Возраст ни при чем. Как заставить мозг быстро думать и много помнить

В этой книге я хочу изложить все, что вам нужно знать о причинах возрастных изменений мозга. Я буду приводить научные данные и покажу, как сделать свою жизнь удивительно насыщенной – по крайней мере для мозга – в ближайшие годы.

Мы начнем с группы семидесятилетних мужчин, попавших в способные руки Элен Лангер, прославленной исследовательницы из Гарварда.

Одним ясным утром группа оживленных, почти по-юношески проворных семидесятилетних мужчин вышла из монастыря. Они провели пять дней в этом старом здании под наблюдением Лангер. Теперь они шли домой – улыбчивые, веселые, активные и счастливые. Дело было осенью 1981 года, в первый год президентства Рональда Рейгана, и мужчины лучились такой же жизнерадостной непринужденностью, какую принято связывать с личностью нашего сорокового президента (между прочим, он был их ровесником). Эти пожилые люди, принимавшие участие в исследовательском проекте Элен Лангер, только что совершили путешествие во времени. Последнюю рабочую неделю их мозг провел не в 1981-м, а в 1959 году. В монастыре звучали такие песни, как «Мэкки-Нож» и «Битва при Нью-Орлеане»[1]. На экране черно-белого телевизора «Бостон Селтикс» разгромила в финале «Миннеаполис Лейкерс» (да-да, «Миннеаполис Лейкерс»!)[2], а Джонни Унитас играл за «Балтимор Кольтс». Вокруг лежали выпуски журнала «Лайф» и «Сатедей Ивнинг Пост» того времени. Что там еще было в конце 1950-х? Рут Хэндер убедила компанию Mattel создать худую, пышногрудую куклу (которую в честь ее дочери назвали Барби), а затем продавать ее девочкам, еще не вступившим в пору полового созревания. Президент Эйзенхауэр недавно подписал закон о присоединении Гавайских островов, которые стали пятидесятым штатом США.

Прогулка по аллее воспоминаний и была причиной приподнятого настроения этих людей, когда они покинули монастырь. В ожидании автобуса, который отвезет их домой, некоторые из них вдруг решили поиграть в тачболл[3], чем не занимались уже несколько десятилетий.

Вы бы не узнали этих людей, если бы увидели их пять дней назад. Они шаркали ногами, имели плохое зрение, слух и память; некоторым из них понадобились трости, чтобы дойти до монастыря. Лишь немногие смогли отнести чемодан в свою комнату. Лангер вместе с коллегами из ее группы производила всевозможные физические измерения и оценивала состояние мозга прибывших. Исходные тесты констатировали факт: до попадания сюда все эти люди были типичными стариками, словно подобранные по заказу киностудии: «Пожалуйста, найдите восемь дряхлых старцев».

Но теперь они были другими. В конце своего пребывания у Лангер они прошли точно такие же тесты. После знакомства с новыми данными у меня захватило дух. Даже поверхностный осмотр этих пожилых людей указывал на значительные изменения. Их осанка стала более уверенной, а хватка – более крепкой. Они с большей ловкостью управлялись с разными вещами. Они стали двигаться более свободно (тачболл, только представьте!). Их слух обострился наряду со зрением. Да, со зрением. Примеры их бесед свидетельствовали о резком улучшении мозговых функций, и это впечатление подтверждалось повторными тестами на интеллект и память. В честь необыкновенного открытия этот эксперимент получил название «обратного отсчета».

Книга, которую вы держите в руках, посвящена всему, что произошло с этими людьми за каких-то пять дней. То же самое может произойти с вами, если вы последуете советам, заключенным на этих страницах. Такой оптимизм – редкое явление для меня. Я всего лишь брюзгливый нейробиолог. Это значит, что каждое научное высказывание, приведенное здесь, описывает некую публикацию в рецензируемом научном издании, результаты которой подтвердились не один раз (см. www.brainrules.net/references). Я специализируюсь на генетических причинах психиатрических расстройств. Но если вы полагаете, что речь идет только об ухудшении мыслительных способностей, это вовсе не так.

