6 начина за стимулиране на невропластичността и поддържане на мозъка млад

Воденето на активен умствен и физически начин на живот е крайъгълен камък за поддържане на здравето на мозъка и оптимизиране на когнитивните способности. Тази основа е изградена на базата на една очарователна способност на мозъка - невропластичността или пластичността на мозъка. 

Какво е невропластичност?

Невропластичността е присъщата на мозъка способност да се адаптира и реорганизира в отговор на житейския опит, което позволява учене и развиване на умения чрез практика.

Невропластичността действа на две нива:

• Функционална пластичност: Променя начина, по който функционират съществуващите неврони и синапси, като предизвиква промени на молекулярно ниво.
• Структурна пластичност: Променя структурата на мозъка чрез промени в невронните връзки, глиалните клетки и клетъчната морфология.

Въпреки че невропластичността има тенденция да намалява с възрастта, което обяснява защо децата учат толкова бързо в сравнение с възрастните, мозъкът ни запазва значителен адаптивен потенциал през целия си живот. Заниманията с дейности, които стимулират тази способност, водят до функционални и структурни промени в мозъка, което в крайна сметка повишава когнитивните способности. 

Нека да проучим как можем да използваме този потенциал за подобряване на мозъчната функция.

Дейности за повишаване на невропластичността 

Ученето като врата към невропластичността

Ученето по своята същност упражнява невропластичност, като модифицира невронните вериги, които кодират нови знания или умения. С продължителна практика тези промени могат да се превърнат от функционални корекции в структурни трансформации. Например:

Обучение по музика

Свиренето на инструмент стимулира когнитивните процеси чрез сензорно и моторно обучение. Професионалните музиканти имат увеличено сиво вещество в моторните и слуховите области на мозъка.¹ Проучванията дори показват, че краткосрочното обучение, като например научаването на проста клавирна последователност, може да предизвика функционални и структурни промени в мозъка.^2-4 Невропластичността, насърчавана от музикалното обучение, може да допринесе за подобряване на когнитивните способности като паметта и обработката на речта.^5,6

Моторни умения

Дейности като жонглирането насърчават адаптацията на мозъка, свързана с обработката на визуални движения и паметта.⁷ Дори при по-възрастните хора, при които структурните промени са малко по-малки, отколкото при по-младите, се наблюдават подобрения в области като хипокампуса, които са от решаващо значение за паметта и ученето.⁸

Геймингът като когнитивен стимул

Видеоигрите са предизвикателство както за двигателните, така и за когнитивните умения. Проучванията показват, че играенето на игри само за два месеца увеличава сивото вещество в областите, свързани с пространствената навигация, работната памет и планирането.⁹ По подобен начин други проучвания показват, че вниманието, възприятието и задачите за изпълнителен контрол могат да се подобрят само след 10 до 20 часа игра на видеоигри.^10-12

Двуезичие и структура на мозъка

Изучаването на нов език - дори на по-късен етап от живота - увеличава плътността на сивото вещество, дебелината на кората на главния мозък и целостта на бялото вещество.¹³ Добавянето на двигателен елемент, като езика на знаците, засилва тези ефекти, като ангажира областите на визуалната и пространствената обработка.¹⁴

Ролята на съня за ученето и невропластичността

Сънят е от съществено значение за затвърждаване на ученето и паметта.¹⁵ По време на сън процеси като дългосрочно потенциране (LTP) и образуване на синапси оптимизират пластичността на мозъка.^16,17 Изследванията показват, че извикването на паметта се подобрява значително, когато ученето е последвано от сън, особено когато сънят настъпва скоро след придобиването на нова информация.^18-20 Лошият сън обаче нарушава тези процеси и се свързва с намаляване на сивото вещество и обема на хипокампа.^21-26

Упражнение: Катализатор на мозъчната адаптация

Редовната физическа активност е полезна за мозъка на много нива:

• Функционални промени: Упражненията повишават нивата на невротрансмитерите, синаптичната комуникация и кортикалната активност.^27-30
• Структурни промени: Увеличените обеми на сивото и бялото вещество, особено в области като хипокампуса, компенсират нормалната атрофия на мозъка, свързана с възрастта, и подпомагат паметта.^31-35

Дори една обикновена 40-минутна разходка може да предизвика невропластичност, като кумулативният ефект подобрява структурата на хипокампа и паметта с течение на времето.³⁶

Намаляване на стреса чрез медитация

Постоянният стрес подкопава невропластичността, докато практики като медитацията на вниманието противодействат на тези ефекти, като намаляват нивата на хормона на стреса.^37-40 Проучванията свързват медитацията със структурни промени в мозъка в областите, подпомагащи вниманието, регулирането на емоциите и познанието, като помагат на мозъка да се възстанови от стреса и насърчават пластичността.^41,42

Подкрепа за здравето на мозъка чрез хранене

Храненето може да повлияе на редица клетъчни процеси и структури, които са от съществено значение за жизнеспособността на механизмите на невропластичността, включително клетъчния метаболизъм и здравето на митохондриите. Натуралните ноотропи са хранителни съставки и други съединения, налични в природата, като витамини, минерали, аминокиселини, билки и гъби, за които е проучено, че поддържат и защитават функционалното и структурното състояние на мозъка. Примери за популярни ноотропи са: L-теанин, Citocoline, Магнезий, и лъвска грива.

Насърчаване на адаптацията на мозъка

Ключът към използването на невропластичността се крие в ангажирането на мозъка чрез разнообразни, нови и стимулиращи дейности. Ангажирането на мозъка означава нещо повече от просто правене на нещо; фокусът и повторението са от решаващо значение за невропластичността. Отнасяйте се към мозъка си като към мускул: предизвиквайте го, подхранвайте го и му давайте време за почивка и възстановяване. Всяко усилие - от усвояването на нови умения до добрия сън - е от значение за по-здрав и адаптивен мозък.

Препратки:

