Способность познавать новый опыт постепенно утрачивается нашим организмом в течении всей жизни. Мы можем сохранять глубокие воспоминания из детства, пусть даже в измененном виде, но память держится за них с постоянным упорством. А что если бы мозг мог легко перезаписывать память, выбрасывая ненужные воспоминания ради приятного и нового опыта? Некоторые организмы живут именно так!
Два типа перезаписывания памяти
Кое-что объединяет обучение и психотерапию. Это способность переосмысливать жизненный опыт. В арифметике нельзя делить на ноль. В детстве каждый из нас пережил какое-то неприятное событие. Жизнь идет, и внезапно узнаешь про теорию Вилера, которая позволяет делить на ноль. Или переосмысливаешь опыт детства, пересопрягая сознание для новых целей.
В противовес нашей работе мозга посмотрим на маленькую зебровую амадину. Это чемпионка по обучению речи, но её талант упрятан глубоко в серое вещество. При росте новых нейронов, получившиеся клетки растут, разрушая уже существующие структуры. Буквально перезаписывая память, опыт и личность.
Новые нейроны амадин проникают в зрелую ткань мозга, сдавливая и отталкивая уже сформировавшиеся клетки, чтобы достичь своей цели. Это объясняет, почему у нас в процессе эволюции прекратилось образование новых нейронов после рождения. Неспособность к бурному нейрогенезу буквально защищает наши воспоминания от разрушения.
Ключевые факты
Раздел, объясняющий использование терминов и сути исследования. Рекомендуется каждому, кто готов спускаться в комментарии и нести свой свет истины.
Эволюционная защита. В исследовании предполагается, что люди, возможно, пожертвовали способностью к росту новых клеток мозга ради стабильности памяти. «Заблокировав» версию нашего мозга на уровне 1.0, мы предотвращаем повреждение наших устоявшихся знаний.
Параллельное метастатическое распространение. Исследователи отметили, что такое специфическое «туннелирование клеток» характерно метастатическим раковым клеткам. Это указывает на общий биологический механизм агрессивного перемещения клеток.
Надежда на стволовые клетки. Поскольку нейронам птиц не нужны глиальные ткани, это открывает двери для новых методов терапии с использованием стволовых клеток человека. Поняв, как запустить нейрогенез, нам, возможно, не придется восстанавливать еще и глиальные магистрали.
Восстановление против памяти. Мозг птицы постоянно «обновляется». Это помогает им восстанавливаться после травм, но поднимает вопросы о том, сколько «старой» информации теряется каждый раз, когда «новый» нейрон проходит через поврежденный участок.
Источник: Songbird connectome reveals tunneling of migratory neurons in the adult striatum
Регенерация в угоду стабильности
Несмотря на малый размер, зебровая амадина удивительно легко обучается новому опыту. Эта певчая птица, обитающая в Австралии, известна своей способностью разучивать новые песни.
Поэтому, её так часто используют в исследованиях, изучая, как мозг животных формирует новые навыки, особенно вокальное обучение, или способность совершенствовать новые звуки.
Теперь исследователи из Бостонского университета обнаружили еще одну особенность мозга зебровой амадины. Особенность, которая критически важная для понимания нашего серого вещества.
Нейрогенез, нейролабильность и нейродегенерация
В ходе исследования, в котором мозг птицы изучался с беспрецедентной детализацией, ученые собрали базу по нейрогенезу: рождению, миграции и созреванию нейронов. Вокруг этого процесса строится способность к обучению, приобретению новых навыков, а также восстановлению и регенерации.
Ученые ожидали, что нейроны птиц будут осторожно обходить сформировавшиеся структуры мозга, включая более зрелые клетки мозга, чтобы их сохранить. Но, вместо этого, новые нейроны прокладывают себе путь сквозь мозг, сдавливая «старичков» по мере продвижения.
По мнению группы исследователей из Бостонского университета, такие выводы объясняют уязвимость человека к ряду нейродегенеративных заболеваний. В то же время наши собственные астроциты активно перепрошивают работу мозга, регулируя восприятие страха.
Мозг 1.0
При рождении наш мозг обладает нейронами, которые даются «на всю жизнь». Другие органы, от кожи до сердца, довольно активно обновляют свои клетки, но мозг пожизненно работает с версией 1.0.
