испытывают наименьшее ухудшение когнитивных функций и памяти, имеют общие определенные привычки:
- регулярная физическая активность
- занятия интеллектуально стимулирующими видами деятельности
- сохранение социальной активности
- управление стрессом
- здоровое питание
- хороший сон
Недавние исследования выявили множество способов, с помощью которых люди могут активно заботиться о своем здоровье и, возможно, уменьшить скорость старения своего мозга.
В следующих разделах некоторые из этих советов будут рассмотрены более подробно.
Физические упражнения
Одно из средств, которое снова и снова возникает, чтобы предотвратить возрастное ухудшение умственных способностей, — это физические упражнения.
Выполнение комбинации аэробных упражнений и упражнений с отягощениями умеренной интенсивности в течение не менее 45 минут каждое занятие в максимально возможное количество дней в неделю может значительно повысить мощность мозга у людей в возрасте 50 лет и старше.
Аналогичным образом, другое исследование, проведенное Университетом Майами во Флориде, показало, что у людей старше 50 лет, которые практически не занимались физическими упражнениями, через 5 лет наблюдалось ухудшение памяти и навыков мышления, сравнимое с 10-летним старением, по сравнению с теми, кто занимались физическими упражнениями средней или высокой интенсивности.
По сути, физическая активность замедлила старение мозга на 10 лет.
Танцы также могут оказывать омолаживающее действие на мозг пожилых людей. Исследование, проведенное Немецким центром нейродегенеративных заболеваний в Магдебурге, показало, что, хотя регулярные физические упражнения могут обратить вспять признаки старения мозга, наиболее выраженный эффект наблюдался у людей, которые танцевали.
Как физические упражнения могут помочь предотвратить депрессию или справиться с ней? Узнайте здесь.
Игра на музыкальном инструменте
Исследователи из Baycrest Health Sciences в Торонто, Канада, выяснили, почему игра на музыкальном инструменте может помочь пожилым людям предотвратить возрастное ухудшение когнитивных функций и сохранить способность слушать.
Исследователи обнаружили, что обучение игре на музыкальном инструменте изменяет мозговые волны таким образом, что улучшается способность человека слушать и слышать. Изменение мозговой активности указывает на то, что мозг перестраивается, чтобы компенсировать болезни или травмы, которые могут помешать человеку выполнять задачи.
«Была выдвинута гипотеза, — говорит д-р Бернхард Росс, старший научный сотрудник Исследовательского института Ротмана в Baycrest, — что акт исполнения музыки требует совместной работы многих систем мозга, таких как слух, моторика и системы восприятия. ”
«В этом исследовании мы впервые увидели прямые изменения в мозге после одного сеанса, продемонстрировав, что действие создания музыки приводит к сильному изменению активности мозга», — добавляет он.
Здоровое питание
Ключевым компонентом здоровья мозга является питание. В 2018 году исследователи связали жирные кислоты омега-3 и омега-6 в крови со здоровым старением мозга.
Другое исследование также показало, что потребление продуктов, включенных в средиземноморскую диету или диету MIND, связано с более низким риском проблем с памятью у пожилых людей.
Исследования, проведенные Университетом Иллинойса в Урбана-Шампейн, показали, что у людей среднего возраста с более высоким уровнем лютеина — питательного вещества, присутствующего в зеленых листовых овощах, таких как капуста и шпинат, а также в яйцах и авокадо — были сходные нервные расстройства.
реакции на более молодых людей, чем у людей того же возраста.
«По мере взросления люди испытывают типичный упадок сил. Однако исследования показали, что этот процесс может начаться раньше, чем ожидалось. Вы даже можете начать замечать некоторые различия в 30-х годах», — говорит первый автор исследования Энн Уолк, аспирант.
«Мы хотим понять, как диета влияет на когнитивные функции на протяжении всей жизни», — добавляет она. «Если лютеин может защитить от упадка сил, мы должны поощрять людей потреблять продукты, богатые лютеином, в тот момент их жизни, когда это приносит максимальную пользу».
Число взрослых в Соединенных Штатах старше 65 лет увеличится более чем вдвое в течение следующих 40 лет, увеличившись с 40,2 миллиона в 2010 году до 88,5 миллиона к 2050 году.
Из-за старения населения оно станет становится все более важным понять когнитивные изменения, которые идут рука об руку со старением.
Несмотря на то, что остается много вопросов относительно старения мозга, исследования делают успехи в освещении того, что происходит с нашими когнитивными функциями и памятью на протяжении всей нашей жизни.