1. Gaser C, Schlaug G. Разлики в сивото вещество между музиканти и немузиканти. Ann N Y Acad Sci. 2003;999:514-517. https://doi.org/10.1196/annals.1284.062 
2. Lappe C, Herholz SC, Trainor LJ, Pantev C. Кортикална пластичност, предизвикана от краткосрочно унимодално и мултимодално музикално обучение. J Neurosci. 2008;28(39):9632-9639. https://www.jneurosci.org/content/28/39/9632
3. Pantev C, Lappe C, Herholz SC, Trainor L. Слухово-соматосензорна интеграция и кортикална пластичност при музикално обучение. Ann N Y Acad Sci. 2009;1169:143-150. https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1749-6632.2009.04556.x
4. Li Q, Gong X, Lu H, Wang Y, Li C. Музикалното обучение предизвиква функционална и структурна пластичност на слухово-моторната мрежа при млади възрастни. Мозъчна карта на Хъм. 2018;39(5):2098-2110. http://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29400420/
5. Guo X, Li Y, Li X, et al. Обучението за работа с музикални инструменти подобрява вербалната памет и нервната ефективност при възрастни хора. Мозъчна карта. 2021;42(5):1359-1375. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/hbm.25298
6. Fleming D, Wilson S, Bidelman GM. Ефекти от краткосрочно музикално обучение върху невронната обработка на реч в шум при възрастни хора. Мозъчно познание. 2019;136:103592. https://doi.org/10.1016/j.bandc.2019.103592 
7. Draganski B, Gaser C, Busch V, Schuierer G, Bogdahn U, May A. Невропластичност: промени в сивото вещество, предизвикани от обучение. Природа. 2004;427(6972):311-312. https://www.nature.com/articles/427311a
8. Mogenson GJ, Jones DL, Yim CY. От мотивация към действие: функционален интерфейс между лимбичната система и двигателната система. Prog Neurobiol. 1980;14(2-3):69-97. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6999537/
9. Kühn S, Gleich T, Lorenz RC, Lindenberger U, Gallinat J. Играта на Супер Марио предизвиква структурна пластичност на мозъка. Mol Psychiatry. 2014;19(2):265-271. https://www.nature.com/articles/mp2013120
10. Green CS, Bavelier D. Екшън видео игра модифицира визуално селективно внимание. Природа. 2003;423(6939):534-537. https://www.nature.com/articles/nature01647
11. Green CS, Bavelier D. Изброяване срещу проследяване на множество обекти: играчи на екшън видеоигри. Познание. 2006;101(1):217-245. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16359652/ 
12. Basak C, Boot WR, Voss MW, Kramer AF. Стратегическата видеоигра в реално време намалява когнитивния упадък при възрастни хора. Психология на стареенето. 2008;23(4):765-777. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19140648/ 
13. Li P, Legault J, Litcofsky KA. Невропластичността като функция на изучаването на втори език: анатомични и функционални признаци. Cortex. 2014;58:301-324. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24996640/
14. Banaszkiewicz A, Bola Ł, Matuszewski J, Szwed M, Rutkowski P, Ganc M. Мозъчна реорганизация при чуващи късно изучаващи жестомимичен език. Мозъчна карта. 2021;42(2):384-397. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33098616/ 
15. Раш Б, Борн Й. За ролята на съня в паметта. Physiol Rev. 2013;93(2):681-766. https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/physrev.00032.2012
16. Huber R, Ghilardi MF, Massimini M, Tononi G. Локален сън и учене. Природа. 2004;430(6995):78-81. https://www.nature.com/articles/nature02663
17. Cirelli C, Tononi G. Ефекти на съня и бодърстването върху експресията на мозъчните гени. Неврон. 2004;41(1):35-43. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14715133/
18. Talamini LM, Nieuwenhuis IL, Takashima A, Jensen O. Сънят непосредствено след учене е от полза за запазването на паметта. Научи Mem. 2008;15(5):233-237. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18391183/
19. Gais S, Lucas B, Born J. Сънят след учене подпомага извикването на паметта. Научи мем. 2006;13(3):259-262. https://learnmem.cshlp.org/content/13/3/259.full
20. Payne JD, Tucker MA, Ellenbogen JM, Wamsley EJ, Walker MP, Schacter DL, Stickgold R. Ролята на съня в паметта за емоционално оценена информация. PLoS One. 2012;7(4):e33079. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0033079
21. Backhaus J, Junghanns K, Born J, Hohaus K, Faasch F, Hohagen F. Нарушена консолидация на паметта по време на сън при пациенти с първично безсъние. Biol Psychiatry. 2006;60(12):1324-1330. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16876140/
22. Nissen C, Kloepfer C, Nofzinger EA, Feige B, Voderholzer U, Riemann D. Консолидация на паметта, свързана със съня, при първично безсъние. J Sleep Res. 2011;20(1 Pt 2):129-136. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20673291/ 
23. Joo EY, Kim H, Suh S, Hong SB. Дефицит на сивото вещество при пациенти с хронично първично безсъние. Сън. 2013;36(7):999-1007. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4098804/ 
