Андре Алеман - Мозг на пенсии. Научный взгляд на преклонный возраст
Эффект PASA
Неспециалисту названия статей об исследованиях обычно кажутся сухими и скучными. Но иногда встречаются заголовки с долей юмора. Примером служит опубликованная в 2008 году статья исследовательской группы под руководством Роберто Кабесы: она называлась Que PASA? The posterior – anterior shift in aging («Задне-передний сдвиг при старении»). В испаноязычных странах слова que pasa почти обязательно используются при встрече. Их можно перевести вопросом «как дела?». Так как же обстоят дела с активностью мозга у пожилых людей? Как видно из заголовка статьи, эффектом PASA называется смещение зоны активности мозга при старении. У пожилых людей задняя часть мозга менее активна по сравнению с молодыми, в то время как передняя часть функционирует активнее. В последние 15 лет исследования с применением функциональной МРТ выявили изменения в активности мозга. Несколько опубликованных результатов касаются непосредственно эффекта PASA – смещения активности к передней части мозга у пожилых людей, хорошо справляющихся с заданиями. В одном из исследований группа людей в возрасте около 70 лет выполняла задание на память с использованием слов и тест на наблюдательность с применением рисунков. Это очень разные задания: первое главным образом задействует лобную и височную доли, а второе – затылочные области, находящиеся в задней части мозга. У пожилых людей было выявлено смещение активности к передней части мозга.
Но что это означает? Результаты нескольких исследований показывают, что мы имеем дело со своего рода компенсацией. Некоторые области мозга призваны скомпенсировать уменьшающиеся способности к выполнению заданий с использованием памяти, концентрации внимания и координации мыслей и действий. Исследования Кабесы с участием пожилых людей, проходящих тесты с использованием МРТ, продемонстрировали корреляцию между более заметным эффектом PASA и высокими результатами. Другими словами, передняя часть мозга, структура и функциональность которой наиболее сильно меняются при старении, должна задействовать все свои ресурсы для хорошей работы. Более интенсивное использование этой области помогает пожилым людям получить от мозга максимум возможного. Эти процессы происходят автоматически и бессознательно, но, возможно, тренировка умственных способностей должна их усилить.
PASA – не единственный ресурс, на который могут рассчитывать пожилые люди. Есть еще одно изменение, часто наблюдающееся у пожилой части населения, – уменьшение асимметрии активности мозга{5}. Здесь «асимметрия» означает, что одно полушарие мозга активнее другого. При выполнении языковых заданий, например, левая половина обычно активнее правой. Но при прослушивании, скажем, эмоциональной музыки у большинства более активной окажется правая половина[4]. Множество исследований выявило, что асимметрия уменьшается по мере старения, и такая двусторонняя активность происходит главным образом в лобной доле. Ученые показали, что у молодых людей при выполнении заданий на зрительное внимание больше используется правая половина мозга, в то время как у пожилых активны оба полушария. В свою очередь, при выполнении языковых заданий молодые люди чаще используют левое полушарие, а у пожилых правая сторона более активна по сравнению с левой. Является ли относительно равномерное использование полушарий также примером компенсации, или же разные части мозга становятся менее связаны со специфическими функциями и используются более общим образом? Если говорить о частных примерах, может ли область, задействованная у молодых людей для обработки языковой информации, отвечать за зрительное внимание у пожилых? Тогда меньшие области окажутся менее активны в специализированных задачах, но при этом будут распределять свою активность на весь мозг в целом.