Эта книга описывает не только возрастные изменения, но и способы, с помощью которых вы можете отсрочить разрушительные эффекты старения, то, что изучает наука под названием геронтология.

Перелистывая страницы, вы узнаете, как улучшить свою память, и почему вам – в буквальном смысле – нужно держаться за друзей ради жизни и почему вам следует ходить с ними на танцы как можно чаще. Вы поймете, что изучение нового языка – это лучшее, что вы можете сделать для своего мозга (особенно если вы боитесь деменции), и что регулярные дружеские дискуссии с людьми, которые не согласны с вами, подобны ежедневному приему витаминов для мозга. Вы также узнаете, почему определенные видеоигры могут улучшить ваши способности в решении проблем.

По пути мы развеем несколько мифов. Забудьте о так называемом «эликсире молодости» или «источнике вечной юности»: их просто не существует. Когда речь заходит о годах, оставленных за плечами, физический и умственный износ менее разрушителен, чем нежелание самого человека восстановить потери. Ослабление ваших умственных способностей со временем не является неизбежным следствием старения. Если вы последуете моим советам, ваш мозг останется пластичным, бодрым и готовым к восприятию нового в любом возрасте.

Мы также откроем, что пожилой возраст имеет свои преимущества не только для ума, но и для сердца. Ваша способность видеть, что стакан наполовину полон, фактически только улучшается с возрастом, а уровень стресса снижается. Поэтому не слушайте тех, кто говорит, что с наступлением старости все неизбежно становятся сварливыми и раздражительными. Если вы все сделаете правильно, пожилой возраст станет одним из самых счастливых периодов вашей жизни.

Четыре раздела

Книга состоит из четырех разделов. Первый из них связан с «социальным мозгом» и рассказывает об отношениях с другими людьми, ощущении счастья и изменении наших эмоций с возрастом. В разделе «Мыслящий мозг» объясняется, каким образом различные когнитивные «гаджеты» изменяются со временем (здесь я называю «гаджетами» сложные, взаимосвязанные отделы мозга, обладающие многочисленными функциями). Кстати, некоторые из них становятся более совершенными. Третий раздел посвящен нашему телу, физическим упражнениям, диетам и сну.

Каждый раздел снабжен практическими советами, дающими представление не только о способах, которые могут улучшить умственные и физические показатели, но и о стоящих за ними научно подтвержденных фактах.

Последний раздел посвящен будущему. Вашему будущему. Его темы варьируют в широком спектре: от радостных (таких как выход на пенсию) до неизбежных (таких как смерть). На основе предыдущих разделов я составлю план для сохранения здоровья вашего мозга, поэтому вам нужно уделить внимание каждому из них. Почему это так важно, можно объяснить на примере реки Амазонки… вернее, их замечательно объяснил Дэвид Аттенборо, когда рассказывал о своих открытиях на Амазонке.

Могучая река

В молодости я смотрел великолепные документальные фильмы, снабженные комментариями этого прославленного натуралиста, который открыл мне глаза на такое количество заблуждений о мире природы, что не хочется и вспоминать об этом. Одно из таких заблуждений связано с Амазонкой.

Я полагал, что истоком самой полноводной реки в мире является один-единственный журчащий ручеек, который затем волшебным образом увеличивается в размерах, протекая по суше. Так принято думать о большинстве рек. Я испытал немалое огорчение, когда Аттенборо заявил, что Амазонка, как и большинство рек, не имеет такой специфики. Переходя вброд через небольшой ручей в своем сериале «Живая планета», он говорит: «Это лишь один из множества ручьев, которые могут притязать на право называться истоком величайшей реки на Земле – Амазонки!» А потом: «Многочисленные истоки Амазонки начинаются как бесчисленные ручейки на восточных отрогах Анд». Какое разочарование! Оказывается, у 20 % пресной воды в мире нет единого источника. Есть множество мелких источников, каждый из которых является e pluribus unum[4] в могучем потоке.