24. Altena E, Vrenken H, Van Der Werf YD, van den Heuvel OA, Van Someren EJ. Намалено сиво вещество във фронто-париеталната мрежа при пациенти с хронично безсъние. Biol Psychiatry. 2010;67(2):182-185. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19782344/ 
25. Riemann D, Voderholzer U, Spiegelhalder K, et al. Безсъние и депресия: може ли "хипокампалната уязвимост" да е общ механизъм? Сън. 2007;30(8):955-958. https://academic.oup.com/sleep/article-abstract/30/8/955/2696802?redirectedFrom=fulltext 
26. Joo EY, Lee H, Kim H, Hong SB. Хипокампална уязвимост и нейният основен механизъм при пациенти с хронично първично безсъние. Сън. 2014;37(7):1189-1196. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25061247/
27. Maddock RJ, Casazza GA, Buonocore MH, Tanase C. Промени в нивата на глутамат и GABA в предната цингуларна кора, предизвикани от физически упражнения. J Neurosci. 2016;36(8):2449-2457. https://www.jneurosci.org/content/36/8/2449 
28. Чърч Д.Д., Хофман Д.Р., Мангин Г.Т. и др. Сравнение на високоинтензивните и високообемните тренировки за съпротива върху отговора на BDNF към упражненията. J Appl Physiol (1985). 2016;121(1):123-128. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27231312/ 
29. Vaughan S, Wallis M, Polit D, et al. Ефекти от мултимодални упражнения върху когнитивното и физическото функциониране и мозъчния невротрофичен фактор при възрастни жени: рандомизирано контролирано проучване. Стареене. 2014;43(5):623-629. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24554791/ 
30. Moore D, Loprinzi PD. Предполагаеми механизми на действие за връзката между физическите упражнения и функцията на паметта. Eur J Neurosci. 2021;54(10):6960-6971. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32236992/
31. Kleemeyer MM, Kühn S, Prindle J, et al. Физическата форма е свързана с микроструктурата на хипокампуса и орбитофронталната кора при възрастни хора. Neuroimage. 2016;131:155-161. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26584869/
32. den Ouden L, van der Heijden S, Van Deursen D, et al. Аеробни упражнения и хипокампална цялост при възрастни хора. Мозъчна пластика. 2018;4(2):211-216. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30598871/
33. Voss MW, Prakash RS, Erickson KI, et al. Пластичност на мозъка, предизвикана от упражнения: какви са доказателствата? Trends Cogn Sci. 2013;17(10):525-544. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23123199/
34. Wittfeld K, Jochem C, Dörr M, et al. Кардиореспираторна физическа подготовка и обем на сивото вещество в темпоралните, фронталните и церебеларните области при общото население. Mayo Clin Proc. 2020;95(1):44-56. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31902428/
35. Томас АГ, Денис А, Роулингс НБ, и др. Въздействие на аеробната активност върху структурата на мозъка. Front Psychol. 2012;3:86. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyg.2012.00086/full
36. Erickson KI, Voss MW, Prakash RS, et al. Тренировката с физически упражнения увеличава размера на хипокампуса и подобрява паметта. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108(7):3017-3022. https://www.pnas.org/content/108/7/3017
37. Lupien SJ, Juster RP, Raymond C, Marin MF. Въздействието на хроничния стрес върху човешкия мозък: от невротоксичност до уязвимост и възможности. Front Neuroendocrinol. 2018;49:91-105. https://doi.org/10.1016/j.yfrne.2018.02.001 
38. Radley J, Morilak D, Viau V, Campeau S. Хроничен стрес и пластичност на мозъка: механизми, които са в основата на адаптивните и неадаптивните промени и функционалните последици. Neurosci Biobehav Rev. 2015;58:79-91. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2015.06.018
39. Chiesa A, Serretti A. Редуциране на стреса чрез осъзнатост за управление на стреса при здрави хора: преглед и мета-анализ. J Altern Complement Med. 2009;15(5):593-600. https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/acm.2008.0495
40. Creswell JD, Taren AA, Lindsay EK, et al. Промените във функционалната свързаност в състояние на покой свързват медитацията за внимателност с намален интерлевкин-6: рандомизирано контролирано проучване. Психоневроендокринология. 2014;44:1-12. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2014.02.007 
41. Fox KCR, Nijeboer S, Dixon ML, Floman JL, Ellamil M, Rumak SP. Свързана ли е медитацията с променена мозъчна структура? Систематичен преглед и мета-анализ на морфометричните невроизображения при практикуващи медитация. Neurosci Biobehav Rev. 2014;43:48-73. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24705269/
42. Tang YY, Hölzel BK, Posner MI. Неврологията на медитацията за осъзнатост. Nat Rev Neurosci. 2015;16(4):213-225. https://www.nature.com/articles/nrn3916