«Тяга к холодильнику — защитная реакция мозга на нагрузку!»

Рассказал директор химико-биологического института БФУ им. И. Канта и о том, можно ли перегрузить мозг и как изменит мир открытие наших ученых.

Шанс вылечить неизлечимое
Современные ученые говорят, что сегодня не так важно, где именно ты находишься территориально: если есть интернет, необходимое оборудование и профессионалы, в любом месте можно делать открытия. Калининградская история — яркий тому пример: наши ученые устроили революцию в научном мире, предложив новую гипотезу работы мозга. 
–   Речь идет об области нейрофизиологии. Раньше считалось, что определяет работу мозга нейрон — основной элемент нервной системы, – говорит Максим Патрушев. – Мы же предположили, а позже и доказали, что он просто проводит сигналы, передает их из точки «А» в точку «Б», а вот основная работа – обработка и перенаправление информации, определение, что это будет за сигнал, какой силы и т. п., происходит в астроцитах (глиальных клетках, расположенных вокруг нейрона), которых, кстати, количественно гораздо больше, чем нейронов. Если говорить совсем грубо, именно астроциты определяют, о чем «думает» мозг. 
Работу начал мой коллега Виталий Касымов, который около 10 лет отработал в Университетском колледже Лондона, а затем вернулся в Россию и присоединился к команде нашего университета.   Он заинтересовался астроцитами, изучая регуляцию дыхания. Когда в крови повышается уровень углекислого газа, начинает не хватать кислорода, у человека учащаются сердцебиение и дыхание. То есть кто-то этот СО2 чувствует. По идее, это должны были быть нейроны, раз уж они в мозгу главные, но эксперименты показали, что как раз с ними ничего не происходит, а реагируют... астроциты. Результаты были опубликованы в мировых научных журналах и признаны учеными. Сейчас наша команда продолжает ломать устоявшиеся стереотипы: так, раньше считалось, что во всех отделах мозга астроциты одинаковые как физиологически, так и морфологически и выполняют одну функцию. На самом деле функционально они разные. 
– Что меняет ваше открытие?
– Поскольку астроциты, а не нейроны отвечают за разные механизмы жизнедеятельности – дыхание, память, перистальтику и т. д., то наше открытие довольно сильно изменит фармакологию: теперь появился новый объект, на который можно воздействовать. Это дает шанс медикаментозно лечить то, что раньше было невозможным   – болезнь Альцгеймера, Паркинсона. Возможно, открытие роли астроцитов изменит и фундаментальные вещи — например, теорию сознания.
– Вы говорите об искусственном интеллекте?
– Да. Существует некая математическая модель нейрона, которая была разработана в 1950-х годах, и на ее основе программисты создали тот тип компьютерных самообучающихся программ, которые назвали «нейронными сетями». Но они не работали так, как хотелось бы, ведь существующий искусственный интеллект, по сути, способен оперировать огромными базами данных, отметая неправильные варианты и выбирая наиболее подходящие. Но он совершенно не похож на работу нашего мозга. Сейчас коллеги дополняют старую математическую модель астроцитом, она усложняется и работает иначе. Уже есть первые программные продукты, и они дают интересные результаты. Тот же нашумевший искусственный интеллект AlphaGo, который научился играть в «го» и обыграл трехкратного чемпиона Европы, работает на классической модели нейронной сети, но уже дополненной данными про   астроциты. И это только начало.  