Мы снова и снова сталкиваемся с этой закономерностью. Возьмем, к примеру, главу о памяти. Наука показывает, что бесперебойная работа памяти зависит от многих факторов. Отсутствие стресса играет свою роль наряду с регулярными аэробными упражнениями, количеством книг, прочитанных на прошлой неделе, уровнем боли, которую вы испытываете, и качеством вашего сна. Эти факторы сродни ручейкам, каждый из которых вносит свой вклад в мощную способность вспоминать прошлое.

Теперь нам известно, что сохранение хорошей работоспособности мозга в пожилом возрасте подразумевает образ жизни, создающий ручейки активности, подобные тем, что стекают с предгорий Андского хребта. Для лучшего понимания и поддержки нашей интеллектуальной деятельности нам придется перейти вброд каждый из этих ручейков.

Ближе к концу нашей дискуссии я расскажу о том, как ученые пытаются проникнуть в молекулярные механизмы процесса старения и вмешиваются в его «код неизбежности» в попытке обратить вспять нечто необратимое. Как член AARP[5], я всем сердцем выступаю за эти усилия, но, как пожилому ученому, мне приходится разбавлять мой энтузиазм щедрой дозой научного сомнения.

Потом наступит время снова навестить семидесятилетних людей, с которыми работала Лангер, поскольку результаты ее исследований наполнятся новым содержанием. Я не буду приукрашивать грубые следы, которое время оставляет на человеческом восприятии. Но вы все же поймете, что старость – это нечто гораздо большее, чем недомогания, хронические боли и желание вернуться во времена Эйзенхауэра.

Сейчас хорошее время для старения

Мы находимся в сравнительно выгодном положении. В течение почти всей истории нашего вида средний срок человеческой жизни составлял около тридцати лет. Средняя продолжительность жизни – это общепринятый эталон, и она неуклонно растет. Если бы вы жили в Англии середины XIX века, то, возможно, умерли бы, не достигнув сорока пяти лет. Теперь эта цифра увеличилась на сорок лет. Если бы вы были американцем в 1900 году, то умерли бы примерно в сорок девять лет. В 1997 году эта цифра увеличилась до семидесяти шести лет.

Но и это больше не так. Американцы, которые родились в 2015 году, могут ожидать, что проживут семьдесят восемь лет (немного больше для женщин, немного меньше для мужчин). Коль скоро вы уже отпраздновали свой шестьдесят пятый день рождения, то можете надеяться еще примерно на двадцать четыре года, если вы женщина, и примерно на двадцать два года, если вы мужчина. Это поразительный скачок на 10 % с 2000 года, и ожидается, что цифры будут еще более высокими.

Если средняя продолжительность жизни является типичной, то что является возможным?

Когда мы рассматриваем продолжительность жизни, то говорим о долголетии. Это понятие косвенно зависит от генетики. Попробуйте воспользоваться термином «генетическая предрасположенность к долголетию» в научной лаборатории – исследователи будут согласно кивать.

Этот термин отличается от максимального жизненного срока, и оба они не совпадают со средней продолжительностью жизни. Несколько лет назад в научном журнале Nature появилось краткое определение: «Максимальный жизненный срок – это реальное количество прожитых лет. В отличие от средней продолжительности жизни он не поддается вероятностной оценке».

Иными словами, долголетие представляет собой временной интервал вашего состояния жизни в идеальных условиях. Средняя продолжительность жизни – это вероятностный интервал вашего пребывания в живых, притом что условия почти никогда не бывают идеальными. Это разница между тем, как долго вы можете прожить, и тем, сколько вы будете жить.

Как долго могут жить люди? Старейшая женщина с достоверно подтвержденной датой рождения перед кончиной отметила свой 122-й день рождения. Но большинство долгожителей умирает в промежутке между 115 и 120 годами. Конечно, вам придется выдержать множество биологических штормов, чтобы справить свой 120-летний юбилей, и почти никто из нас не доживет до этого. Однако вероятность не равна нулю.

Мы все же учимся выживанию на грани смерти. И, как свидетельствуют истории из этой книги, наше физическое и духовное здоровье сейчас лучше, чем в любое другое время нашей истории.

