Category Archives: Мозг

Витамины группы В могут существенно снизить скорость атрофии мозга.

VITAMIN-B-COMPLEXОтличная новость поступила по результатам исследования, проведенного в Великобритании учеными из Оксфордского университета (Smith et al., 2010).

В пожилом возрасте мозг начинает проявлять признаки атрофии, и ее развитие наблюдается и у людей с минимальным нарушенияеми когнитивных функций, и в большой мере – у людей с прогрессирующий деменцией. Одним из факторов, влияющих на скорость атрофии, является концентрация гомоцистеина (одной из аминокислот) в плазме крови (tHcy). А эта концентрация в большой мере зависит от статуса в организме определенных витаминов группы В, которые являются вспомогательными элементами в метаболизме этой аминокислоты. Целью исследования было узнать, будут ли изменения в скорости атрофии, если понизить уровень гомоцистеина за счет принятия больших доз витамина В.

Протокол предписывал большие дозы витаминов В одной группе и плацебо – другой, в течение двух лет, людям возраста 70 лет и более, с небольшими проблемами памяти. Те, кто получал витамины, продемонстрировали снижение концентрации гомоцистеина в плазме крови на 30% и замедление развития патологий мозга на 30%, по сравнению с группой плацебо. Измерения проводились с помощью магнитно-резонансного томографа и обрабатывались особым протоколом, с целью выявления уменьшения объема мозга – типичного признака патологий.

В группу и дозировку витаминов В входили В9 или фолиевая кислота (0.8 mg в день), В6 (20 mg в день), и В12 (0.5 mg в день). Что примечательно, никаких побочных эффектов от таких доз замечено не было, делая такую терапию безопасной и доступной.

Smith, A. D., Smith, S. M., de Jager, C. A., Whitbread, P., Johnston, C., Agacinski, G., Oulhaj, A., Bradley, K. M., Jacoby, R., & Refsum, H. (2010). Homocysteine-Lowering by B Vitamins Slows the Rate of Accelerated Brain Atrophy in Mild Cognitive Impairment: A Randomized Controlled Trial. PLoS ONE, 5(9), e12244.


Предупреждение болезни Альцгеймера и ухудшения когнитивных функций с возрастом.

Гинкго билоба

Гинкго билоба

В апреле 2010 года панель ученых, организованная Национальным институтом здравоохранения США, опубликовала 388-ми страничный доклад (Williams et al., 2010) по текущей ситуации в науке в области предотвращения и профилактики болезни Альцгеймера и ухудшения когнитивных функций, связанных со старением. Ученые проанализировали 250 экспериментальных исследований и 25 системных обзоров, и пришли к следующим выводам:

  • Одним из самых солидно доказанных факторов, не оказывающих никакого влияния на вышеуказанные цели, является гинкго билоба. От препаратов, содержащих экстракты продуктов этого дерева, пользы нет, впрочем, как и вреда (не считая затраченных денег).
  • Факторами, с которыми можно ассоциировать повышенный риск болезни Альцгеймера, являются диабет, курение, депрессия и вариация e4 гена apolipoprotein E (APOE e4).
  • Лишь два фактора могут оказывать какое-то влияние на профилактику – когнитивная активность и физическая активность. Эффекты, тем не менее, как было отмечено, весьма малы, и недостаточны для вынесения категоричных суждений по поводу политики применения профилактических мер для лиц, принимающих решения на национальном уровне.

Я всё же полагаю, что даже малый эффект лучше, чем его полное отсутствие, и рекомендую всем заниматься активной физической и умственной деятельностью. Кроме того, исследования продолжаются, и, одно из них, COGITO study, результаты которого были опубликованы 13 июля 2010 года (Schmiedek, Lövdén, & Lindenberger, 2010), показало, что тренировка мозга с помощью специально сконструированных компьютерных упражнений может приводить к улучшениям когнитивных способностей, как у молодых, так и у пожилых людей.

Schmiedek, F., Lövdén, M., & Lindenberger, U. (2010). Hundred days of cognitive training enhance broad cognitive abilities in adulthood: findings from the COGITO study. Frontiers in Aging Neuroscience, 2. Статья доступна бесплатно онлайн.

