Глава 4
Интеллект
ВОПРОС:
Существует ли пища, которая делает человека умнее?
ОТВЕТ:
Ваша мама была права: сбалансированное питание полезно для здоровья. Умеренное потребление разнообразной пищи приносит пользу организму, в том числе и мозгу. Пища снабжает мозг необходимыми ему витаминами, минеральными веществами и топливом для того, чтобы он мог функционировать с высокой эффективностью. Плохое питание может нарушить нормальное развитие мозга и формирование правильного поведения, но данные о том, что какое-то особое питание может сделать человека умнее, к сожалению, весьма скудны.
Мозг использует расщепленные белки и жиры для построения синаптических соединений и миелиновых оболочек. В некоторых видах пищи содержатся исходные материалы для синтеза нейромедиаторов (нейротрансмиттеров). Например, холин (вещество, содержащееся в яйцах) используется для синтеза ацетилхолина, глютаминовая кислота (содержащаяся в пшеничной муке и картофеле) идет на синтез глютамата, фенилаланин (содержащийся в мясе, яйцах и злаках) идет на синтез серотонина. Жиры, в частности 6- и 3-атомные жирные кислоты необходимы для нормального функционирования мозга, потому что влияют на скорость высвобождения нейромедиаторов и на потребление нейронами глюкозы.
Часто можно услышать, что ягоды и рыба полезны для мозга и могут улучшить его работу. Да, действительно, черника, клубника и другие ягоды, фрукты и овощи содержат значительное количество флавоноидов. Флавоноиды обладают антиоксидантными свойствами, то есть они способны связывать свободные радикалы и подавлять воспаление. Свободные радикалы могут повреждать клетки, что приводит к таким нейродегенеративным расстройствам, как болезнь Альцгеймера или болезнь Паркинсона. Обильное употребление в пищу ягод связывают с уменьшением частоты когнитивных расстройств в зрелом и пожилом возрасте. Правда, нет никаких доказательств того, что эти благотворные эффекты обусловлены какими-то ингредиентами ягод, а не другими факторами, характерными для людей, которые употребляют ягоды в пищу. Например, любители ягод, являются, возможно, просто более состоятельными, и имеют больше времени для занятий спортом и иное здоровое времяпровождение, которое положительно сказывается и на мозге.
О рыбе как полезном для мозга блюде не писал только ленивый. Все дело в том, что рыба богата омега-3 ненасыщенными жирными кислотами. Эти соединения снижают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, омега-3 жирные кислоты очень важны для правильного развития мозга и роста организма. Действительно, дети, не получавшие во время внутриутробного развития достаточно омега-3 жирных кислот, часто рождаются на свет с неврологическими и офтальмологическими расстройствами. Тем не менее, все это не означает, что обильное потребление с пищей омега-3 ненасыщенных жирных кислот делает человека умнее.
Однако употребление рыбы в пищу приносит мозгу ощутимую пользу. Было показано, что у людей, которые едят много запеченной или вареной рыбы увеличивается объем некоторых областей мозга (например, гиппокампа), что повышает в дальнейшем способность к обучению и запоминанию. Правда, содержание омега-3-ненасыщенных жирных кислот не коррелирует с этими изменениями в мозге. Таким образом, можно сказать лишь одно: употребление в пищу рыбы, так же, как и ягод, может стать частью образа жизни, приносящего пользу мозгу и делающего его более устойчивым к процессу старения.
Библиография
Devore, E.E., Kang, J.H., Bretaler, M.M., and Goldstein F., Dietary intakes of berries and flavonoid in relation to cognitive decline, Annals of neurobiology 72:135-43, 2012.
Raji, C.A., Erickson, K.L., Lopez, O.L., Kuller, L.H., Gach, H.M., Thompson, P.M., Riverol, M., and Becker, J.T., Regular fish consumption and age-related brain grey matter loss, American Journal of Preventive Medicine, 47:444-51, 2014.
ВОПРОС:
Существуют ли лекарства, которые делают людей умнее?
ОТВЕТ:
Актер Брэдли Купер принимал такое лекарство целенаправленно, играя Эдди Морра в фильме «Области тьмы», а Скарлетт Иоханссон сделала это случайно в фильме «Люси». Что делали герои этих актеров? Оба они приняли лекарство, которое сделало невероятной их память, поразительной способность к обучению и внушило им фантастические когнитивные способности. Невероятно? Да. Помните, что это голливудская фантастика, а не научный факт.
