Разблокировка «молчаливых синапсов» в мозге может улучшить способность к обучению

Это меланхоличный факт жизни, что с возрастом становится все труднее изучать новые вещи. У взрослых, как правило, больше проблем с изучением новых языков и музыкальных инструментов, чем у детей, однако новые исследования мозга могут дать представление о том, как с возрастом учиться гораздо эффективнее. Было обнаружено, что так называемые молчащие синапсы в мозге хранятся в резерве на случай, если в более позднем взрослом возрасте потребуется изучить что-то новое. Эти секретные нейроны могут быть включены искусственно с помощью электрических токов, чтобы восстановить пластичность во взрослом мозгу.

Обучение приводит к изменениям нейронных путей по мере того, как в мозгу создаются новые связи. Каждое соединение между нервной клеткой называется синапсом, где сообщения проходят через промежутки в виде молекул, называемых нейротрансмиттерами. Человеческий мозг — самый сложный орган на Земле, с более чем 600 триллионами синапсов, посылающих сигналы через обширную и сложную сеть.

Исследователи из Массачусетского технологического института недавно опубликовали статью в журнале Nature, в которой говорится, что «молчащие» синапсы остаются в мозгу взрослого человека в виде дремлющих нейронов, готовых ждать, пока взрослому не понадобится научиться чему-то новому.

Традиционная неврология предполагала, что они исчезли из мозга по мере его взросления, однако новое исследование предполагает, что они не только присутствуют во взрослом возрасте, но и присутствуют в больших количествах. Было обнаружено, что у взрослых мышей четверть образцов нервного мозга содержит молчащие синапсы, при этом мозг мышей достаточно похож на человеческий до такой степени, что то же самое можно применить к нашему собственному разуму.

Возможность искусственно активировать эти безмолвные синапсы может иметь серьезные последствия в будущем для того, как мы осваиваем новые навыки. Исследователи подтвердили, что теоретически их можно активировать, чтобы они превратились в функционирующие синапсы, высвобождая глутамат вместе с всплеском электричества. В течение нескольких минут после этого синапс продемонстрировал признаки связи с рецепторными молекулами, и когда то же самое лечение было применено к зрелым синапсам, никакого ответа не произошло.

Это указывало на то, что можно заставить замолчать и улучшить пластичность дремлющей мозговой ткани, по крайней мере, в лабораторных условиях. С другой стороны, эксперимент также подтвердил устойчивость зрелых синапсов к изменениям, поскольку для изменения нейронов требуется гораздо более высокий порог электрического заряда и глутамата. Это имеет смысл, если принять во внимание важность мозга взрослых для сохранения актуальной важной информации без ее перезаписи.

Доказательство того, что в мозгу млекопитающих возможен такой уровень манипуляций, — это большой скачок в нашем понимании человеческого мозга. Помимо более глубокого понимания того, как мы можем улучшить обучение в более позднем возрасте, исследование также обещает новые способы лечения дегенеративных заболеваний мозга, таких как болезнь Альцгеймера, при которых способность мозга функционировать и учиться сильно нарушена. Однако такие исследования все еще находятся на очень ранних стадиях развития, и любые взрослые, желающие узнать что-то новое на данный момент, должны будут достичь этого с помощью старомодной тяжелой работы, повторения и дисциплины.