Причем такой принцип организации мозга характерен для большинства млекопитающих. А вот у рыб, рептилий и птиц мозг регулярно обновляется. Так почему у других видов нейрогенез подвижен на протяжении всей жизни, а у человека он локально замкнут? И можем ли мы хакнуть биологию, чтобы использовать свои возможности куда активнее?
Обновление мозга через перепрошивание или туннелирование нейронными связями питает две важные гипотезы:
Первая. Сознание птиц постоянно обновляется, в угоду новому опыту. То есть, они жертвуют целостностью своего «Я», но приобретают способность адаптироваться к любым изменениям.
Вторая. Нет никакого «разрушения целостности Я». Просто для нейрогенеза не обязателен каркас глиальных клеток. И, если это так, то можно посмотреть сценарии для борьбы с нейродегенеративными заболеваниями у людей.
Авторы этого исследования, ученые Лаборатории сравнительной когнитивной психологии Бостонского университета, изучают биологический фундамент нейрогенеза, чтобы выявить гены, регулирующие этот процесс. Большая часть работы объединяет идеи и инструменты из биомедицинской инженерии и нейроэтологии – направления науки, изучающей механизмы, лежащие в основе поведения животных.
Исследование помогло ученым выяснить, предупреждают ли нейроны другие клетки о своем перемещении и как они узнают, где остановиться и интегрироваться с существующей нейронной сетью.
По сути, обновление мозга у птиц и других не-млекопитающих, создает те самые версии 2.0, 3.0, но насколкьо при этом сохраняется первоначальный опыт – пока что непонятно.
Ответы на ключевые вопросы
В: Означает ли все это, что рост новых клеток мозга на самом деле вреден для здоровья?
О: Это адаптивный механизм. Птицам он помогает обучаться новым навыкам и восстанавливать мозг при повреждениях. Но у нас, людей, выживание зависит от сложных, сохраняющихся десятилетиями воспоминаний. И такой агрессивный «прорыв» новых нейронов через старые связи несет в себе больше вреда, чем пользы.
В: Если птицы могут это делать, почему мы не можем просто «включить» эту способность, чтобы вылечить болезнь Альцгеймера?
О: В этом цель исследований! Теперь, когда мы знаем, что нейронам не обязателен «глиальный каркас» для роста, ученые могут искать конкретные гены, которые дают клетке команду «начать туннелирование». Если мы сможем это контролировать, то, возможно, сможем восстанавливать повреждения мозга, жертвуя определенными воспоминаниями.
В: Действительно ли «птичий мозг» в этом отношении умнее человеческого?
О: Что касается регенерации , то да. У птиц, рептилий и рыб мозг – это «версия 2.0», он регулярно обновляется. Люди — это «версия 1.0». Нам важно, чтобы то, с чем мы родились, служило нам всю жизнь.
Послесловие
Любопытный момент. Как практикующий психолог, активно изучающий мозг, поделюсь следующим наблюдением. Наибольшие психические проблемы вызываются как раз стремлением «забыть» что-то плохое. Вытеснить это из головы, отрицать это, избегать.
Пока человек пытается уничтожить негативный опыт – он обречен на страдания.
Решение – интегрировать опыт в свою жизнь. Понять, как я могу принять произошедшее со мной. Как это влияет на мое поведение здесь и сейчас, и что я могу делать, чтобы дальше жить с этим опытом. По сути, та же тревожность, это не страх чего-то конкретного, а понимание, что пришло время мне меняться. И нежелание меняться как таковое.
Поэтому: удалять негативный опыт просто потому, что он негативный – не всегда стоит. Сперва, однозначно, стоит попробовать внедрить его в жизнь. Переосмыслить, использовать, вынести из него урок. В процессе этого, опыт сам по себе может «адаптироваться и приняться» в совершенно новом виде.
Свои вопросы вы можете смело оставить в комментариях к статье, и я на них отвечу. Больше переводов новостей – вы найдете в профиле на этом ресурсе.
Связаться напрямую можно или по почте: filipp.donchev@gmail.com
Или в Телеграме
Понимать сильные стороны своих недостатков, улучшать адаптивность и применять знания о мозге на практике – обо всем этом читайте на сайте Neural Hack или в одноименном канале.