Несмотря на то, что авторы сценариев этих и других фильмов растягивают понятие научности до совершенно неправдоподобных пределов, нейробиологи, на самом деле, давно интересуются возможностью создания средств, которые могли бы расширить когнитивные способности нашего мозга. Эти лекарства «для ума» или, по-научному, «ноотропы» должны улучшить память, обострить внимание и повысить способность решать задачи. Некоторые из этих, уже созданных, лекарств усиливают обмен веществ в мозге или улучшают кровообращение в нем. Другие ноотропы созданы в попытке ослабить последствия повреждений мозга или призваны изменять концентрации нейромедиаторов в его ткани. Были созданы многообещающие лекарства, которые должны были замедлить прогрессирование болезни Альцгеймера, но пока нет убедительных данных о появлении средств, улучшающих когнитивные способности здоровых людей.
Люди, принимающие различные «лекарства для ума», часто сообщают об улучшении памяти, повышении уровня бодрствования и усилении способности к концентрации внимания. К сожалению, то, что люди говорят об изменении своих ощущений, не всегда является объективной истиной и не свидетельствует о реальном изменении способностей. Более того, люди, которые тратят деньги на «умные» препараты, имеют мощную мотивацию к тому, чтобы сообщать об их благотворном действии. Именно поэтому так важны рандомизированные контролируемые исследования, проведенные двойным слепым методом. Эти исследования нужны для того, чтобы отделить реальные улучшения от улучшений субъективных и невольно вымышленных. Кроме того, такие исследования необходимы для выявления нежелательных побочных эффектов. Пока нам неизвестны долгосрочные последствия приема средств, влияющих на концентрации нейромедиаторов, на состояние синапсов и на поведение.
Разработка средств, усиливающих когнитивные способности, поднимает целый ряд интересных философских, социальных и юридических вопросов. Кто сможет получить доступ к этим лекарствам, в особенности, если они окажутся непомерно дорогими? Будет ли прием таких лекарств перед экзаменами считаться мошенничеством? Получит ли общество какие-то преимущества от того, что все станут «умнее», или мы что-то потеряем от того, что все станут «одинаковыми»?
ВОПРОС:
Делает ли людей умнее прослушивание музыки?
ОТВЕТ:
Разве это не было бы замечательно, если бы мы могли становиться умнее и сообразительнее от прослушивания музыки? Действительно, сидишь, слушаешь любимые мелодии и умнеешь прямо на глазах. К сожалению, повысить умственные способности мозга не так просто, как думается.
В девяностые годы ученые провели эксперимент, в ходе которого студенты колледжа прослушивали классическую музыку, после чего оценивалась их способность к пространственному мышлению. Часть студентов слушала сонату Моцарта для двух фортепьяно ре-мажор, другая часть – спокойную, расслабляющую музыку, а третья часть просто сидела в тишине. Самые высокие баллы при тестировании показали студенты, слушавшие Моцарта – по сравнению со второй и третьей группами. Правда, это улучшение было недолгим – оно продолжалось не более 10–15 минут. Многие ученые пытались повторить эксперимент, но им не удалось воспроизвести тот же результат. Другие ученые пытались проверить влияние музыки на другие когнитивные способности, но тоже не смогли продемонстрировать какой-либо благотворный эффект. Например, прослушивание музыки Моцарта никак не сказывалось на способности запомнить ряд случайных чисел.
Несмотря на скудость и противоречивость данных о положительном влиянии музыки на интеллектуальные способности, субъективные впечатления от мнимого «эффекта Моцарта» так глубоко укоренились в общественном сознании, что возникла целая индустрия по производству музыкальных записей, которые если и не повышали IQ слушателей, то, во всяком случае, доставляли им удовольствие. Этой эпидемии отдали должное даже политики. В конце девяностых губернатор Джорджии Зелл Миллер распорядился бесплатно раздавать диски с записями классической музыки родителям новорожденных детей. Возможно, губернатор Миллер решил таким оригинальным способом повысить IQ будущих избирателей своего штата. К сожалению, нет никаких данных в пользу того, что прослушивание музыки устойчиво улучшает умственные способности, и до сих пор не было проведено ни одного серьезного исследования относительно влияния классической музыки на интеллект младенцев.
Прослушивание хорошей музыки помогает развивать художественный вкус, но не способно породить гения.
Библиография
McCutcheon, L.E., Another failure to generalize the Mozart effect, Psychological Reports, 87:325-30, 2000.
