Tag Archives: гиппокамп

Пончик vs Париж

ПарижЧтобы здоровый образ жизни, избавляться от вредных привычек и идти к стратегическим целям, нам, как оказывается, нужна хорошая память.

Тысячи экспериментов показывают, как нам порой трудно отказываться от мгновенных вознаграждений в пользу долговременной пользы. Одним хочется курить, здесь и сейчас, даже осознавая огромный вред в будущем. Другие берут потребительский кредит под чудовищные проценты, чтобы получить сегодня то, за что им вскоре придется расплачиваться. Третьи не в силах устоять перед соблазнительной и богатой калориями едой, зная, что этим они уничтожают все свои достижения на пути к стройному телу.

Исследование французских ученых (Lebreton et al., 2013) обнаружило некоторые причины такого поведения. Психологи предлагали участникам типичную парадигму экономического выбора: пакет чипсов здесь и сейчас, или ужин на прогулочном корабле в Париже через месяц, 12 евро сейчас или 54 евро через месяц, и еще много соблазнительных вариантов. Причем немедленные соблазны показывались в виде картинок, а будущие призы – только в виде текста на экране монитора. Пока участники решали, их мозг сканировался томографом.

Маттиас Пессилион, один из авторов исследования замечает, что «немедленные вознаграждения могут восприниматься непосредственно нашими органами чувств, тогда как будущие вознаграждения требуют работы воображения». Представьте, что вот он, перед нами – идеальный пончик, мы видим его нежные румяные бока, сахарную глазурь, обоняем его ванильный запах, и через секунду уже можем его вкусить. А где еще там тот Париж?

Исследователи тестировали и участников с болезнью Альцгеймера; а эта болезнь как раз характеризуется существенной атрофией гиппокампа и серьёзными нарушениями работы памяти. Такие пациенты всегда выбирали немедленное вознаграждение.

Сегодня мы знаем, что наша память – не хранилище образов и фактов в виде некоего жесткого диска, а постоянное конструирование событий прошлого, и каждый раз, когда мы что-то вспоминаем, это воссоздается заново, на мгновения, чтобы опять исчезнуть. Обед в ресторане через месяц? — для этого надо напрячь воображение…

Это уже известный факт, что возможность вообразить будущее зависит от активности гиппокампа, структуры мозга, управляющей процессами памяти. Мы используем те же регионы и те же принципы для воображения будущего, что и воспоминаний прошлых событий. То есть, для конструирования прошлого или будущего нам необходима нормально работающая память.

Хорошая новость заключается, в том, что физическая активность, полезные для гиппокампа продукты, контроль над стрессом и интеллектуальная активность, могут поддерживать гиппокамп, и, соответственно, память в отличном состоянии. Теперь мы понимаем, что это хорошо не только для воспоминаний прошлого, но и для возможности красочно представлять будущее, и того, чтобы контролировать импульсивное поведение.

Парочка лайфхаков из этого исследования:
1) стараться представлять будущее, иллюстрируя его привлекательными картинками, и не только ими, а вовлекая и другие органы чувств, ибо соблазны настоящего всегда будут красочными, близкими и приятно пахнущими.
2) чаще представлять свое будущее. Можно вспоминать и прошлое, и представлять гипотетические сценарии («что было бы, если бы») — так будет тренироваться гиппокамп.

Lebreton, M., Bertoux, M., Boutet, C., Lehericy, S., Dubois, B., Fossati, P., & Pessiglione, M. (2013). A critical role for the hippocampus in the valuation of imagined outcomes. PLoS Biol, 11(10), e1001684.


Пища для мозга. Голубика

Голубика (blueberry)Предыдущие статьи из серии: Клубника, Кофе, Карри.

Голубику (Vaccinium Cyanococcus) считают чуть ли не самой полезной ягодой для мозга. Ягода — родственница черники и клюквы, поэтому они тоже хороши, во всех аспектах, что и голубика. Фактически, сегодня и голубику, и чернику полагают идентичными ягодами, судя по тому, как спокойно называют состав в продуктах, из них произведенный. Их можно отличить, если разрезать спелую ягоду пополам – у голубики будет белая или светло-зеленая плоть, а у черники – пурпурная или красная.

