Механизмы памяти
Что такое память? Большинство людей скажут, что это способность запоминать и хранить информацию, поэт определит память как источник радостей и печалей, человек, увлекающийся компьютерами, вспомнит о килобайтах и гигабайтах. Но если этот вопрос задать физиологу или неврологу, перед их мысленным взором предстанет совсем иная картинка. Для того чтобы нам понять причины возрастных изменений и нарушений памяти, мы вместе с ними попробуем эту картинку увидеть.
Память – мостики между клетками
Как все должно быть? Нервная система человека – это десятки миллиардов нервных клеток, которые связаны со всеми органами и тканями нашего организма. Они постоянно находятся в работе – получают нервные импульсы, перерабатывают, отправляют в соответствующий отдел мозга и вновь отправляют сигналы на периферию.
Японские ученые провели эксперимент, введя в мозг человека микроскопические оптические волокна, позволяющие видеть, что происходит в коре головного мозга. Оказалось, что во время интенсивных мыслительных процессов из-за огромного количества импульсов, проходящих через нейроны, эти клетки находятся в постоянном движении, напоминая фантастическое скопление крошечных живых существ!
Нервная система позволяет нашему организму работать слаженно, правильно реагировать на меняющиеся условия, принимать и осуществлять решения.
Главный центр управления и хранения информации – это кора головного мозга, в ее составе находится около 10 миллиардов нейронов (нервных клеток). Чем отличаются нервные клетки от большинства других клеток организма? Прежде всего тем, что у нервных клеток (в том числе и у клеток, отвечающих за память) есть отростки – короткие и длинные. Эти отростки позволяют устанавливать связи между разными клетками, обмениваться информацией.
То, что мы абстрактно называем запоминанием, на уровне мозга проявляется вполне конкретным явлением – формированием новых связей между клетками памяти. Если речь идет о кратковременной памяти, то и связи устанавливаются временные. Если же мы усвоили информацию хорошо и надолго, между клетками формируются прочные связи.
Что происходит с возрастом? Для нормального процесса старения характерно постепенное уменьшение количества нервных клеток, в том числе и клеток памяти. Чем старше мы становимся, тем меньше у нас объем и масса головного мозга, но уменьшение это незначительно и в норме развивается только к 70–80 годам.
Кроме того, с возрастом уменьшается число тех самых связей между клетками мозга, а образовывать новые связи нашему мозгу становится все труднее. Поэтому с годами страдают память и другие функции мозга.
С возрастом в головном мозге происходят и другие физиологические изменения – снижается количество воды, отмечено изменение баланса микроэлементов и электролитов в мозге.
Если же в естественный процесс старения «вклинивается» какое-то заболевание – о таких нарушениях мы поговорим позже, – темпы потери памяти могут значительно увеличиваться. Так, при болезни Альцгеймера клетки коры головного мозга гибнут массово, а значит, и процесс деградации человека идет гораздо быстрее и выражен сильнее, чем при обычном старении.
Память языком медиаторов
Но для того, чтобы передать информацию от одной нервной клетки к другой, недостаточно одного только соприкосновения между отростками и самими клетками. Информация предается при помощи определенных химических веществ, которые называются медиаторами. Обратите внимание – говоря об этих веществах, мы подходим к очень важному моменту! Дело в том, что именно недостаток некоторых медиаторов часто лежит в основе проблем с памятью! Знание о том, какие вещества важны для памяти, пригодятся нам позже – когда мы будем говорить о продуктах питания, полезных для сохранения ясного ума и хорошей памяти.
Какие же медиаторы помогают нам помнить? Поговорим о трех, самых главных – ацетилхолине, дофамине и норадреналине.
Норадреналин
Как все должно быть? Норадреналин – это гормон, который вырабатывается в надпочечниках, так же как и адреналин. Но если адреналин – гормон стресса, то норадреналин помогает нашему организму быть в тонусе, а в головном мозге он действует как медиатор, способствуя передаче нервных импульсов. От него зависят бодрствование, настроение и аппетит, он очень важен для процессов сосредоточения и запоминания.
Что происходит с возрастом? С годами выработка норадреналина несколько снижается, поэтому пожилые люди хуже сосредоточиваются, тяжелее запоминают информацию. Если же в силу каких-то нарушений выработка норадреналина снижается значительно, человек начинает страдать от вялости, сонливости, нарушений памяти, депрессии.
Дофамин
Как все должно быть? Это вещество, которое также вырабатывается в надпочечниках, необходимо для нормальной работы многих органов и систем. Дофамин способствует улучшению снабжения кровью сердца и почек, поддерживает артериальное давление в норме и т. д. Кроме того, этот медиатор необычайно важен для нормальной работы нашей нервной системы, в том числе для нашей памяти.
Что происходит с возрастом? Для специалистов, занимающихся возрастными изменениями в нервной системе, уровень дофамина имеет особое значение, потому что именно снижение уровня этого медиатора свидетельствует о начинающихся проблемах с памятью. Если снижен только дофамин, то, как правило, такому человеку можно помочь вернуть утраченное или по крайней мере не допустить прогрессирования заболевания.
Изменение уровня дофамина лежит в основе развития и других заболеваний. Так, недостаток дофамина может приводить к развитию болезни Паркинсона. Это серьезное заболевание встречается главным образом у пожилых людей, оно приводит к потере контроля над движениями, отвердению и дрожи скелетных мышц.
Повышенное содержание дофамина встречается при таком тяжелом психическом заболевании, как шизофрения.
Ацетилхолин
Как все должно быть? Ацетилхолин – один из важнейших медиаторов головного мозга. В отличие от норадреналина и дофамина ацетилхолин образуется непосредственно в головном мозге, в нервных окончаниях и хранится в крошеных пузырьках, расположенных на концах этих самых окончаний. Когда возникает необходимость в передаче нервного импульса, ацетилхолин высвобождается из пузырьков и выполняет свою роль. Способность образовывать связи между клетками памяти – необходимое условие запоминания – напрямую зависит от присутствия в головном мозге ацетилхолина.
Что происходит с возрастом? Когда у человека с нарушениями памяти обнаруживается снижение уровня ацетилхолина, специалисты понимают – дело плохо! Потому что именно ацетилхолин – это главный медиатор, отвечающий за нашу память. При его дефиците неминуемо происходит резкое снижение способности к обучению, страдает память и восприятие окружающего мира, а в тяжелых случаях возникают спутанность сознания и бред. Недостаток ацетилхолина наблюдается при болезни Альцгеймера – одной из самой частых причин развития возрастного слабоумия. Для лечения болезни Альцгеймера применяют препараты, блокирующие фермент, разрушающий ацетилхолин. В результате этот медиатор накапливается, что помогает замедлять процессы потери памяти и интеллекта.