Ученые: Жизнь в городе ослабляет мозг

Обновлено: 16.05.2024

Бешеный ритм городской жизни разрушительно действует на головной мозг человека, считают американские ученые.

Жизнь в городе разрушительно действует на головной мозг человека, считают ученые из Главного Массачусетского госпиталя в Бостоне, США. Они выяснили, что множество ежедневных мимолетных, но сильных стимулов способно ослабить память, внимание и привести к психическому истощению. По оценкам ООН, более половины из 6,7 млрд жителей Земли сейчас обитают в городах. Огромное количество мелких стимулов, которые получает человеческий мозг в условиях города, может показаться просто белым шумом. Но человеку приходится обращать на них внимание, даже когда мозг сильно перегружен. «Иначе вы можете пропустить автомобиль, выезжающий из-за угла, и не отпрыгнуть в сторону», - объясняет автор исследования доктор Сара Лазар. Поэтому мозг человека вынужден постоянно пребывать в состоянии «бегства или борьбы», которое провоцирует выделение гормона стресса кортизола. По мнению ученых, всего пять минут пребывания на оживленной улице может уменьшить способность к сосредоточению. В таких условиях способность мозга к концентрации внимания постепенно теряется, ведь кортизол не дает образовываться новым нервным связям. Правда, у городских жителей есть выход. Исследователи считают, что им надо регулярно бывать на природе - хотя бы в сквере или городском парке. Кроме того, они могут регулярно заниматься дыхательной гимнастикой или другими методами расслабления.

Предсмертную и "послесмертную" работу мозга учёные зафиксировали случайно.
Иллюстрация Pixabay.

Фото Global Look Press.

Не свет в конце тоннеля. Первая в мире запись активности головного мозга во время смерти человека показала деятельность, подобную воспоминаниям или сновидениям.

"Вся моя жизнь пронеслась перед моими глазами" — этой фразой люди часто описывают опыт, который они испытали, находясь между жизнью и смертью.

Околосмертельные переживания учёные изучают уже давно. Так, ранее мы писали о том, что в большинстве случаев клинические смерти безболезненны для умирающего, а также о том, что гены животных продолжают активность после смерти на протяжении двух дней. Сообщали мы и о необычном эксперименте, который позволил ослабить страх смерти.

На этот раз исследователи из Китая, Эстонии, Канады и США впервые в мире зафиксировали активность мозга умирающего человека и обнаружили паттерны мозговых волн, которые обычно связаны с такими процессами, как сновидения и воспоминания.

Особенность этой работы состоит в том, что учёные не планировали "фиксировать на плёнку" смерть человеческого мозга. Это получилось случайно.

Исследователи проводили запись мозговых волн 87-летнего пациента с эпилепсией, используя ЭЭГ. Специальная шапочка с электродами на голове пациента позволяет следить за тем, что происходит в мозге, и фиксировать активность мозга во время эпилептических приступов. Однако во время мониторинга у больного внезапно случился сердечный приступ, и он умер.

Таким образом исследователям случайно удалось записать 15 минут (900 секунд) активности мозга в момент смерти.

ЭЭГ, или электроэнцефалография, фиксирует активность всего мозга за счёт снятия данных с поверхности кожи волосистой части головы.

В своей статье, вышедшей в журнале Frontiers in Aging Neuroscience, учёные пишут ,что их больше всего заинтересовали 30 секунд до смерти и после неё (когда сердце пациента перестало биться).

Исследователи обнаружили, что на фоне остальных показателей сильно активировался гамма-ритм мозга.

Поясним, что "мозговыми волнами", ритмами или колебаниями учёные называют ритмическую активность мозга, так как на соответствующих графиках изменения активности выглядят как волны.

Различные типы ритмов, в том числе гамма-ритм, связаны с высококогнитивными функциями мозга, такими как концентрация внимания, сновидения, медитационный опыт, поиск тех или иных событий или данных в закромах памяти, обработка получаемой информации и осознанное восприятие происходящего вокруг.

"Непосредственно перед тем, как и после того, как сердце перестало работать, мы наблюдали изменения в определённом диапазоне мозговых колебаний, так называемых гамма-ритмах, а также в других, таких как дельта-, тета-, альфа- и бета-ритмах", ‒ рассказывает ведущий автор исследования, доктор Аджмал Земмар (Ajmal Zemmar) из Университета Торонто.

Но особое внимание учёных привлекла активизация гамма-ритмов головного мозга. Она обычно наблюдается при таких процессах, как сновидения, медитация и воспоминания.

