С возрастом мозг не теряет способность к формированию новых связей

Вопреки распространенному убеждению о том, что ко взрослому возрасту большая часть связей в мозгу уже сформирована и зафиксирована, новое исследование заставляет предположить, что изменения сенсорного опыта (или чувственного восприятия) могут повлечь серьезное «перепрограммирование» связей головного мозга, даже если человек уже далеко не молод.

Кроме того, исследователи обнаружили, что в этом процессе участвуют волокна, посылающие первичный импульс в кору головного мозга, ответственную за чувственное восприятие, контроль двигательных функций и познание. Эти результаты обещают открыть новые пути исследования процессов старения и «модернизации» мозга. Работа исследователей из Института им. М. Планка во Флориде ( (Max Planck Florida Institute ) опубликована в майском выпуске журнала Neuron.

«Изменяя природу чувственного опыта, мы продемонстрировали, что мозг способен на «перепрограммирование», даже в зрелом возрасте. То есть если человек прекращает учиться чему-либо и пробовать новое по мере старения, значительное число связей внутри мозга может быть утеряно. И наоборот», - говорит нейробиолог Марсель Оберландер (Marcel Oberlaender), главный автор исследования.

Ученые проводили исследование на крысах, фокус внимания был сосредоточен на области мозга, известной как таламус, который обрабатывает и передает информацию, полученную от органов чувств в кору головного мозга. Считается, что связи между таламусом и корой перестают меняться уже к завершению периода полового созревания, но это не подтвердилось в ходе опытов на грызунах.

Будучи животными, активными в ночное время, крысы полагаются на свои усы как на активный орган чувств для исследования и ориентации на местности. По этой причине эта сенсорная система считается идеальной моделью для изучения того, может ли мозг меняться при изменении чувственного опыта. Простым остриганием усов можно добиться того, что крысы теряют способность получать весьма важную и непрерывную информацию об окружающем мире. Ученые использовали этот прием для установления того факта, может ли происходить пространственное «перепрограммирование» связей между таламусом и корой головного мозга.

Оказалось, что животные с обстриженными усами имели измененные нейриты (нервные волокна, по которым информация передается от одного нейрона (нервной клетки) ко многим другим; те крысы, чьи усы оставались нетронутыми, не показывали никаких изменений в строении нейритов. Все подопытные животные при этом были довольно старыми, что доказывало: с возрастом способность к изменению связей в мозгу не теряется или теряется не в такой степени, как считалось ранее. Кроме того, скорость «перепрограммирования» была довольно высокой – всего несколько дней.

Исследование стало возможным благодаря последним достижениям в области устройств получения изображения с высоким разрешением. Эти инновационные методы позволили исследователям автоматически и весьма точно отследить сложные разветвленные модели отдельных нейритов по всей поверхности головного мозга, диаметр которых составляет не более тысячной доли миллиметра.