Ramos, J., and Corsi-Cabrera, M., Does brain electrical activity react to music? International Journal of Neuroscience, 47:351-57, 1989.
Rauscher, F.H., Shaw, G.L., and Ky, K.N., Music and spatial task performance, Nature, 365:611, 1993.
Rauscher, F.H., Shaw, G.L., and Ky, K. N. Listening to Mozart enhances spatial-temporal reasoning: towards a neurophysiological basis, Neuroscience Letters, 185:44–47, 1995.
Steele, K.M., Brown, J.D., and Stoecker, J.A., Failure to confirm the Rauscher and Shaw description of recovery of the Mozart effect, Perceptual and Motor Skills, 88:843-48, 1999.
ВОПРОС:
Делает ли людей умнее бег трусцой?
ОТВЕТ:
Привычка бегать по утрам помогает улучшить качество жизни и вызывает некоторые изменения в мозге, но не приводит к повышению IQ. Через неделю пробежек происходит некоторое увеличение объема зрительной коры, через шесть недель отмечается увеличение объема белого вещества. Если вы будете бегать в течение трех месяцев, то у вас увеличится объем отделов мозга, отвечающих за обработку информации о движущихся объектах.
Вероятно, в таких изменениях нет ничего специфического, то есть того, что было бы связано исключительно с бегом. Изменения в структуре головного мозга точно также происходят у людей, приобретающих иные двигательные навыки – например, игры в гольф или езды на велосипеде. Независимо от того, когда и в каких местах происходят эти изменения, мы не знаем их причин. Увеличение числа нейронов, размножение глиальных клеток или увеличение числа синапсов могут равным образом привести к увеличению размеров мозга. Нет никаких доказательств того, что привычка к бегу стимулирует развитие других двигательных навыков или повышает когнитивные способности.
Библиография
Draganski, B., Gaser, C., Busch, V., Schuierer, G., Bogdahn, U., and May, A., Neuroplasticity^ changes in gray matter induced by training, Nature, 427:311-12, 2004.
Driemeyer, J., Boyke, J., Gaser, C., Büchel, C., and May, A., Changes in gray matter induced by learning – revisited, PLoS One, 3:e2669, 2008.
Scholz, J., Klein, M.C., Behrens, T.E.J., and Johansen-Berg, H., Training induces changes in white matter architecture, Nature Neuroscience, 212:1370-71, 2009.
ВОПРОС:
Что особенного нашли в мозге Альберта Эйнштейна?
ОТВЕТ:
Большинство людей согласится с тем, что Альберт Эйнштейн (1879–1955) был умным человеком. В конце концов, он создал общую теорию относительности, которая смогла объяснить практически все, что мы знаем о свете, тяготении и времени. Кроме того, в 1921 году Эйнштейн получил Нобелевскую премию по физике за вклад в развитие теоретической физики.
После того, как Эйнштейн в 1955 году умер от разрыва аневризмы брюшной аорты, многие проявили живой интерес к причинам гениальности этого человека – не было ли каких-то особенностей в строении его головного мозга? Сразу после смерти Эйнштейна патологоанатом доктор Томас Харви извлек мозг из черепной коробки Эйнштейна. Семья ученого не давала на это разрешения, а сам Эйнштейн завещал кремировать свое тело после смерти. Тем не менее, Харви на свой страх и риск извлек мозг и разрезал на 240 небольших фрагментов, и много лет хранил этот материал в своем архиве. Когда доктор Харви менял работу, мозг Эйнштейна переезжал вместе с ним на новое место.
Только в восьмидесятые годы доктор Харви сделал мозг Эйнштейна доступным для научных исследований. Выяснилось, что мозг Эйнштейна не был больше мозга среднего человека. Мало того, он весил 1230 г (при среднем весе 1400 г). Исследование, проведенное Марианной Дайамонд и ее коллегами, показало, что в мозге Эйнштейна была повышена доля глиальной ткани относительно доли серого вещества в сравнении со средними показателями. Другие ученые показали, что у Эйнштейна кора мозга была тоньше, а плотность упаковки ее клеток выше, чем в усредненном мозге. Кроме того, у Эйнштейна была необычная топография расположения борозд в коре теменных долей. На сделанных фотографиях видно, что сильнее всего развита префронтальная кора, увеличен размер соматосенсорной коры и двигательной коры, а также (в сравнении со средними показателями) увеличена толщина мозолистого тела.