Таким образом учёные впервые получили представление о том, что человек может испытывать в последние минуты своей жизни.

Гамма-ритм может указывать на то, что мозг пытается вспомнить важные события нашей жизни, прежде чем мы умрём. Это похоже на те ощущения, которые описывают люди, побывавшие на грани, а то и за гранью смерти, но вернувшиеся к жизни, например, благодаря усилиям медиков.

"Эти результаты бросают вызов нашему пониманию того, когда именно заканчивается жизнь, и поднимает важные последующие вопросы, например, связанные со сроками донорства органов", ‒ говорит Земмар.

Учёные также отмечают, что наблюдения показывают: мозг может вести скоординированную деятельность даже после того, как сердце перестаёт прокачивать кровь по его сосудам.

К слову, подобные изменения гамма-ритмов во время смерти ранее были обнаружены у крыс. Но это первый случай, когда такая активность была обнаружена у людей. Это может означать, что биологический ответ мозга на смерть сохранился в ходе эволюции и похож у самых разных видов животных.

Впрочем, к этим неожиданным результатам следует относиться с некоторой осторожностью (что, впрочем, не означает, что им нельзя верить). Во-первых, выводы этого исследования опираются на измерение активности мозга одного человека. Во-вторых, пациент всё же страдал от эпилепсии. А это означает, что работа его мозга несколько отличается от работы мозга здоровых людей.

"Как нейрохирург я иногда имею дело с потерей близких. Это неописуемо сложно — рассказывать людям о смерти их родственника, ‒ делится своим опытом доктор Земмар. ‒ Из этого исследования мы вынесли для себя следующее: хотя глаза наших близких закрыты, и они готовы уйти на покой, их мозг может воспроизводить некоторые из самых приятных моментов, которые они пережили в своей жизни".

Больше новостей из мира науки и медицины вы найдёте в разделах "Наука" и "Медицина" на медиаплатформе "Смотрим".

Принято считать, хотя это никем не доказано, что человеческий мозг используется не более чем на 5 процентов. Но и этого КПД пока хватает для рождения гениальных идей, влекущих за собой великие открытия и достижения. А если использовать мозг на все 100 процентов? Возможно ли это? И какого прогресса тогда достигло бы человечество? Обсудим тему с доктором биологических наук, руководителем лаборатории развития нервной системы Института морфологии человека Сергеем Савельевым.

Вы согласились бы жить вечно при условии, что ваша жизнь продолжалась бы в неразумном состоянии?

Сергей Савельев: Конечно, нет. Это неинтересно. Хотя некоторые люди рождаются и умирают, не приходя в сознание, как было написано в анамнезе у одного из генеральных секретарей коммунистической партии. Жил и умер, не приходя в сознание. Конечно, это шутка. Но есть растения, которые живут тысячи лет. Спросите у них, наверное, им это нравится. Что касается человеческой эволюции, то это не что иное, как эволюция мозга, и больше ничего. Потому что во всем остальном мы сделаны никудышно. Как говорил знаменитый офтальмолог Гельмгольц, если бы Господь Бог поручил мне сделать глаза, я бы сделал их в сто раз лучше. Это касается и всех остальных человеческих органов.

Что такое горе от ума в физиологическом проявлении этого, скажем так, недуга?

Сергей Савельев: Горя от ума как его трактует обыватель или в том смысле, какой вкладывал в это понятие великий русский писатель, - такого горя не бывает. Если человек достаточно умен, то он понимает принципы и механизмы мира, в котором живет, и не станет, как Чацкий, "метать бисер перед свиньями". Горе от ума - это литературная выдумка. Человек, понимающий, что происходит, во-первых, не предъявляет к окружающим излишне высоких требований, а, во-вторых, бессовестно пользуется своими знаниями.

Хорошо, спрошу так: чрезмерная нагрузка на мозг может иметь для человека негативные последствия?

Сергей Савельев: Существует наивное мнение, что человеческий мозг беспределен в своих физиологических возможностях. На самом же деле он в них сильно ограничен. Есть четкие физиологические пределы. Скорость метаболизма нельзя повысить бесконечно. Когда человек умственно не активен, то есть когда, например, читает "Российскую газету" на диване перед сном, он потребляет примерно девять процентов всей энергии организма. А если чтение его чем-то возбуждает и подогревает, действует как перец в пище, то он начинает задумываться, и расходы энергии в этом случае достигают двадцати пяти процентов от всей энергии организма. Это очень большие расходы и очень тяжелые. Человеческий организм сопротивляется им. Поэтому мы ленивы и нелюбопытны. А между тем творчество требует как раз тех самых двадцати пяти процентов.