Williams, J. W., Plassman, B. L., Burke, J., Holsinger, T., & Benjamin, S. (2010). Preventing Alzheimer’s disease and cognitive decline. Evidence report/technology assessment No. 193. (Prepared by the Duke Evidence-based Practice Center under Contract No. HHSA 290-2007-10066-I.) AHRQ Publication No. 10-E005. Rockville, MD: Agency for Healthcare Research and Quality. Доступен полностью онлайн здесь.


Достаточно просто прополоскать рот.

АтлетЛюбые напитки, содержащие углеводы, улучшают выполнение физических действий или упражнений.  Ранее считалось, что если атлет потребляет сладкий напиток, то эффект должен сказываться на его выступлении. Углеводы не могут иметь эффекта при краткосрочной физической деятельности, менее часа, –  мускулам не нужна такого рода энергия в самом начале, а к тому времени, когда организм метаболизирует сахар в энергию, многие атлетические упражнения уже закончились. Однако снова и снова эффект прилива сил после употребления сладкого напитка проявлял себя. Родилась теория, что этот эффект имеет не столько метаболический (сахар поступает в кровь, и ткани и органы тела получают больше энергии), сколько имеет отношение к центральной нервной системе.

Например, когда велосипедистам вводили глюкозу внутривенно, и они интенсивно крутили педали в течение часа, никакого эффекта не было. Странно, потому что глюкоза – продукт, готовый к использованию организмом практически немедленно.

Недавнее открытие (Jeukendrup & Chambers, 2010) показало, что если просто прополоскать рот напитком, содержащим сахар, то нервная система реагирует улучшением моторных функций так, как если бы сахар действительно поступал в организм. Не надо даже глотать ничего, просто выплюнуть после полоскания. Также выяснилось, что вкус напитка совершенно не влияет на этот эффект, и только углеводы, но не его заменители, действуют таким образом. Малтодекстрин, как один из сахаров, например, работает, а аспартам – нет. Еще не ясно, какие рецепторы в полости рта активируются (потому что это не те рецепторы, которые распознают что-то сладкое вообще), и какой именно нервный путь задействован в данном случае.

Исследователь из Института медицины окружающей среды Армии США сказал, что хоть эффект и есть, лучше все же потреблять калории, чем выплевывать сладкую и дорогую жидкость.

Испытуемые в недавних экспериментах не знали, чем именно они полощут рот – чем-то содержащим сахар или нейтральным раствором, и все же сахаросодержащие жидкости показывали свой эффект. Если вы будете делать так, то к этому эффекту вы добавите еще и эффект плацебо – вы же уже знаете, что это работает, и это дополнительный бесплатный бонус!

Jeukendrup, A. E., & Chambers, E. S. (2010). Oral carbohydrate sensing and exercise performance. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care, 13(4), 447-451.

Photo: Tim Tadder / Corbis | Source: AP


Сканирование мозга при приеме на работу.

Скан мозгаСканирование мозга вскоре может заменить тестирование кандидатов на работу, как считает профессор Уиллем Вербеке из университета Эразмус в Роттердаме, Голландия. Он возглавляет департамент нейроэкономики, новой науки, являющейся сплавом генетики, нейронауки, экономики, и психологии (Stuijt, 2010).

Он полагает, что сканирование мозга методами функционального магнито-резонансного томографа или электроэнцефалографии, позволяет увидеть процессы, происходящие на подсознательном уровне, при принятии решений и действий в ситуациях, которые характерны для определенной работы. По эмоциональной реакции, зарегистрированной томографом, например, можно выявить личности с психопатическими наклонностями, понять, как человек реагирует на социальные ситуации и рискованные игры. Аутизм даже в его малейших проявлениях может привести к непониманию эмоций окружающих людей. Однако тот же самый человек может быть незаменим в работе, требующей большой концентрации внимания и не требующей общения.

Вербеке говорит, что в последнее время мы видели много примеров людей, которые занимали очень ответственные посты, и которые были психопатичны – что сыграло, по его мнению, свою роль в финансовом кризисе.

Фактически, если работодатель заинтересован в том, чтобы его ответственные работники проходили медицинский осмотр, то почему не пройти сканирование мозга, которое, как кажется, уж точно не хуже отвечает на вопросы, что за человек работает на компанию, и как можно полагаться на него и его решения.