Все эти рассказы не дадут вам представления о вашем личном старении. В индивидуальном плане эти процессы очень изменчивы и представляют собой запутанные взаимоотношения между природой и внешними факторами. Умение мозга приспосабливаться к любой обстановке искажает результаты многих исследований. Мозг как будто запрограммирован на отсутствие жесткой программы действий. Рассмотрим простой пример: вы читаете это предложение и обнаруживаете, что я не поставил точку в конце Это обстоятельство, наряду с моим сообщением и вашей проверкой правдивости моих слов, физически преобразует ваш мозг.

Как устроен мозг

Каждый раз, когда мозг что-то узнает, происходит изменение нейронных связей. Как это выглядит? Нейронная сеть имеет много возможностей. Иногда в процессе изменения нейроны образуют новые связи с соседними нейронами. Иногда происходит отмирание некоторых связей и образование новых в других местах. Иногда изменение затрагивает лишь электрическую взаимосвязь между двумя нейронами, которая называется сила синапса.

Вероятно, в средней школе вы узнали о том, что мозг состоит из электрически активных нервных клеток – то есть нейронов, – но, возможно, вы забыли, как они выглядят. Для иллюстрации я могу познакомить вас с двумя королями в саду моей жены: с двумя изящными японскими кленами. Это замечательные растения, скорее кусты, чем деревья, с элегантными заостренными листьями, осенью приобретающими ярко-красный оттенок. Листья прикреплены к многочисленным ветвям, растущим из короткого ствола. Ствол почти скрыт из виду из-за обилия ветвей, и та малая часть, которую вы можете видеть, уходит в почву. Подземная часть клена состоит из несколько менее сложной корневой системы, как и у большинства растений.

Хотя нейроны бывают разной формы и размера, все они имеют сходное основное строение, как и наши японские клены. У одного конца типичного нейрона существуют невероятно сложные ветвистые структуры, которые называются дендритами. Они примыкают к другой структуре, похожей на ствол, которая называется аксоном. Но в отличие от ствола клена там имеется утолщение. Это утолщение, называемое клеточным телом, имеет важное значение, так как внутри него заключена маленькая сфера: ядро нейрона. Там находится командный и контролирующий центр, двойная спиральная молекула ДНК.

Аксоны могут быть короткими и толстыми, как ствол нашего клена, или длинными и стройными, как сосновый ствол. Многие из них покрыты своеобразной жировой «корой», которая называется миелином. У другого конца аксона, как и у растений, находится корневая система – ветвистая структура, называемая телодендроном, или концевым разветвлением аксона. Эти структуры обычно не такие сложные, как дендриты, но они выполняют важную функцию передачи информации, как мы с вами убедимся впоследствии.

Информационная система мозга работает на электричестве, как большинство осветительных приборов. Для понимания того, как это происходит, давайте представим, что вы выдернули один из наших японских кленов из земли вместе с корнями и, пока у моей жены не случился сердечный приступ, поднесли его к верхушке другого клена. Не давайте им соприкасаться. Теперь корневая система одного дерева парит над кроной другого.

Теперь представим, что эти два дерева являются нейронами. Телодендрии (корни) верхнего нейрона находятся близко к дендритам (ветвям) нижнего нейрона. В реальном мозге электрический импульс проходит от дендритов верхнего нейрона по его аксону и поступает в телодендрии, откуда сразу же попадает в промежуток между двумя нейронами. Для передачи информации нужно преодолеть этот промежуток. Место перехода называется синапсом, а сам промежуток – синаптической щелью. Какой прыжок с шестом нужно совершить, чтобы оставить его позади?

Решение находится на оконечностях этих похожих на корни телодендрий. Там расположены микроскопические пузырьки, содержащие некоторые из самых знаменитых молекул в истории нейрофизиологии. Они называются нейротрансмиттерами, или нейромедиаторами. Готов поспорить, что вы слышали их названия: дофамин, глутамат, серотонин.