Рис. 14. Пожилые люди используют правое и левое полушария более равномерно (см. стрелки). Правое полушарие отвечает за кратковременную память, а левое – за концентрацию внимания на зрительных стимулах (например, на картинках, появляющихся в разных местах экрана)
Результаты исследований указывают на существование компенсации: пожилые люди, чей мозг не демонстрировал тенденцию к двусторонней активности, показывали худшие результаты при выполнении заданий на внимательность по сравнению с теми, чей мозг свидетельствовал об уменьшении асимметрии. Одно исследование, в частности, предоставило очевидные свидетельства этого явления. На основе характера активности мозга при вспоминании ранее усвоенной информации испытуемых разделили на три группы. В первую группу вошли молодые люди, у которых преимущественно использовалась правая часть лобной коры. Во вторую – пожилые люди, демонстрирующие такой же тип активности. И в третью – пожилые люди, у которых правая половина лобной коры была менее активной (то есть те, у кого наблюдалось уменьшение асимметрии). Какая же из двух старших групп показала лучшие результаты? Вы наверняка ожидаете, что ей оказалась группа, где тип мозговой активности совпадал с типом активности у молодых людей. Но это не так. Группа пожилых людей с уменьшенной асимметрией продемонстрировала лучшие результаты. И это является существенным доказательством того, что уменьшение асимметрии – один из видов компенсации. Для исследования компенсации необходимо больше экспериментов, но представляется вполне вероятным, что она заключается в реорганизации нейронной сети таким образом, что части мозга начинают лучше взаимодействовать друг с другом.
«Чистый» мозг
Почему же познавательные способности некоторых пожилых людей значительно выше, чем у других людей того же возраста? Голландский политик Фриц Болькештейн написал в возрасте 77 лет книгу «Интеллектуальное искушение», которая часто считается его лучшей работой. В то же время многие люди в таком возрасте не могут даже достаточно сконцентрироваться, чтобы прочитать подобную книгу.
Для объяснения столь огромной разницы между людьми одного поколения исследователи выступили с гипотезой «познавательного резерва», согласно которой наш мозг имеет некоторую резервную мощность. На ее размер влияют генетика и окружающая среда. Как описать эту резервную мощность? Она может быть разделена на структурную и функциональную мощности. Первая зависит от количества неповрежденной мозговой ткани и от числа соединений между различными областями мозга (то есть от структуры мозга), вторая связана со способами взаимодействия разных областей мозга (то есть с мозговой активностью).
Следующий пример поможет увидеть разницу между этими двумя типами. Представьте, что у вас имеется сарай, заполненный разнообразными вещами. Вы решаете перенести некоторые из них на чердак, потому что сарай уже полон. Чердак и есть ваша резервная мощность. Она является структурной, потому что это физическое пространство: ваша резервная мощность зависит от дополнительной физической структуры. Но вы можете и переложить предметы в сарае так, чтобы образовалось свободное пространство. Жена напоминает мне об этом каждый раз, когда я складываю в машину вещи для нашего летнего отдыха. Это функциональная резервная мощность: другой способ сложить вещи освобождает дополнительное свободное пространство для иных нужд. Так имеют ли пожилые люди с хорошими познавательными способностями функциональную резервную мощность? Ответ – да. Лучшее использование передних областей мозга (эффект PASA) и обоих полушарий тому пример. Что же касается структурной резервной мощности, то неповрежденный гиппокамп может ее увеличить, в то время как накопление белка, сопровождающее старение, ее уменьшает. Большое значение имеет и нейрогенез. Таким образом, если вы хотите сохранить свои познавательные способности в хорошей форме, вам нужно что-то сделать с резервной мощностью мозга. Позже мы рассмотрим, возможно ли это, и если да, то как.
Важные факты
• Достижение чрезвычайно преклонного возраста не всегда сопровождается разрушением мозга.
• Между 50 и 80 годами мозг становится легче на 5–10 %, а его объем уменьшается на 10 %.
• Лобная кора (играющая важную роль в планировании и организации, а также в функционировании кратковременной памяти) и гиппокамп (имеющий значение для долгосрочной памяти и хранения информации) больше всего страдают от изменений, связанных со старением.
• Уменьшение количества белого вещества приводит к замедлению мыслительного процесса.
• Новые нейроны создаются даже в старом мозге, но последние исследования показали, что уровень нейрогенеза уменьшается на 80 %.