Есть проблемы, которые профессор не упоминает – это интерпретации такого сканирования. Что говорить о томографии, когда государственные или коммерческие структуры до сих пор используют полиграфы, которые измеряют различные реакции, и оставляют простор для выводов оператору. Так что 5 лет, которые, как надеется профессор, потребуются для того чтобы сканирование мозга стало практикой в приеме на работу, – чрезмерно оптимистичный срок.

Stuijt, A. (2010). Brain scans replace job interviews within five years. Digital Journal.


История одного крушения

Steve Callahan

История Стива Каллахана (Steve Callahan),  драматизированная в четвертом эпизоде фильма Human Body. Pushing the Limits (Dale et al., 2008), повествует о том, как он, оставшись на надувном плоту после крушения своей яхты, столкнулся с проблемой выживания.  Его плот дрейфовал в Атлантическом океане, в районе, где встретить проходящее судно было маловероятно. На 18-ый день у него кончились запасы пропитания, и он стал охотиться на рыбу, пользуясь небольшим гарпуном. Рыбы было довольно много, и ему не составляло большого труда ее добыть. Мясо рыбы богато протеином, но не содержит минералов и витаминов, в котором нуждается человеческое тело, для того, чтобы выжить. Он не знал, что в рыбе содержатся и витамины и минералы, в таких ее частях, которые мы обычно не едим:  в коже – витамины группы B, в хребте – кальций и фосфор, в глазах – пресная вода, в печени – витамины A и B,  в печеночном жире – витамин D и аминокислоты Omega 3, в желудке и кишках – витамины A и D, в икре – витамины группы B и C.  Несмотря на то, что у него не было проблем с ловлей рыбы и ее потреблением, хотя и сырой, он чувствовал себя все хуже и хуже. На 28-ой день, как он рассказывает, его вкусовые предпочтения драматически изменились – он все менее и менее интересовался мясом,  и его необъяснимо влекло к таким частям, как глаза, печень, и икра рыбы – практически ко всему, кроме самой плоти и желудка рыбы. Он просто наслаждался вкусом этих частей рыбы, как деликатесом, тогда как ранее считал их несъедобными.

Мозг, стремясь к выживанию, «переписал» вкусовые предпочтения человека, для того, чтобы тот пробовал все, что возможно, для доставки в организм необходимых ингредиентов.  Кроме этого, мозг стимулировал его, вырабатывая эндорфины, чтобы вызвать удовольствие и наслаждение именно этими частями рыбы. Как пояснял Стив, сознательно он не чувствовал необходимости в этом, но четко помнит, что тогда для него это казалось роскошным пиршеством.

Стив Каллахан был спасен на 76-ой день, в здравом уме и твердой памяти, что называется.

Рассуждая об этом, можем заметить, что поскольку он был в открытом пространстве, и под лучами солнца, витамин D был ему не нужен – его он мог получать в предостаточном количестве. Метаболизм витамина таков, что под воздействием кожи солнечными лучами происходит накопление до порядка 10,000 МЕ, и прием заканчивается.  Поэтому желудок и кишки не нужны были для него, ведь находящийся там витамин A есть также и в печени. Насколько нужен был ему витамин А? Он необходим для зрения, для деления и дифференциации клеток, репродуктивных функций, для регулировании иммунной системы. Сложно отмахнуться от чего-то в этом списке (кроме репродукции). Про витамины группы B сказать еще сложнее, поскольку их много, и их исключать тем более нельзя. Таким образом, его организм искал необходимые компоненты и находил их, при этом избегая потребления потенциально опасных продуктов (кишки рыбы).

Вопрос, который меня интересует в этой ситуации: каким образом мы могли бы перевести наш организм в подобное состояние активного поиска в случае необходимости? Понятно, что осознаваемая необходимость и подсознательная необходимость – состояния разные. Я могу думать о том, что мне нужно, но мое подсознание так не считает. Некоторые заболевания связаны именно с недостатком каких-то веществ в организме, но мы не видим таких кардинальных поведенческих изменений. Возможно, организму нужны особые сигналы опасности, при которых он начинает работать в режиме экстремального спасения, а вялотекущие сигналы хронического недомогания не приводят к такому режиму. Но даже не очень глубокое понимание подсознательных процессов, которого мы достигли на сегодня, дает нам уверенность в том, что мы могли бы управлять такими процессами. И это нужно проверять…

Dale, R., Goodchild, T., & Mortimore, M. (Producers) & Clifton, D., Radice, M., & Turner, J. (Directors). (2008). HumanBody. Pushing the Limits. Episode 4: Brain Power. USA: Dangerous films. Aired by Discovery Channel.


