Связь нейронов

Связь нейронов

Обменивающиеся импульсами нейроны связываются вместе. Но давайте разложим это утверждение по полочкам. Когда мы испытываем что-то, наши нейроны активируются. Это значит, что поток ионов движется по длинному отростку нейрона, аксону, к его защитной мембране и обратно, то есть работает примерно как электрический ток. На дальнем конце аксона электрический ток вызывает выброс химического нейромедиатора в небольшую синаптическую щель, которая соединяет активный нейрон со следующим, постсинаптическим нейроном. Выброс химического вещества активирует или дезактивирует следующий нейрон. При определенных условиях активация нейронов может привести к усилению синаптических связей. К этим условиям относятся повторение, эмоциональное возбуждение, новизна и тщательная концентрация внимания. Укрепление синапсов между нейронами позволяет нам учиться на опыте. Эта способность обусловлена тем, что с момента нашего пребывания в утробе матери, а потом в детстве и в юности базовая архитектура мозга не прекращает формироваться.

В процессе созревания плода мозг формируется снизу вверх, и ствол появляется самым первым. К моменту рождения ребенка лимбические доли у него уже частично развиты, но у нейронов коры пока отсутствуют многочисленные связи друг с другом. Такая незрелость – отсутствие соединений внутри различных участков мозга и между ними – делает нас восприимчивыми к новому опыту, что очень важно для обучения.

Огромное количество синапсов появляется в первые годы жизни. Эти соединения формируются генами, случайностью, а также опытом; при этом некоторые аспекты нашей личности меньше подвержены влиянию опыта, чем другие. Наш темперамент, например, мало зависит от опыта, он в большей степени определяется генами и случайностью. У нас может сформироваться интерес ко всему новому, и нам будет нравиться исследовать неизвестное, или же мы будем робеть в непривычных ситуациях, и нам понадобится подготовка, чтобы преодолеть изначальную стеснительность. Такие нейронные особенности закладываются еще до рождения и впоследствии напрямую обусловливают наши реакции на окружающую действительность и на то, как другие реагируют на нас.

С первых дней жизни наш незрелый мозг также напрямую формируется в процессе взаимодействия с миром, особенно при общении с людьми. Наш опыт стимулирует активность нейронов и формирует зарождающиеся синаптические связи. Именно так опыт изменяет структуру самого мозга и может в конечном итоге даже повлиять на наш сложившийся темперамент.

По мере того как мы растем и взрослеем, сложное переплетение генов, случайности и опыта формирует в нашем мозге то, что мы привыкли называть личностью со всеми ее привычками, симпатиями, антипатиями и паттернами реакций. Если у вас был положительный опыт общения с собаками и они вам всегда нравились, вы, скорее всего, испытаете удовольствие и радость, когда новая собака соседей побежит в вашу сторону. Но если когда-то собака вас сильно укусила, паттерн ваших импульсов вызовет страх и панику, и все ваше тело попытается уклониться от собаки. Если в дополнение к отрицательному опыту с собаками вас еще и очень легко испугать, такая встреча спровоцирует еще больший страх. Однако какими бы ни были ваш опыт и темперамент, их можно изменить. Осознанная концентрация внимания – это форма самоуправляемого опыта: она стимулирует новые паттерны импульсов, помогая создавать новые синаптические связи, и тем самым позволяет, например, преодолеть укрепившуюся ассоциацию собаки со страхом.

Вероятно, вы задаетесь вопросом: «Каким образом опыт и умственная деятельность – концентрация внимания – влияет на структуру мозга?» Как мы уже убедились, опыт означает проявление нейронной активности. Когда нейроны активизируются вместе, гены в их ядрах – главных центрах управления – тоже активизируются, и происходит экспрессия генов, то есть процесс выработки определенных белков. Белки впоследствии позволяют заново создавать синаптические связи или усиливают имеющиеся. Опыт стимулирует выработку миелина – липидной оболочки вокруг аксонов, – в результате чего скорость проведения сигнала по нейрону увеличивается в сотни раз. И, как мы теперь знаем, опыт способен стимулировать нейронные стволовые клетки к видоизменению в совершенно новые нейроны. Нейрогенез наряду с формированием синапсов и выработкой миелина может быть реакцией на опыт. Как говорилось ранее, способность мозга к изменению называется нейропластичностью. Сейчас мы начинаем понимать, как тщательная концентрация внимания усиливает нейропластичность, стимулируя выработку нейрохимических веществ, способствующих структурному росту синаптических связей среди активированных нейронов.

А вот информация о еще одном недостающем кусочке головоломки. Исследователи установили, что ранний опыт меняет долгосрочное регулирование генетических механизмов внутри ядер нейронов в ходе процесса, известного как эпигенез{7}. Если ранний опыт положителен, то химический контроль над экспрессией генов в конкретных областях мозга может изменить регулирование нашей нервной системы так, чтобы усилить эмоциональную устойчивость. Однако если ранний опыт был отрицательным, то изменения регуляции генной активности, влияющей на стрессовые реакции, ослабляют устойчивость у детей и снижают их способность адаптироваться к стрессам в будущем. Данные о результатах эпигенеза в науке будут по-прежнему иметь сенсационный статус, ведь они напрямую связаны с пониманием влияния опыта на личность.

Итак, опыт провоцирует многократную активацию нейронов, что приводит к генной экспрессии, выработке белков и изменениях как в генетическом регулировании нейронов, так и в структурных соединениях мозга. Дальше вы увидите, что, когда мы концентрируем внимание определенным образом, мы создаем паттерны импульсов, позволяющие ранее разделенным участкам мозга соединиться и интегрироваться. Синаптические связи усиливаются, мозг становится более взаимосвязанным, а сознание – более адаптивным.