Значит, ради здоровья умственную энергию нужно экономить?

Сергей Савельев: Это происходит помимо нашей воли. Человеческий мозг не приспособлен к большим энергетическим затратам. В режиме двадцатипятипроцентной активности он может просуществовать пару недель. А потом начинает развиваться так называемая энергетическая задолженность и то, что в старой медицине называлось нервным истощением. В мозгах все устроено так, что вход - рубль, выход - три. Если вы две недели кряду интеллектуально перенапрягаетесь, то потом должны шесть недель расслабляться и отдыхать, чтобы компенсировались мозговые затраты .

Вы хотите сказать, что интеллектуальные нагрузки вредят мозгу?

Сергей Савельев: Конечно, вредят, он же приспособлен не для интеллекта.

Я думал, вы скажете, что интеллектуальные нагрузки укрепляют мозг, как физические нагрузки укрепляют мышцы.

Сергей Савельев: Да ведь и с мышцами ничего такого не происходит. Не укрепляются они от физической нагрузки, а разрушаются. Вы сколько хотите прожить-то? Если вы хотите прожить сильным красивым физкультурником лет до пятидесяти, то, конечно, укрепляйте свои мышцы. Но любая мышца может сократиться один миллиард раз, а потом она умрет. Любая перенагрузка - это смерть. Это касается и мышц, и мозга. Смертность у профессиональных спортсменов в десять раз выше, чем у обычных людей. Причем от тяжелых заболеваний. Спорт - это не полезно.

А слабая нагрузка на мозг - это полезно?

Сергей Савельев: О, это мечта любого государя.

Разве мозговая пассивность не ведет к умственной деградации?

Сергей Савельев: Мир наполнен мистическими историями про мозг, но суть-то проста: мозг не хочет работать, потому что его работа требует энергетических затрат. В этом причина нашей праздности, лени и желания украсть, а не заработать.

Есть люди, обладающие феноменальными способностями. Например, умением за несколько секунд перемножить в уме два четырехзначных числа. Этому есть научное объяснение?

Сергей Савельев: Надо учиться в физико-математической школе, чтобы овладеть таким умением. Это несложно, есть хорошо известные приемы. Ну и кроме того, надо быть ограниченным во многих других областях, чтобы сосредоточенно демонстрировать такие фокусы. Ничего творческого или тем более гениального здесь нет. Истории известны люди, которые замечательно умножали цифры, особенно когда речь шла об их собственных деньгах. Но, к сожалению, эти люди ничего не произвели, кроме таких расчетов.

В человеческом мозге есть отделы, отвечающие за ту или иную одаренность, например, за музыкальную или шахматную?

Сергей Савельев: Конечно, есть. Вся поверхность мозга занята областями, которые структурно очень хорошо выявляются. Можно посмотреть на гистологические срезы. На этих гистологических срезах толщиной в несколько микрон, если порезать человеческий мозг, существуют поля и видны их границы. Каждое поле функционально приспособлено к той или иной функции. Скажем, к зрению, слуху, движению. И мозг состоит из таких полей. И он индивидуально изменчив. То есть каждое поле у разных людей разное. У одного человека, к примеру, у хорошего фотографа, оно в "зрительной" области может быть в три раза больше, чем у любого другого. А это миллиарды нейронов, миллиарды связей. Никогда не объяснишь, почему один видит то, чего не видит другой. То же самое и у музыканта или ученого. Наши индивидуальные возможности определены комбинацией этих полей, имеющих разные размеры. У кого какое-то поле большое, у того та или иная одаренность явственно выражена. А у кого некое поле маленькое, тому свои способности, допустим, к математике, уж извините, ничем не нарастить. Словом, наше поведение детерминировано размером полей коры мозга, а также подкорковых структур, которые отвечают за каждую функцию. Например, за музыкальную. Чтобы просто слышать, нужно иметь два десятка структур. Вероятность, что у одного человека все эти структуры будут достаточно большие, прямо скажем, невелика. Поэтому выдающихся музыкантов мало, а имитаторов полным-полно.

Как соотносятся между собой мозг и разум?

Сергей Савельев: Разум - это абстрактное понятие. То, что червь осознанно ползет от раствора соли к раствору еды, - это разум? С точки зрения психологов - да. Но физиология абстрактными понятиями не оперирует. Гениальность - да, есть такое понятие в физиологии. Уникальная комбинация размера структур мозга позволяет какому-то человеку писать гениальную музыку. А другой никогда гениальную музыку не напишет, потому что у него нет соответствующей комбинации структур. Мозг - это структурно детерминированное устройство, которое определяет индивидуальность и неповторимость каждого человека. По этой причине все люди разные. И эти способности не наследуются. На фоне талантливого родителя ребеночек может выглядеть полным бездарем. Что чаще всего и бывает.

