При запоминании новой информации или изучении какого-либо материала происходят определенные изменения на синаптическом уровне. Связи, существующие между нервными клетками, изменяются в соответствии с характером новых воспоминаний. Чем чаще происходит запоминание новой или повторение уже выученной информации, тем крепче становятся эти связи.
Иногда повторяющиеся связи служат для запоминания событий, о которых вы, вероятно, давно бы уже забыли. Например, медиатор артеренол (норадреналин) используется при запоминании различных событий, отличающихся высокой эмоциональной насыщенностью. У больных с синдромом посправматического стресса при каждом воспоминании о событии, которое привело их к травме, резко увеличивается содержание артеренола в коре головного мозга.
Человеческий мозг представляет собой электрохимическую фабрику, которая производит различные химические элементы и передает электрические импульсы; мозг изменяется в течение всей вашей жизни. Существуют также другие способы изменения структуры мозга, осуществляемые при запоминании новой информации или накоплении жизнен ого опыта. Такими способами являются процессы миелинизации и дендритного разветвления.
Знакомство с аксонами
В процессах миелинизации и дендритного разветвления используются различные элементы нервной клетки, показанные на рис. 3.3. В центральной части клетки располагается ее ядро. Кроме того, нервная клетка содержит в себе аксоны, передающие информацию, и дендриты, которые ее принимают. (Более подробно об этом будет рассказано далее в главе.)
Рис. 3.3. Нервная клетка содержит в себе ядро, аксоны, дендриты и миелиновые оболочки
С возрастом аксоны нервных клеток становятся миелинизированными. Процесс миелинизации представляет собой создание наружного покровного слоя, состоящего из различных жиров, которые вырабатываются олигодендроглиомой. Этот слой, называемый миелиновыми оболочками, улучшает проводимость аксонов, что позволяет, в свою очередь, повысить скорость и эффективность передачи информации.
Представьте себе старый дом, со стен которого сорвали деревянные панели, обнажив при этом электропроводку. Можно заметить, что многие провода уже износились и оголились. Подобное состояние электропроводки может привести к короткому замыканию, которое является одной из наиболее распространенных причин возгорания.
На одной из стен вы замечаете недавно проведенный электрический провод в пластиковой оболочке, которая играет роль изоляционного материала. Использование проводов подобного типа позволяет вам избежать короткого замыкания или пожара. Пройдя по проводу, вы обнаруживаете, что он подает напряжение на розетку, в которую включен телевизионный приемник, работавший, насколько вы помните, без каких-либо проблем.
Оказалось, что электрические провода, по которым подается напряжение на кухонную розетку, имеют определенные дефекты. Вы понимаете, что именно плохая электропроводка является причиной нестабильной работы тостера, включаемого в эту розетку. Однажды вы даже носили тостер в ремонт, но мастер так и не нашел неисправности. Теперь вы знаете, почему.
Таким образом, аксоны, играющие ту же роль, что и электропроводка в старом доме, могут иметь довольно низкую проводимость. В этом случае сигналы, посылаемые аксонами, будут запаздывать.
В здоровом организме процесс миелинизации головного мозга и увеличение его объема, а также развитие основных навыков происходят одновременно. Другими словами, по мере того, как вы взрослеете и приобретаете определенные навыки, процесс миелинизации обеспечивает поддержку нервных клеток, поддерживающих приобретенные навыки.
Когда вы были еще ребенком, те нервные клетки головного мозга, которые поддерживали первичные навыки слухового, визуального и тактильного восприятия, а также управляли вашими движениями, имели аксоны, миелинизированиые в основных областях височных, затылочных, теменных и лобных долей. По мере того как приобретаемые способности стали выходить за пределы элементарных навыков, процесс миелинизации начал распространяться на области мозга, поддерживающие более сложные навыки.
Разветвление нервных клеток
Чем чаще изменяется способ мышления, что происходит, например, во время приобретения новых навыков или усвоения какой-либо новой информации, тем больший объем мозга вовлекается в этот процесс. В частности, при этом происходит разветвление дендритов, что приводит к образованию новых связей с другими нервными клетками. Этот процесс называется арборизацией, или древовидным разветвлением нервных клеток. Представьте себе куст помидоров, выпустивший три отростка. Чтобы создать условия для их разветвления, вам необходимо обрезать кончики стеблей, из которых вскоре вырастут еще три отростка. Процесс разветвления стеблей обеспечивает возможность более интенсивного развития этого растения.