Взрослые учатся благодаря отключению нейронных тормозов

В зрелом возрасте обучение сопровождается уменьшением тормозящих синапсов в мозгу.

В детстве и юности у нас в мозгу интенсивно образуются новые синапсы — межнейронные соединения, через которые нервные клетки обмениваются импульсами. Считается, что именно такая активная синапсообразовательная деятельность способствует быстрому обучению и усвоению нового, начиная с того, как ходить и не падать, и заканчивая иностранным языком и высшей математикой. С возрастом новых синапсов образуется всё меньше, и поэтому, как считается, старый мозг гораздо хуже воспринимает новое.

Впоследствии учёные обнаружили, что далеко не все синапсы способствуют передаче возбуждения с клетки на клетку. Примерно пятая их часть, наоборот, тормозит активность нейронов. Исследователи из Нидерландской королевской академии наук выяснили, что такие тормозящие синапсы могут исчезать в клетках мозга у взрослого организма. И что такое исчезновение происходит тогда, когда мозгу нужно освоить новый материал, постичь новое умение и т. д.

Исследователи метили тормозящие синапсы нейронов мыши светящимися белками. Затем взрослому животному закрывали один глаз и в течение нескольких дней наблюдали, как мозг адаптируется к новому состоянию. Как пишут учёные в статье, опубликованной в журнале Neuron, зона мозга, обычно обрабатыват информацию от двух глаз, начинала сильнее реагировать на глаз, который оставили открытым. Это сопровождалось уменьшением числа тормозящих синапсов и заменой их на другие.

Тормозящие синапсы играют роль регуляторов информационного потока, упорядочивая его и направляя по нужным каналам. Если их нет, нейронные цепи перегружаются, что может привести, например, к эпилептическому приступу. Считается, что проблемы с формированием такого вида синапсов обуславливают развитие, помимо эпилепсии, аутизма и шизофрении. В юности при обучении и запоминании их образуется великое множество. Но и в зрелости новая информация может быть усвоена — благодаря исчезновению синаптических «тормозных колодок», что приводит к изменениям в конфигурации нейронных сетей.

То есть, грубо говоря, если в юности обучение происходит за счёт установления правил, по которым живут нейроны, то в зрелости обучение сопровождается своеобразным «слетанием с тормозов», когда ранее установленные правила подвергаются пересмотру и отмене.

Подготовлено по материалам Нидерландской королевской академии наук.