Можно ли сказать, что разум является посредником между мозгом и телом?

Сергей Савельев: Нет. Разум вообще понятие не научное. В чем разум? Тыкать пальцем в клавиатуру компьютера? Нажимать на кнопки телефона? Считать до десяти?

Тем не менее есть понятие "разумные существа".

Сергей Савельев: Я не занимаюсь философией.

В любом случае разум - это физиологическое понятие.

Сергей Савельев: Для меня такого понятия не существует по той простой причине, что у него размыты границы. Разумом обладают все животные, у которых есть нервная система. И в этом смысле глупо утверждать, что человек - разумный, а остальные живые существа - неразумные. Человек является продуктом церебральной эволюции. Он может создавать то, чего не было в природе и обществе. Вот муравьи того, чего не было в обществе, создать не могут. И черви плоские, и даже обезьяны не могут создать того, чего не было в их сообществе. А человек может. Что является критерием человека? То, что он творчески создает нечто, до него в природе и обществе не созданное. И если мы договоримся, что разум - это способность создавать то, чего не было в природе и обществе, то такое понятие я принимаю. А если мы это не вводим, то получается размытое пустое определение, словоблудие для философов, основная задача которых объяснить, почему мы профукали свою жизнь так бездарно.

Есть пределы развитию мозга?

Сергей Савельев: Те, кто задает такие вопросы, предполагают, что человеческий мозг законсервировался двести тысяч лет назад, и с тех пор эволюционных изменений не происходит.

Сергей Савельев: За двести тысяч лет, даже чуть меньше, примерно за сто тридцать пять тысяч, человеческий мозг уменьшился на двести пятьдесят граммов. Я имею в виду цивилизованную Европу. Потому что они отбирали конформистов и уничтожали творческих, самостоятельных людей.

Эволюция мозга была отрицательной?

Сергей Савельев: Для Европы - да. Европейцы прошли отрицательную эволюцию и высокую церебральную специализацию - многовековой искусственный отбор, очень жесткий, который уменьшил размер и массу их мозга в пользу конформизма и социальной адаптированности.

Разве конформизм и способность к социальной адаптации свойственны только европейцам?

Сергей Савельев: Да. Потому что они всегда очень тесно жили, и любой приказ какого-нибудь князя быстро доходил до всех. Смотришь, уже голову рубят крестьянину в соседней деревне. А в Африке это плохо действовало, и в России это плохо действовало, не получалось. Поэтому у нас полиморфизм сохранился больше, а у европейцев меньше. Чем больше полиморфизм, тем больше шансов для эволюционного прогресса.

Безграничные возможности мозга, если таковые имеются, несут в себе какие-то риски для человечества?

Сергей Савельев: Безграничных возможностей нет. Во-первых, есть ограничения энергетические. Во-вторых, человеческий мозг приспособлен для решения конкретных биологических задач и жестко сопротивляется любому нецелевому использованию. Поэтому он работать не хочет, не любит и по возможности не будет никогда.

Значит, лень имеет физиологическое обоснование?

Сергей Савельев: Конечно. Когда вы ленитесь и ничего не делаете, мозг потребляет девять процентов энергии. А когда начинаете думать - до двадцати пяти. И это катастрофа. Потому что когда вы ленитесь, у вас эндорфины, эти внутренние наркотики, выбрасываются в мозг и в результате вы мало того что бездельничайте, вы еще и кайф ловите. А когда вы, не дай бог, начинаете трудиться, мозг придумывает миллион способов, чтобы вас от этого отвадить. В итоге организм сопротивляется и, предвидя энергозатраты, просто криком кричит: "А что я буду делать завтра?! Где гарантия, что колбаса в холодильнике снова появится?!" То есть вы сопротивляетесь любому труду как нормальная обезьяна. И это вполне естественно.

Можно заставить работать ленивый мозг?

Сергей Савельев: Можно.

Сергей Савельев: Когда вас поставят в стрессовую ситуацию, требующую напряжения умственных сил. Но при первой возможности мозг будет вас обманывать. Даже мозг гения, который приспособлен для творчества, будет стараться увильнуть от работы. Гению проще имитировать свою гениальность, чем что-то создавать. Именно поэтому у гениев на двадцать работ лишь одна гениальная, остальное - подделки. Обезьянья порода неисправима, все время приходится прятать хвост.