Сезон голубики – с мая по октябрь, с пиком в июле. И вот тогда постарайтесь покушать ее вдосталь. Самое интересное, что быстрозамороженная современными методами голубика практически не теряет свои свойства и может использоваться круглый год.

Так или иначе, с голубикой проведено масса исследований, и все приходят только к позитивным результатам. Так, в исследовании Университета Тафта и Национального института старения  в США, крысам кололи определенные вещества, имитирующие суровый окислительный стресс, который наличествует в старом организме. Экспериментальная группа мышей кушала 2% экстракт голубики и показала хороший уровень защиты от такого окислительного стресса, лучше проходя лабиринты. В другом исследовании было выяснено, что происходит это от того, что голубика способствует росту нейронов в гиппокампе. Ученые полагает, что это действует антоцианин – темно-синий пигмент, которого так много в голубике. Он является полияенолом, сильным антиоксидантом, содержит компоненты, которые легко проходят через гематоэнцефалический барьер (между кровью и цереброспинальной жидкостью), и стремятся в регионы мозга, ответственные за обучение и работу памяти (Lau, Shukitt-Hale, & Joseph, 2005).

Эта же команда, и другие исследователи, занимаются голубикой постоянно, и продолжают выявлять позитивные стороны ее употребления. Так, выясняется, что, вероятно, полезные вещества могут каким-то образом накапливаться. Полифенолы могут изменять работу нейронов, так, что это приведет к предотвращению воспалительных процессов. Каким-то образом это улучшает моторные движения и когнитивные функции. Ведь помимо антоцианина, ягода содержит еще много других полифенолов, о работе которых нам еще пока не известно. Вполне возможно, употребление этой ягоды предотвращает от болезней мозга, связанных со старением – например, болезни Альцгеймера.

Определенно и безо всяких колебаний – ешьте голубику, и чернику, и клюкву.

Lau, F. C., Shukitt-Hale, B., & Joseph, J. A. (2005). The beneficial effects of fruit polyphenols on brain aging. Neurobiology of Aging, 26(1, Supplement), 128-132. [doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2005.08.007].


Два часа для изменений

структурные изменения в мозге, зарегистрированные диффузионным томографомМы знаем о невероятной пластичности мозга, но, конечно же, не все. Недавнее исследование ученых из Израиля (Sagi et al., 2012) продемонстрировало доказательства скорости нейропластичности.

Структурные изменения мозга могут быть наблюдаемы через десятки минут обучению чему-то новому. Используя диффузионное тензорное сканирование (diffusion tensor imaging, DTI) томографом, ученые смогли увидеть изменения в гиппокампе уже после двух часов видеоигры. В экспериментах с крысами было установлено точно, что такие изменения связаны с нейротропным фактором мозга (brain derived neurotropic growth factor, BDNF), протеином, который отвечает за поддержку, рост и развитие нейронов. Вероятно, у людей задействован тот же механизм.

Что это означает? Вы можете изменить свой мозг всего за 2 часа, достаточно для заметных, или не совсем заметных, изменений в поведении. Всего лишь два часа танцев, или новой компьютерной игры превратят вас в несколько другого человека, в буквальном смысле. Ну, и конечно, это опять подтверждает, что видеоигры — очень хорошая штука!

Sagi, Y., Tavor, I., Hofstetter, S., Tzur-Moryosef, S., Blumenfeld-Katzir, T., & Assaf, Y. (2012). Learning in the fast lane: New insights into neuroplasticity. Neuron, 73(6), 1195-1203.

Изображение и графики — из Sagi et al., 2012.


Кролик vs Меган Фокс: кто возбуждает нас быстрее и сильнее?

Амигдала и префронтальная кораНедавнее исследование, в продолжение заметки Когда последний раз вы видели пантеру?

Ученые (Mormann et al., 2011) проанализировали работу 489 нейронов у 41 пациента, проходящих операцию на открытом мозге, в их реакции на определенные категории. Они обнаружили специфическую реакцию на фотографии животных в правой миндалине (у человека две миндалины) мозга. Миндалина (amygdala) считается ответственной за эмоцию страха и регуляцию поведения. Она ответственна за то, что мы отпрыгиваем от сучка в лесу, считая, что это змея. Миндалина учит нас выживать.

