Запутанный мозг. Путеводитель по нейропсихологии - Ники Хейз

например, мужчина правой рукой надевал брюки, а левая в этот момент стаскивала их обратно; или левая рука карточного игрока отказывалась вытащить карту, с которой он собирался пойти; или левая рука одной женщины пыталась однажды вечером задушить свою хозяйку. С помощью аутопсии и фМРТ удалось установить, что причиной такого поведения руки является повреждение правой стороны первичной моторной коры, а также других зон лобных долей, отвечающих за намерения и планирование действий.

Как мы усваиваем действия

Как же мы усваиваем плавную, беспрепятственную последовательность действий, тех действий, которые мы совершаем каждый день как нечто само собой разумеющееся? Мы делаем это, естественно, тренируя группы нервных клеток до тех пор, пока они не привыкнут друг к другу. Еще в 1950-е годы, т. е. задолго до распространения сканирования мозга, канадский физиолог и нейропсихолог Дональд Олдинг Хебб высказал предположение, что усвоение возможно потому, что в результате частой стимуляции нервной системы формируются скоординированные нейронные структуры – так называемые ансамбли клеток. Чем чаще один нейрон стимулирует другой, тем сильнее между ними связь: Хебб полагал, что синаптические шишки, создающие связь между клетками, становятся больше, а потому и оказываемое ими воздействие усиливается. Как показывают современные исследования, о которых мы говорили в главе 2, он был почти прав: хотя синаптическая шишка сама по себе не растет, но количество связанных с синапсом везикул и рецепторов по мере формирования и укрепления связи действительно увеличивается. Это явление известно как синаптическая пластичность; оно означает, что когда первая клетка выделяет нейротрансмиттер, приводящий ее к активации, то следующая нервная клетка получает более сильный сигнал.

Вот почему упражнения так важны для усвоения и оттачивания действий: чем больше мы практикуем последовательность действий, тем активнее мы заставляем клетки мозга придерживаться именно этой, а не какой-то другой последовательности связей. И чем чаще мы это делаем, тем легче дается нам эта специфическая последовательность, поскольку и сами нейроны активируются гораздо быстрее. Есть и другие способы практического воздействия на нейроны. Согласно результатам исследований, опубликованных в 2005 году Л. Бенгтссоном и его коллегами, систематическая тренировка игры на пианино увеличивает количество миелина в мозговых волокнах, особенно в лобных долях и мозолистом теле. Как уже говорилось в главе 2, миелинизация ускоряет движение импульса по нейрону, поэтому рост миелинизации способствует и более быстрому выполнению последовательности действий.

Любой спортсмен вам скажет: усвоение нового навыка, достижение вершины мастерства – процесс сложный и далеко не всегда прямой: мол, одно и то же упражнение ты с каждым разом должен делать все лучше и лучше. Отнюдь нет. Процесс обучения представляет собой замысловатую кривую или, даже лучше сказать, прерывистую линию с небольшими ровными отрезками. На рисунке 6.5 показано, как это выглядит. Поначалу серия практических упражнений (или систематическая тренировка) приводит к значительному улучшению показателей. Но через какое-то время, сколько бы ты ни тренировался, уровень мастерства остается практически одним и тем же, не давая видимых улучшений. Многих людей подобное «топтание на месте» приводит в отчаяние или уныние, но на самом деле это время консолидации сил и навыков, когда мозг интегрирует двигательные программы в свою «базу данных», пополняя свой репертуар действий. В конце концов, спустя какое-то время вновь начинают наблюдаться улучшения, но на этот раз отрабатываемый навык оказывается «встроенным» куда более прочно; становится ближе к идеалу. Так этот процесс улучшения и продолжается, пока человек не достигает следующего прямого отрезка. Поэтому, когда вы пытаетесь усвоить что-либо и стремитесь с каждым разом делать это все лучше, но при этом не добиваетесь ощутимого улучшения, это значит, что идет процесс интеграции. Вам в этот период времени просто следует продолжать тренироваться и тренироваться дальше, пока этот процесс не закончится. Поверьте, это того стоит!

Рисунок 6.5. График усвоения навыка

Практические упражнения могут быть как ментальными (мысленными), так и физическими. Исследования показывают, что воображаемые действия тоже влияют на силу мышц, заставляя ее слегка изменяться, – не так сильно, естественно, как это происходит под действием физических упражнений, но все же вполне ощутимо, чтобы эту разницу можно было зарегистрировать в процессе физических испытаний. В результате тренировка воображения (или отработка мысленных упражнений) стала важной частью профессиональной подготовки спортсмена. Мысленная репетиция физических действий как неотъемлемая часть успешного выступления помогает укреплять нейронные связи и усиливает соответствующие нейронные проводящие пути.

Нейронная пластичность

У нас имеется ряд доказательств того, что организм способен восстанавливать нейроны, – эта новость наверняка придется по вкусу людям, перенесшим травму мозга, в результате чего были повреждены нейронные связи и потеряно управление конечностями. Процесс восстановления более вероятен в более простой периферийной нервной системе, нежели в более сложной центральной: как правило, мозг склонен реагировать на травму, перенаправляя свои нейронные связи и даже иногда используя те нервные клетки, которые задействованы в других, менее важных функциях. Что же касается всех прочих систем организма, восстановление там тоже возможно, но лишь в том случае, если нервные клетки не задеты, не повреждены и по-прежнему связаны со шванновскими клетками, поставляющими соответствующие вещества. В этом случае нервная клетка на своем поврежденном конце создает так называемый конус роста, который постепенно отстраивает аксон, восстанавливая связь с конечностью. Этот рост может происходить очень быстро (в больших нервах – до 5 мм в день), но если мышечная ткань повреждена, это может существенно замедлить процесс восстановления, и тогда придется прибегнуть к использованию специальных химических веществ, которые стимулируют рост нервов.

Физическое усилие здесь тоже играет немаловажную роль: чем чаще человек создает нагрузку на пораженную часть тела, заставляя ее двигаться, тем активнее реагируют на это нервные клетки. Хотя этот процесс еще не до конца понят нами, известно, однако, что мозг посылает мышцам двигательные сигналы, и вполне может быть, что стимуляция такого рода на одном конце нервной клетки способствует нейронному росту на другом ее конце. Одни пациенты (даже после тяжелой травмы) с течением времени и при должной терапии практически полностью восстанавливаются, прилагая постоянные и целенаправленные усилия под наблюдением врачей. Другие же пациенты со сходной травмой могут оставаться частично обездвиженными или полностью парализованными всю свою жизнь, поскольку вообще не прилагают никаких усилий.

На нейронную пластичность влияют и другие аспекты движения. Ученые находят все больше и больше доказательств того, что, если начать выполнять физические упражнения в юном возрасте, они могут оказывать защитное действие на деятельность мозга в зрелом возрасте и по мере старения. Разумеется, эти исследования по большей части ретроспективны, и мы пока не можем быть до конца уверены