Забыть «насовсем»
– Современная наука понимает, как работает мозг?
– Нет, более-менее изучены механизмы сознания, памяти. Считается, что количество той информации, которую может обработать и содержать в себе человеческий мозг, равен всей информации, что есть сейчас в интернете. Можете представить объемы? Но даже при этом он все равно не «резиновый», и нам, чтобы что-то запомнить, нужно что-то забыть.
  – А как мы вообще что-то запоминаем?
– С помощью нейронов. По современной концепции, вот вы меня сегодня впервые увидели, и в вашем мозгу образовался новый нейрон, в котором сохранился образ. Установили это интересным способом: пациенту ввели в голову очень тонкий электрод, который стимулировал определенную клетку. При этом у человека спрашивали, что он чувствет, о чем думает. И тот говорил, что в его голове возникает образ известной актрисы. Когда этот нейрон убили и показали фото той самой знаменитости, пациент не смог сказать, кто это. Любопытно, что меня в вашем мозгу запомнит не один, а сразу несколько нейронов: один — в фас, другой — в профиль 
и т. д. То есть за целостную картину отвечает группа. 
– Есть теория, что мы ничего не забываем, помним любую мелочь. Это так или все же что-то исчезает из памяти безвозвратно?
– Теория такая есть, но доказательства слабые. Так что отвечу, что — да, забыть «насовсем» можно. Но тут важно сказать об ассоциативной памяти и о том, что любой нейрон — это не отдельный элемент, а часть огромной гиперсети, большого провода. Предположим, вы знали номер телефона какого-то человека, звонили ему, то есть часто и длительное время обращались к нейрону, который отвечает за этот образ. А потом перестали и, кажется, забыли цифры. Но за то время, что вы телефон использовали, нейрон образовал множество связей, ведь с этим человеком связано какое-то место, запах, цвет — что угодно. Так вот стоит заработать ассоциациям, и телефон можно вспомнить. 
– Кстати, о смерти нейронов: говорят, что нервные клетки не восстанавливаются.
– Байка! Восстанавливаются и хорошо. Но, конечно, речь не о том, что оживают мертвые нейроны, они не зомби. Просто на их месте появляются новые.

Перенапрячь невозможно
– Продолжим о клише: можно ли мозг перегрузить работой и работает ли он в полную силу?
– Мозг постоянно работает на 100 %, а совсем не на 10 %, как иногда говорят, просто одновременно задействованы не все его части: сейчас вы сидите, слушаете, вам не нужно совершать другие действия — ответственные за них части мозга отдыхают. Но они моментально включаются, если будет нужно. 
Что касается перегрузки, то мозг обладает большим количеством защитных механизмов, так что, как ни старайтесь, это вряд ли получится. Наверняка вы сами не раз замечали, что после того, как посидели над задачей или сложной книгой, хочется пойти поесть, поспать. Так что тяга к холодильнику – это защитная реакция! Наш мозг еще не знает, что мы живем в ХХI веке, он помнит, как когда-то мы ели раз в неделю, изрядно побегав за мамонтом.   А потому старается восполнить любую потраченную энергию. 
– Считается, что на лекциях и уроках нужно не только слушать, но и записывать — включается сразу несколько механизмов запоминания. Это так?
– Я студентам рекомендую на лекциях как раз не писать: если «смотреть» и «слушать»   — естественные сенсорные системы, то «писать» нам, как животным, не свойственно, и это отвлекает.   Лучше не включать механику, а пытаться осмыслить то, что вам говорят. В конце концов, что забыли или упустили, всегда можно найти в интернете — мы же современные люди.  
– А что вы скажете по поводу еще одной рекомендации: занятия спортом помогают перед серьезной интеллектуальной нагрузкой?
– Если физнагрузка умеренная, она приводит в тонус весь организм, в том числе и мозг: кровь начинает лучше прокачиваться, и это важно, ведь мозг потребляет 1/5 кислорода и сжирает массу энергии. Но вот если нагрузка будет сильной, в той же качалке, то вы, скорее всего, после нее побежите не к книге, а к пресловутому холодильнику — включится защита.



Максим Патрушев, директор химико-биологического института БФУ им. И. Канта: «Открытие нашей команды изменит фармакологию» 
 
По теме
Житель Калининграда в Пионерском похитил гаражные ворота и сдал их в пункт приема металлолома Александр КАТЕРУША В Пионерском у 65-летнего местного жителя с гаража пропали ворота.
Прокуратура Полесского района провела проверку по обращению местного жителя о ненадлежащем рассмотрении его обращения в ГБУЗ КО "Полесская центральная районная больница".
Житель Калининграда в Пионерском похитил гаражные ворота и сдал их в пункт приема металлолома Александр КАТЕРУША В Пионерском у 65-летнего местного жителя с гаража пропали ворота.
Комсомольская правда
Мероприятие включено в программу профилактических мероприятий для взрослого населения с начала этого года, объявленного Указом Президента Российской Федерации Годом семьи.
Министерство здравоохранения
Знакомьтесь, Балтийское море! - Детская библиотека им. А.П. Гайдара 26 марта в рамках Недели детской книги состоялась встреча, посвящённая Дню Балтийского моря.
Детская библиотека им. А.П. Гайдара