Когда электрический импульс достигает телодендрий одного нейрона, некоторые из этих широко известных биохимических соединений высвобождаются и попадают в синаптическую щель. Это эквивалент сигнала: «Мне нужно передать сообщение на другую сторону». Нейротрансмиттеры дисциплинированно пересекают промежуток между нейронами, величина которого обычно не превышает двадцати нанометров. После переправы они прикрепляются к рецепторам дендритов другого нейрона, как суда, которые швартуются у причала. Клетка ощущает это прикрепление как сигнал: «Мне нужно что-то сделать». Во многих случаях это «делание» означает соответствующее электрическое возбуждение, которое передается по цепочке к аксонам и их телодендриям.

Хотя прыжок через пространство между двумя нейронами с помощью биохимических соединений – ловкий фокус, электрические сети мозга устроены не так просто. Если мы сможете представить тысячи японских кленов одноклеточного размера, почти соприкасающихся верхними ветвями и корнями, то получите приблизительное представление об элементарной нейронной сети. И даже это будет чрезмерным упрощением. Типичное количество связей одного нейрона с другими нейронами достигает семи тысяч, но это лишь среднее значение: некоторые нейроны имеют до ста тысяч связей! Под микроскопом нейронная ткань выглядит как тысячи кленовых деревьев, переплетенных и стиснутых в одном месте, как после чудовищного урагана.

Когда мозг узнает что-то новое, эти структуры подвергаются изменениям. Эти же структуры повреждаются по мере старения. Впрочем, есть еще одна удивительная причина, которая объясняет, почему вред, наносимый старением, очень индивидуален.

Мозг не просто реагирует на изменения внешней обстановки. Удивительно, но он способен реагировать на изменения, которые наблюдает в самом себе. Как это происходит? Мы не имеем представления. Но мы знаем, что если мозг предчувствует негативные изменения, он может создавать обходные пути для решения проблемы.

Клетки разрушаются, утрачивают связи или перестают функционировать. Эти изменения могут приводить к переменам в поведении, но так происходит не всегда. Причина в том, что мозг переходит в усиленный компенсационный режим и перенастраивает себя в соответствии с новыми условиями работы.

Основная причина старения служит темой горячих дискуссий. Некоторые ученые рассуждают об ослаблении иммунной системы (иммунологическая теория). Другие винят во всем дисфункцию энергетических систем (гипотеза и условия работы свободных радикалов и митохондриальная теория). Третьи указывают на хроническое воспаление. Кто прав? Ответ: все или никто. Установлено, что каждая гипотеза объясняет лишь определенные аспекты старения. Общий итог состоит в том, что многие системы организма попадают под удар в процессе старения, но порядок, в котором они начнут выходить из строя, строго индивидуален.

Существует примерно столько же способов прохождения через этот процесс, сколько людей живет на нашей планете. Эта покупка джинсов: один и тот же размер годится не всем. Хорошо различимые типы старения существуют, и изучение мозга – прекрасный способ рассмотреть некоторые из них. Правда, для получения наиболее точной картины нам приходится заглядывать в туманное зеркало статистики.

Наша цель – создать такой образ жизни, который будет постоянно смазывать наши биологические шестеренки, контролирующие продолжительность нашей жизни и ее качество. К счастью, геронтология хорошо финансируется. Ученые обнаружили много полезных вещей, которыми мы можем заниматься по мере того, как наш мозг становится старше. Наука меняет наши представления об оптимальной заботе о мозге. Новые открытия увлекательны и во многом неожиданны. Одно из самых радостных таких открытий стало темой нашей первой главы, это целительная сила общения и дружеских связей.

Резюме

• Геронтология – это область исследований, изучающая процесс старения, его причины и способы противодействия его разрушительным эффектам.

• Старение главным образом связано с упадком биологических ремонтных систем организма, с уменьшением его способности восстанавливать ежедневный износ.

• Сейчас мы живем гораздо дольше, чем на протяжении большей части человеческой истории. Мы – единственный вид, способный надолго пережить возраст зрелости.

• Человеческий мозг так хорошо адаптируется, что реагирует на перемены не только в окружающей среде, но и внутри себя. Он способен компенсировать перебои в работе систем организма по мере его старения.

1. Ваши дружеские связи