Рожденные играть

The Space Fortress

The Space Fortress

Навыки, полученные в ходе видео игры, могут быть использованы в других областях, но индивидуальные различия в качестве игры, обучения и переноса навыков не позволяют предсказывать точно, что, где и как будет улучшено. Исследование, опубликованное в журнале Cerebral Cortex (Erickson et al., 2010), ставило своей целью выяснение, каким образом можно было сделать такое предсказание.

Простейшая игра, Космический Форт (the Space Fortress), была специально разработана для эксперимента. Цель игры – уничтожить неприятельский форт, избегая разнообразных опасностей и ответных ударов. Произведя сканирование томографом участников эксперимента до начала игры, исследователи могли сделать необходимые измерения различных регионов мозга, а затем наблюдать, каким образом происходит обучение и совершенствование навыков игры. Затем они сравнивали успехи игроков со сканами их мозга.

striatum

Связи полосатого тела (the striatum). Рисунок из Nolte, 2007.

Гипотеза заключалась в том, что объем какого-то из двух регионов головного мозга – полосатого тела (the striatum), который участвует в процедурном обучении и когнитивной гибкости, и гиппокампа (the hippocampus), задействованного в декларативной  (непроцедурной) памяти, может служить отличным предсказателем того, как вы обучитесь и как хорошо вы сможете играть в игру.

Гиппокамп “вышел из игры”, а вот полосатое тело и регионы, входящие в его состав: хвостатое ядро (the caudate nucleus) и путамен (the putamen), оказались хорошими предсказателями. Объем полосатого тела, в целом, может предсказывать быстрое освоение игры, а специфически, объем дорсальной части полосатого тела предсказывал улучшения в совершенстве игры. Объем хвостатого ядра, зоны, занятой в обучении новым навыкам, оказался фактором, показывающим, насколько хорошо игрок будет осваивать разнообразные стороны игры, связанные не только с победой.

Это исследование показывает, что мы можем предсказывать многие аспекты нашей жизни, если знаем, на что смотреть. Когда сканирование мозга станет более доступным, точным и оперативным, мы узнаем еще много интересного, а пока понятно то, о чем мы всегда догадывались: практика – гарантия достижения совершенства в чем-то, но самые крутые геймеры (и не только они) уже такими рождаются.

Erickson, K. I., Boot, W. R., Basak, C., Neider, M. B., Prakash, R. S., Voss, M. W., Graybiel, A. M., Simons, D. J., Fabiani, M., Gratton, G., & Kramer, A. F. (2010). Striatal Volume Predicts Level of Video Game Skill Acquisition. Cerebral Cortex, bhp293.

Nolte, J. (2007). The human brain in photographs and diagrams, 3rd edition, New York: Mosby.


Рабочая память является лучшим предсказателем академической успеваемости чем IQ.

рабочая памятьРабочая память – это способность нашего мозга удерживать необходимую информацию на время выполнения какого-то процесса. Например, когда вам говорят, как проехать куда-то, а вы можете представлять себе маршрут без записи в блокноте, или когда вы складываете 24 и 56,  в уме, без использования калькулятора, или ручки и бумаги.

В исследовании, результаты которого опубликованы в феврале 2010 года (Alloway & Alloway, 2010), у детей замерялись тестами рабочая память и IQ, сначала в 5 лет, а затем в 11 лет. Также была проверена их академическая успеваемость в чтении, произношении и математике.

Результаты показали устойчивую связь между рабочей памятью и академической успеваемостью, независимо от IQ. Рабочая память также может являться точным предсказателем будущего академического успеха школьника. В свою очередь, IQ показал свою ненадежность как предсказатель.

Рабочая память растет с возрастом, хотя, в целом, остается довольно стабильной по объему.

Alloway, T., & Alloway, R. (2010). Investigating the predictive roles of working memory and IQ in academic attainment. Journal of Experimental Child Psychology.