41 пациент проходили операцию по удалению части мозга, которая приводила к электрическому шторму в голове, к эпилепсии. Поскольку некоторые виды эпилепсии не поддаются медикаментозному лечению, к сожалению, это единственный выход, чтобы дать человеку нормально жить. И поскольку мозг уже открыт, и есть время, это дает иногда возможность ученым использовать такую ситуацию для изучения каких-то особенностей. Ученые записывали данные с 1500 нейронов, расположенных в миндалине, гиппокампе (hippocampus) и в энторинальной области коры (entorhinal cortex), областях, расположенных в medial temporal lobe.

И только правая миндалина, и никакие другие регионы, отвечала на картинки с животными. Эти изображения вызывали значительное возбуждение, в сравнение с картинками людей, в основном знаменитых, достопримечательностей или объектов (инструментов и еды).

Нейроны миндалины не только так бурно реагировали на животных, они еще и делали это крайне быстро – средняя латентность составила 324 миллисекунды. Образы животных крайне важны для нас, и миндалина специфически настроена на них. Интересно, что разницы в скорости распознавания животного, в зависимости от типа, замечено не было – будь то кролик или удав.

Это опять возвращает нас к объяснениям эволюционной психологии – замечать хищника, с одной стороны, и замечать дичь, с другой – очень важны для нас как жертвы и как хищника, для выживания. Казалось бы, сегодня гораздо больше проблем можно избежать, если уметь различать оружие под курткой у потенциального противника, нежели змею в траве, особенно для городского жителя.

Mormann, F., Dubois, J., Kornblith, S., Milosavljevic, M., Cerf, M., Ison, M., Tsuchiya, N., Kraskov, A., Quiroga, R. Q., Adolphs, R., Fried, I., & Koch, C. (2011). A category-specific response to animals in the right human amygdala. Nature Neuroscience, advance online publication. Doi:10.1038/nn.2899.


Гулять пешком полезно для мозга

Шагающий пожилой человекИсторик Джордж Макалэй Трэвилиян (1876-1962) написал в 1913 году, что у него есть “два доктора: моя правая нога, и моя левая нога” (Wainwright, 2010). И, видимо, он был прав, прожив 86 лет.

Большая группа ученых из многих университетов США опубликовала в престижном журнале Neurology (Erick­son et al., 2010) результаты очень оптимистичного исследования.

Две гипотезы были рассмотрены:
1) физическая активность является защитной для нейронов, увеличивая объем серого вещества в головном мозге, и

2) объем серого вещества уменьшается с возрастом, приводя к ухудшению когнитивных функций.

Данные 299 пожилых людей (средний возраст 78 лет) из Питтсбурга, штат Пенсильвания, США, были взяты из долгосрочного исследования (Cardiovascular Health Cognition Study) и использованы для сравнения объема серого вещества, уровня физической активности и ухудшения когнитивных функций. Физическая активность измерялась в количестве кварталов, пройденных пешком человеком в течение одной недели. Через 9 лет были проведены еще серии замеров, а измерения когнитивных функций — через 13 лет после начала.

Уровень физической активности у людей был от ноля до 300 кварталов в неделю. 72 квартала в неделю оказалось необходимым порогом, при котором увеличение серого вещества было зафиксировано. Эффект был замечен в основном в префронтальных и височных регионах мозга, включая гиппокамп, отдел мозга, связанный с памятью.

Исследователи использовали именно кварталы, но, почитав внимательно, я вычислил, что 72 питсбургских квартала равны приблизительно 15 км. Однако большее количество прогулок не привело к дальнейшему росту объема серого вещества. Увеличение объема серого вещества предположительно снизило риск для ухудшения когнитивных функций в 2 раза.

Итак, если мы будем  ходить 15 километров в неделю, мы значительно упрочим здоровье своего мозга.

Erickson, K. I., Raji, C. A., Lopez, O. L., Becker, J. T., Rosano, C., Newman, A. B., Gach, H. M., Thompson, P. M., Ho, A. J., & Kuller, L. H. (2010). Physical activity predicts gray matter volume in late adulthood: The Cardiovascular Health Study. Neurology, WNL.0b013e3181f88359.

Wainwright, M. (2010). Walking could protect brain against shrinking, US research says. Guardian, 14 October 2010.