Мозг гения физически отличается от мозга обычного человека?

Сергей Савельев: Да, мозг гения весит больше. В свое время в России был создан Институт мозга, там изучали в том числе мозг Ленина, сравнивали его с мозгом Маяковского, других выдающихся людей. Оказалось, что у Ленина мозг был маленького размера и весил 1330 граммов. У Сталина примерно столько же. Что было, как теперь можно смело сказать, вполне ожидаемо. Вообще гениальность не надо искать у политиков. У нас есть биологическая инстинктивная форма поведения, называемая доминантностью. Свойственная политикам гипердоминантность, означающая стремление властвовать, управлять людьми и ходом истории, она является биологически обусловленной. А гениальность - это другое. Это способность к необычному. Стать гипердоминантом может любой бабуин. Поэтому в мозге Ленина ничего особенного не нашли, там очень посредственные параметры. Просто эта биологическая инстинктивная форма поведения - доминантность - она у него была гипертрофирована.

Это правда, что человеческий мозг используется не более чем на пять процентов?

Сергей Савельев: У того, кто так считает, он используется, видимо, на два. Это полная чушь насчет пяти процентов. Мозг работает весь. Это как оперативная память в компьютере: выключили - и все стерлось. Поэтому через шесть минут после отключения человека от кислорода и продуктов питания мозг начинает необратимо терять память и умирать. Он потребляет десять процентов всей энергии организма, даже когда мы спим. Именно из-за того что он всегда и весь работает.

Что такое старение мозга? От чего начинается старческая деменция?

Сергей Савельев: Старение мозга - это в первую очередь гибель нейронов. Сами нейроны уморить очень сложно. Но их количество исчерпаемо. Причем нейроны у человека начинают гибнуть еще в утробе матери. После пятидесяти лет они уже активно погибают, и за каждые последующие десять лет наш мозг теряет по тридцать граммов нейронов. Этот процесс продолжается до глубокой старости. И если головой не думать, не заставлять сосуды кровоснабжаться и кровоснабжать нейроны, то к восьмидесяти годам мозг может полегчать на 100 граммов, а то и больше. У людей, которые мозгами вообще не пользуются, такого рода ослабление идет еще быстрее. Интеллектуальные люди дольше сохраняют умственную потенцию.

Значит, интеллектуальная нагрузка необходима мозгу?

Сергей Савельев: Абсолютно. Это профилактика старения. Но кроссвордами и просмотрами телепрограммы "Что? Где? Когда?" старение мозга не замедлишь. Чтобы его замедлить, надо всякий раз решать проблему, которая раньше перед тобой не стояла. Игрой в шахматы можно только ускорить маразм, а не остановить его. Потому что шахматы - не столь уж интеллектуальное занятие. Это просто комбинаторика. К сожалению, многие путают творчество и комбинаторику. Комбинаторика - это когда из трех бумажек делают четвертую, а мозг при этом сачкует.

Обещает ли нам эволюция умственный прогресс?

Сергей Савельев: Нет, не обещает. Перспективы печальны: уменьшение размеров мозга из-за тотального конформизма и постоянной адаптации к среде, экспорт своей индивидуальности и способностей государству в обмен на экономию энергии. Когда мы договариваемся с государством или религией, мы им дарим свою творческую, интеллектуальную свободу. А они, в свою очередь, гарантируют нам пищу и размножение. Так что дальше все будет хуже и хуже. И если эта тенденция сохранится, то человеческий мозг может уменьшиться еще граммов на двести пятьдесят.

Выходит, эволюция идет в обратном направлении? Человечество не умнеет, а глупеет?

Сергей Савельев: Увы, это так.

Сергей Савельев - палеоневролог, доктор биологических наук, заведующий лабораторией развития нервной системы Института морфологии человека РАН. Родился в Москве, окончил биолого-химический факультет МГЗПИ им. Ленина, работал в Институте мозга АМН СССР, с 1984 года в НИИ морфологии человека РАМН. Более 30 лет занимается исследованиями в области морфологии и эволюции мозга. Автор более 10 монографий, 100 научных статей и первого в мире Стереоскопического атласа мозга человека. Много лет изучает эмбриональные патологии нервной системы и разрабатывает методы их диагностики. Является автором идеи церебрального сортинга - способа анализа индивидуальных человеческих способностей по структурам головного мозга посредством разработки и применения томографа высокого разрешения.

Фотограф, член Творческого союза художников России, награжден бронзовой, серебряной и золотой медалями ТСХ России.

Читайте также: