В процессе передачи электрических импульсов по нервным цепям участвуют и другие клетки мозга. Они образуют электроизолирующую оболочку с высоким содержанием липидов, покрывающую аксоны определенных нейронов, как оплетка вокруг электрического провода. Эта оболочка называется миелиновой, а миелинизированные нейроны – белым веществом мозга. Миелин «изолирует» нервные цепи, обеспечивая движение импульса по заданному маршруту. Нервные цепи, покрытые миелиновой оболочкой, проводят импульсы в сотни раз быстрее, чем немиелинизированные, делая их более эффективными, особенно если цепи покрывают обширную область. Рассеянный, или множественный склероз – это аутоиммунное заболевание, при котором поражается миелиновая оболочка нервных волокон головного и спинного мозга, что влияет на передачу электрических импульсов в мозге и нервной системе, нарушая координацию движений и равновесие.
Количество миелина в головном мозге увеличивается почти до 50 лет, формируя оболочку для все большего числа нервных волокон по мере взросления человека. Наряду с ремоделированием соединений между нейронами миелинизация нервных цепей является важным фактором пластичности головного мозга. Однако в то время как ремоделирование нейронных соединений обеспечивает мозгу способность к изменениям (нервные цепи, усиленные сегодня, могут в какой-то момент ослабеть, и наоборот), процесс миелинизации обеспечивает устойчивость уже сформированных нервных цепей
{57}, а не создает новые. Одна из причин снижения пластичности мозга при достижении человеком взрослого возраста состоит в том, что у подростков в головном мозге увеличивается количество белков
{58}, препятствующих образованию новых синапсов, а также белков другого типа, обеспечивающих процесс миелинизации. В результате снижается способность мозга к изменениям соединений между нейронами.
Опыт в «зоне ближайшего развития» меняет структуру мозга
Сравнение работы головного мозга с электрической разводкой помогает лишь до определенного момента: есть очень важный аспект, в котором эта аналогия не работает. Чем чаще вы включаете и выключаете электрическую лампочку, тем быстрее она износится и потребует замены. В отношении головного мозга все наоборот. Чем чаще активизируется определенная нервная цепь мозга, тем крепче она становится, так как число соединений между нейронами увеличивается. Вероятно, наиболее известным подтверждением этого факта являются результаты исследования с участием лондонских таксистов
{59}, которым для получения лицензии на работу необходимо сдать серьезный тест на знание улиц Лондона. Результаты повторных сканирований головного мозга участников эксперимента показали, что в процессе подготовки к сдаче теста количество серого вещества в головном мозге увеличилось, то есть увеличилось число соединений между нейронами, особенно в областях головного мозга, отвечающих за запоминание географической информации.
Иными словами, те самые нейронные связи, которые позволяют нам что-то делать: размышлять на конкретную тему, испытывать определенные эмоции, выполнять что-то особенное, запомнить карту городских улиц – укрепляются каждый раз при выполнении этого действия
{60}. Именно поэтому многие вещи даются нам легче после нескольких тренировок, поэтому мы быстрее узнаем предметы, которые видим чаще, и поэтому изучение определенной темы помогает лучше запоминать информацию и воспроизводить ее при необходимости: нервные цепи, регулирующие эти действия, укрепляются каждый раз при их использовании.
Благодаря пластичности мозга происходит не только укрепление нейронных связей, которыми активно пользуются, но и удаление избыточных нейронных связей. Когда нейронными связями не пользуются, соединения в них ослабевают. Аксон возвращается в исходное состояние, синапс начинает постепенно исчезать до того момента, пока не перестает существовать полностью вся связь. Этот процесс носит название «синаптический прунинг».
Представьте себе две деревни, между которыми лежит холмистый луг. Сотни тропинок соединяют эти деревни. Со временем жители деревень понимают, что одна тропинка короче и прямее остальных. Они начинают пользоваться ею чаще, в результате чего та становится более широкой и удобной, а остальные зарастают. То же самое происходит и с нейронными связями: одни укрепляются под воздействием опыта, другие исчезают в результате синаптического прунинга. Разница между областями головного мозга, прошедшими процесс очистки от избыточных нейронных связей и не прошедшими, похож на разницу между участками дорог, один из которых состоит из большого числа узких, грязных тропинок, а второй представляет собой организованную систему небольшого числа скоростных автострад.
На процесс миелинизации влияет также опыт, благодаря чему повышается не только эффективность нейронных связей, но и их устойчивость. Когда мы учимся чему-то, осваиваем новый навык или тренируемся, чтобы улучшить какую-то когнитивную способность, эта деятельность стимулирует увеличение белого вещества в соответствующих областях головного мозга (например, отвечающих за движение пальцев при профессиональной игре на фортепиано или за зрительно-моторную координацию при жонглировании). Подтверждение этого факта сначала получили в ходе изучения физической активности, такой как жонглирование и игра на фортепиано: было продемонстрировано, как практика способствует увеличению миелиновой оболочки
{61}. Недавние исследования когнитивных способностей, например запоминание и медитация, также показали, что повторение стимулирует образование миелина.
