Другой аминокислотой является глутамат, который поддерживает формирование памяти и обучение. Это главный возбуждающий нейромедиатор. С помощью выделения глутамата в нашем мозге передаются основные информационные потоки – все, что связано с сенсорикой (зрение и слух), памятью, движением. Дефицит глутамата может привести к психозу, бессоннице, проблемам с концентрацией внимания, умственному истощению.
Допинг, без которого не обойтись
Норадреналин и адреналин широко применяют при лечении сердечно-сосудистых и легочных заболеваний. Такие аналоги адреналина и норадреналина, как сальбутамол и кленбутерол, способны активировать адреналиновые рецепторы. Помимо влияния на процессы в нервно-мышечном контакте и усиления мышечных сокращений, они могут приводить еще и к повышению мышечной массы. Их даже могут использовать в качестве допинга
Хотите жить счастливо, займитесь спортом
Перейдем к очень любопытной группе белков – эндорфинам. Они относятся к тормозящему типу нейромедиаторов – снижают передачу болевых сигналов в мозг и способствуют возникновению чувства эйфории. По своей структуре эндорфины похожи на препараты опия и действуют аналогично. Они в основном вырабатываются в гипоталамусе и гипофизе в ответ на боль, но также могут высвобождаться при завершении физической активности, способствуя появлению «кайфа бегуна». Избыток эндорфинов иногда приводит к возникновению пристрастия к физическим упражнениям, а их дефицит – к депрессии, головным болям, тревоге, перепадам настроения и болям в мышцах и связках. Доказано, что люди, занимающиеся спортом, чувствуют себя более счастливыми. Делая регулярную разминку, мы можем повысить качество своей жизни и развить привычку жить счастливо!
Аденозин относится к нейромодуляторам и участвует в подавлении возбуждения и улучшении циклов сна. Высокий уровень аденозина способен вызвать повышенную чувствительность к прикосновениям и теплу. Если аденозина слишком мало, это может привести к беспокойству и проблемам со сном. Кофеин действует как блокатор аденозина, поэтому употребление кофе в позднее время суток вызывает бессонницу.
АТФ (аденозинтрифосфат) служит источником энергии для множества энергозатратных биохимических процессов нервной системы.
Итак, мы убедились, что ассортимент специфических нейромедиаторов разнообразен. Знание механизмов, с помощью которых один нейрон регулирует активность других, применимо в обычной жизни. Депрессия, тревога, нарушения настроения, двигательные расстройства связаны с дисбалансом нейромедиаторов в головном мозге. Подробнее о подобных нарушениях поговорим в следующих главах.
Эйфория бегуна
Эйфория бегуна, или кайф бегуна, – состояние особого подъема, сходное с легким опьянением. Наблюдается у спортсменов в циклических видах спорта во время длительной физической активности, в результате которого возрастает устойчивость к боли и усталости. Теории, объясняющие действие эйфории бегуна, появились в 1970-х годах в США на волне интереса к бегу трусцой, тогда же были открыты опиатные рецепторы в мозге
«Адреналин несовместим с гонками. Если адреналиновый удар случится у тебя в тот момент, когда ты заходишь на очередной круг, это почти наверняка кончится плохо. Шансы есть только у тех, кто холоден и спокоен»
(Михаэль Шумахер)
Глава IV. Нейрогормоны и регуляция памяти
У мужчин нет памяти. У женщин есть, поэтому есть цивилизация. Женщина помнит, что ты сказал ей семнадцать лет назад! И даже как ты посмотрел на нее сегодня утром!
Память человека можно сравнить с колоссальным банком данных. Наш мозг способен запомнить огромное количество информации. Что отвечает за его бесперебойную работу? Как работают биохимические механизмы памяти и каким образом гормоны оказывают влияние на процессы усвоения и хранения информации? Изучив это, мы сможем приблизиться к разгадке того, как улучшить нашу память или предотвратить ее нарушение.
Как работает память?
Одно из чудес мозга, объясненных не полностью, – это способность запоминать. Если бы не было памяти, мы бы никогда не смогли ничему научиться. Информация может сохраняться в памяти, а может быстро забываться или стираться из нее со временем. Когда мы говорим о памяти, то обычно имеем в виду важнейшую функцию нервной системы – способность накапливать, а затем применять приобретаемый опыт. Но понятие памяти также используют, когда речь идет о возможности нашего организма запомнить болезнетворный микроб или вирус, при повторной встрече узнать его и организовать достойный отпор, приведя в действие защитные механизмы. Такой вид памяти называют иммунной. А способность организма запоминать и использовать информацию, связанную с генами (носителями наследственности), а также передавать ее следующим поколениям принято называть генетической памятью.