Некоторые специалисты рассматривали эти данные, как анатомическое свидетельство особого строения мозга Эйнштейна, которое и наделило его высокими интеллектуальными способностями. Проблема здесь заключается в том, что все эти данные относительны по самой своей сути, а кроме того, у этих работ был только один объект исследования – мозг Эйнштейна. Сам факт особого строения некоторых структур ничего не говорит о том, что именно эти особенности лежат в основе гениальности. Неизвестно, были ли у людей с такими же когнитивными способностями такие же особенности в строении головного мозга. И, наконец, в нашем распоряжении отсутствуют объективные данные о том, как именно работал мозг Эйнштейна при его жизни – у нас нет ни записей ЭЭГ, ни КТ, ни МРТ. Исследование размеров и формы мозга или подсчет плотности расположения нейронов практически ничего не дает в плане оценки функциональных способностей мозга.
Библиография
Abraham, C., Possessing Genius: The Bizarre Odyssey of Einstein’s Brain (New York: St. Martin’s Press, 2002).
Anderson, B., and Harvey T., Alterations in cortical thickness and neuronal density in the frontal cortex of Albert Einstein, Neuroscience Letters, 210:161-64, 1996.
Colombo, J.A., Reisin, H.D., Miguel-Hidalgo, J.J., and Rajkowska G., Cerebral cortex astroglia and the brain of a genius: apropos of A. Einstein’s, Brain Research Reviews, 52:257-63, 2006.
Diamond, M.C., Scheibel, A.B., Murphy, G. M. Jr., and Harvey T., On the brain of a scientist: Albert Einstein, Experimental Neurology, 88:198–204, 1985.
Falk, D., Lepore, F.E., and Noe, A. The cerebral cortex of Albert Einstein: a description and preliminary analysis of unpublished photographs, Brain, 136:1304-27, 2013.
Paterniti, M., Driving Mr. Albert: A Trip Across America with Einstein’s Brain (New York: Dial Press, 2000).
Witelson, S.F., Kigar, D.L., and Harvey, T., The exceptional brain of Albert Einstein, Lancet, 353:2149-53, 1999.
ВОПРОС:
Появляется ли в мозге новая морщинка всякий раз, когда мы узнаем что-то новое?
ОТВЕТ:
Смотря что иметь в виду под словом «морщинка». Поверхность головного мозга, действительно, покрыта возвышающимися валиками (извилинами) и разделяющими их бороздами. Эта складчатость увеличивает площадь поверхности мозга и его объем, который можно вместить в ограниченное пространство черепной коробки. Общий план строения мозга одинаков у всех людей, и поэтому картина топографического расположения извилин и борозд похожа у разных людей, но есть и уникальные нюансы, которые отличают друг от друга людей по размерам и форме холмов и долин поверхности мозга.
Считается, что обучение происходит за счет укрепления синаптических связей между нейронами. Укрепление синаптических связей облегчает передачу информации от нейрона к нейрону. Именно физический процесс укрепления синаптической связи происходит в мозге, когда мы обучаемся чему-то новому. Если вы предпочитаете называть «морщинками» синаптические связи, то да, каждый раз при усвоении нового знания в нашем мозге прибавляется «морщинок». Тем не менее, обучение ни на йоту не изменяет число извилин и борозд большого мозга.
ВОПРОС:
Правда ли, что просмотр телевизора, видеоигры и «сидение» в интернете убивают нервные клетки?
ОТВЕТ:
Мыльные оперы, реалити-шоу, самые популярные видеоигры и посещения развлекательных сайтов отнюдь не способствуют развитию интеллекта, но и не убивают нервные клетки (во всяком случае, непосредственно не убивают). Все электронные устройства излучают электромагнитные волны, но интенсивность излучения, достигающего мозга, относительно мала, особенно если вы сидите на расстоянии не меньше нескольких футов от экрана.
Тем не менее, сидение перед экраном не приносит вам никакой пользы. Если вы сидите перед экраном с пачкой печенья, банкой кока-колы или пакетиком чипсов, то вы не причиняете своему организму ничего, кроме вреда. Читать книги или заниматься спортом намного лучше, чем сидеть и пялиться в экран.
Библиография
Austrew, A., The AAP finally admits screen time isn’t the enemy, accessed Lanuary 30, 2016, http://www.scarymommy.com/the-aap-finally-admits-screen-time-isnt-the-en....
Brown, A., Shifrin, D.L., and Hill, D. L. Beyond “turn it off”: How to advise families on media use, AAP News, September 28, 2015, http://www.aappublications.org/content/36/10/54.full.