Мозг может меняться всю жизнь

Изменения в потоках сенсорной информации влияют на схемы нейронных цепей в мозгу, причём трансформации в нейронных цепях могут происходить в течение всей жизни, а не только при созревании мозга.

 

 Нейроны коры мозга с отходящими вверх аксонами (фото Alexandre Moreau / Photography).



В течение всей жизни мозг способен подстраиваться под новый чувственный опыт — к такому выводу пришли исследователи из Флоридского института Макса Планка (США — Германия). Считается, что бóльшая часть нейронных схем устанавливается к концу созревания мозга, то есть в юности. Все изменения, которые могут произойти после этого, будут выполняться лишь в рамках существующей схемы. Гипотеза же исследователей состояла в том, что потоки сенсорной информации могут влиять на структуру нервных цепей на протяжении всей жизни. Чтобы убедиться в этом, учёные перекрыли крысам один из этих потоков — осязательные сигналы от вибриссов.

Будучи ночными животными, крысы ориентируются на местности с помощью вибриссов, которые у грызунов необычайно чувствительны и могут улавливать даже колебания воздуха. Поэтому чувственную картину мира у крыс легко изменить, попросту обрезав им чувствительные волоски. Вся информация от сенсорных органов стекается к таламусу, который распределяет её по отделам коры мозга. Соответственно, исследователей в первую очередь интересовало, изменится ли что-то в связях между таламусом и остальным мозгом, если лишить нервную систему осязательной информации от вибриссов.

Оказалось, что в этом случае значительные изменения касаются аксонов, соединяющих нейроны таламуса с нейронами коры: в эксперименте их длина сократилась на 25%, примерно так же уменьшилась сила синапсов. Исследователи подчёркивают, что это происходило только с теми нервными клетками, которые обслуживали передачу сенсорной информации от вибриссов. То есть исчезновение соответствующих импульсов заставляло мозг перенастраивать собственные электрические «цепи». Речь идёт не о нейрогенезе; здесь просто переключались соединения между уже существующими нервными клетками. Но самое главное в том, что эти изменения происходили в мозгу взрослых и даже пожилых крыс. То есть мозг не застывает после созревания в одних и тех же схемах нейронных цепей, а продолжает меняться в зависимости от тех задач, которые ему приходится решать.

Результаты экспериментов опубликованы в журнале Neuron.

По словам исследователей, точно такие же процессы, вполне вероятно, происходят и в человеческом мозгу. Правда, чтобы полностью в этом удостовериться, нужно поставить такой эксперимент, в котором перестройки в мозге вызывались бы притоком новой информации, а не исчезновением привычной старой. Пока мы видим, что зрелый мозг может избавляться от схем, вышедших из употребления, — но сможет ли он создать другие в ответ на увеличение информационного потока?

Компьюлента