Есть у всех
Генетическая память есть у всех живых организмов независимо от степени их развития
Химические переносчики памяти
До сих пор точно не известно, каким образом информация запечатлевается мозгом и какими механизмами регулируется колоссальный банк данных, именуемый памятью. А работает ли химия мозга в случае с памятью? Конечно! Носителями памяти могут выступать белки, ДНК, РНК. За механизмы памяти также отвечают нейроны, связанные в мозге между собой. Сигналы от одного нейрона к другому передают нейромедиаторы, например ацетилхолин. Его нехватка в мозге равнозначна отсутствию бензина в автомобиле. Одним из последствий недостатка ацетилхолина становится торможение мыслительных процессов, наносящее ущерб памяти. В результате у человека наблюдается замедление реакции на внешние сигналы как во время фиксации информации в мозге, так и во время извлечения ее из памяти. В этом случае пропадает способность к усвоению знаний и функционирует только спонтанная кратковременная память. Установлено, что в процессе обучения усиливается выработка РНК и белков. А нарушение их синтеза отражается на кратковременной памяти.
Вот самый подходящий момент, чтобы разобраться, что такое кратковременная и долговременная память.
Миллион гигабайт
Ученые подсчитали, что мозг человека способен запоминать информацию в объеме один миллион гигабайт. Это сопоставимо со всей глобальной сетью
Когда память все короче, а воспоминания все длиннее
Согласно современным представлениям, память делят на три типа:
• кратковременная;
• промежуточная;
• долговременная.
Каждый из этих видов памяти имеет разный объем и продолжительность, а также разные механизмы запоминания. Кратковременная память – начальный этап. Ее длительность составляет от нескольких секунд до нескольких минут. Иногда ее называют оперативной памятью. Она необходима для осуществления любых психических процессов, удерживает необходимую информацию и активируется, когда нам нужно повторить только что услышанное предложение, запомнить номер телефона или провести подсчет чисел в уме. Для возникновения и проведения нервного импульса, отвечающего за кратковременную память, необходимы:
• ионы кальция;
• интенсивный энергетический обмен;
• соответствующие ферменты;
• нейромедиаторы.
Только при этих условиях полноценно работает начальная стадия памяти. Факторы, снижающие энергетический обмен, приводят к нарушениям кратковременной памяти. Ученые все чаще высказывают идею о том, что улучшить память можно путем введения этих биохимических компонентов в рацион питания.
Маленький мозг – не помеха
Медоносные пчелы, хотя и имеют мозг размером с булавочную головку, могут считать, классифицировать объекты, различать симметричные и асимметричные формы
Еще не долгосрочная, но уже не кратковременная
Промежуточная память – переходная стадия от кратковременной к долговременной памяти. Длительность этого этапа – от нескольких секунд до нескольких часов. Запоминание при этом должно сопровождаться сильным положительным или отрицательным эмоциональным подкреплением. Суть в том, что поведение, в результате которого организм получает что-то доставляющее удовольствие, повторяется, а поведение, завершающееся неприятным результатом, в дальнейшем затормаживается. Этот принцип крайне важен для определения того, какие виды поведения освоит и запомнит человек. Давайте попробуем проверить возможность фиксирования информации в зависимости от ее значимости. Например, предъявите испытуемому ряд из семи цифр в течение тридцати секунд и через несколько минут попросите повторить их. Большинство людей без особого труда справится с этой задачей – они запомнили цифры. Затем попросите назвать те же цифры спустя примерно час. Скорее всего, они не смогут этого сделать, так как забыли их. Если же предупредить испытуемого, что предлагаемые цифры (например, семизначный телефонный номер) необходимо запомнить для его успешной карьеры, то весьма вероятно, что он назовет их не только через час, но и спустя несколько дней. На такое первоначальное запоминание влияют гормоны и нейромедиаторы. Первым кандидатом на эту роль является норадреналин. Уменьшение количества норадреналина замедляет обучение, вызывает амнезию и нарушает извлечение следов из памяти.
«Человеческий мозг, если вы замечали, работает какими-то рывками. Никакое переживание в нем долго не держится»
Повторение – гарантия удержания информации
Длительность долговременной памяти – годы, десятилетия и даже вся наша жизнь. Множество фрагментов знаний, навыков, воспоминаний откладывается на депозит в долговременной памяти – банке данных нашего мозга. Долговременная память дает гарантию, что все эти сведения всегда будут при нас и могут быть получены по первому требованию. Она функционирует по такому принципу: сначала мозг определяет важность новой информации,