© Ханна Олингер/ Unsplash
Учеба и забывание
Одним из важнейших свойств мозга является его способность к обучению. У новорожденного ребенка большинство клеток мозга и многие связи уже существуют. Однако, только в том случае, если они используются, они будут развиваться и укрепляться.
Таким образом, структура мозга со всеми деталями формируется только в процессе учёбы. У человека это развитие продолжается до полового созревания. Однако мозг взрослых также постоянно изменяется – хоть и в меньшей степени. Таким образом, человек способен учиться в течение всей своей жизни.
Учёба означает изменение связей между нервными клетками в мозге. Это происходит в синапсах – то есть местах контакта двух нервных клеток. Потому что синапсы не только передают нервные импульсы от клетки к клетке, но также являются хранилищем информации мозга. Чем важнее связь между двумя нервными клетками, тем больше синапсов образуется. Редко используемые связи, напротив, разрушаются. Кроме того, синапсы могут проводить электрические сигналы различной интенсивности от одной клетки к другой, тем самым усиливая или ослабляя их. Эта «синаптическая пластичность» является причиной того, что мозг адаптивен и способен к обучению. Всякий раз, когда мозг что-то сохраняет в памяти, передача сигнала усиливается. Если передача информации ослабевает или даже прерывается, мозг забывает то, чему научился.
Память оставляет следы
С помощью новых методов микроскопии нейробиологи все более пристально изучают структуры, которые анатомически лежат в основе учёбы. Так, например, Тобиас Бонхёффер и его коллеги из Института нейробиологии Общества Макса Планка наблюдают в мозге мышей, как образуются новые связи между нервными клетками: дендриты одной нервной клетки несут десятки тысяч крошечных выростов, так называемых дендритных шипиков, на которых расположено большинство синапсов. Эти шипики постоянно меняются. Таким образом, связи между нервными клетками могут очень быстро устанавливаться или разрушаться. Если мыслительные пути не используются, шипики уменьшаются – мы забываем то, чему научились. Однако некоторые синапсы при этом всегда остаются, они находятся, так сказать, в «режиме ожидания». Когда впоследствии мы снова обращаемся к тому же учебному материалу, эти синапсы используются как начало новых связей. Вот почему, например, гораздо легче выучить иностранный язык со второго раза. Синаптические шипы на дендрите нервной клетки гиппокампа | © Институт нейробиологии Общества Макса Планка, Мартинсрид
Хаос в голове
Мозг молодых людей – это большая строительная площадка. Не нужные больше синапсы исчезают, и все большее количество аксонов окружено миелиновой оболочкой. Благодаря этому передача информации становится все более быстрой и качественной. В конце этого процесса формируется значительно более эффективный мозг с хорошо функционирующими нейронными сетями. Во время изменений он часто становится «хаотичным», потому что не все области мозга созревают с одинаковой скоростью. Лимбическая система сейчас быстро развивается – система поощрений и эмоциональные процессы приобретают все большее значение. В лобной доле головного мозга, где происходит планирование действий и сравнение различных возможностей, развитие происходит гораздо медленнее. Это объясняет, почему молодые люди часто ведут себя неожиданно и рискованно.
© Roman Zaiets /Shutterstock
Учёба означает изменение связей между нервными клетками в мозге. Это происходит в синапсах – то есть местах контакта двух нервных клеток. Потому что синапсы не только передают нервные импульсы от клетки к клетке, но также являются хранилищем информации мозга. Чем важнее связь между двумя нервными клетками, тем больше синапсов образуется. Редко используемые связи, напротив, разрушаются. Кроме того, синапсы могут проводить электрические сигналы различной интенсивности от одной клетки к другой, тем самым усиливая или ослабляя их. Эта «синаптическая пластичность» является причиной того, что мозг адаптивен и способен к обучению. Всякий раз, когда мозг что-то сохраняет в памяти, передача сигнала усиливается. Если передача информации ослабевает или даже прерывается, мозг забывает то, чему научился.
Память оставляет следы
С помощью новых методов микроскопии нейробиологи все более пристально изучают структуры, которые анатомически лежат в основе учёбы. Так, например, Тобиас Бонхёффер и его коллеги из Института нейробиологии Общества Макса Планка наблюдают в мозге мышей, как образуются новые связи между нервными клетками: дендриты одной нервной клетки несут десятки тысяч крошечных выростов, так называемых дендритных шипиков, на которых расположено большинство синапсов. Эти шипики постоянно меняются. Таким образом, связи между нервными клетками могут очень быстро устанавливаться или разрушаться. Если мыслительные пути не используются, шипики уменьшаются – мы забываем то, чему научились. Однако некоторые синапсы при этом всегда остаются, они находятся, так сказать, в «режиме ожидания». Когда впоследствии мы снова обращаемся к тому же учебному материалу, эти синапсы используются как начало новых связей. Вот почему, например, гораздо легче выучить иностранный язык со второго раза. Синаптические шипы на дендрите нервной клетки гиппокампа | © Институт нейробиологии Общества Макса Планка, Мартинсрид
Хаос в голове
Мозг молодых людей – это большая строительная площадка. Не нужные больше синапсы исчезают, и все большее количество аксонов окружено миелиновой оболочкой. Благодаря этому передача информации становится все более быстрой и качественной. В конце этого процесса формируется значительно более эффективный мозг с хорошо функционирующими нейронными сетями. Во время изменений он часто становится «хаотичным», потому что не все области мозга созревают с одинаковой скоростью. Лимбическая система сейчас быстро развивается – система поощрений и эмоциональные процессы приобретают все большее значение. В лобной доле головного мозга, где происходит планирование действий и сравнение различных возможностей, развитие происходит гораздо медленнее. Это объясняет, почему молодые люди часто ведут себя неожиданно и рискованно.
© Roman Zaiets /Shutterstock