Обучение и нейродеградация
Еще в студенчестве мне довелось услышать незаурядную историю о том, что пожилые преподаватели, вполне себе активные и адекватные, после прекращения преподавательской практики очень быстро теряют остроту ума. Как выясняется, процессы нейродегенерации и обучения идут рука об руку.
То, как именно мы учимся, и что происходит на молекулярном уровне, представляет собой большой интерес. И дело не только в том, чтобы научиться чему-либо, но и понять, как происходят те или иные заболевания, например, болезнь Альцгеймера.
Ученые MIT установили интересную закономерность: каждый раз, когда мы изучаем что-то новое, ДНК в нейронах ломается. На первый взгляд это выглядит странно, но у природы, как известно, всё не просто так.
Начать стоит, пожалуй, с того, что ДНК ломается не случайно, а специально, при помощи фермента топоизомеразы IIβ. Разрывы происходят вблизи определенных последовательностей ДНК, которые в обычном состоянии связаны с белком-репрессором CTCF, который дезактивирует активность гена, на который садится.
Поэтому получается, что в ответ на стимул нейрон ломает свою ДНК, чтобы активировать определенные гены. Впоследствии эти повреждения залечиваются, и гены снова переходят в неактивное состояние. Доподлинно неизвестно, зачем нужен именно такой механизм, можно предположить, что например, обучение должно иметь некоторый порог, и работать по принципу выключателя, без каких-то промежуточных состояний. А, можем быть, случайная комбинация работы этих ферментов оказалась первой и просто закрепилась. Кто знает?
Так работает молодой мозг. В процессе взросления и старения возможности для репарации ДНК в наших клетках падают, и повреждения могут стать критичными. Дело в том, что способность наших клеток к тем или иным действиям обусловлена наличием белков. Белки, исполнив свою функцию, потихоньку деградируют и перерабатываются. Основная проблема в том, чтобы вовремя синтезировать эти белки вновь, когда они потребуются.
Получается, что в юном возрасте мы легко учимся и переключаемся с занятия на занятие естественно, но с годами эта естественная способность постепенно ослабевает. Однако, есть возможность этому противостоять - необходимо не прекращать процесс обучения, стимулируя, тем самым, нейроны головного мозга к синтезу всех необходимых ферментов. Это позволит значительно продлить умственную молодость. Можно изучать новые языки, читать научные статьи, писать обзоры, путешествовать.
Хотя, конечно, есть еще один вариант - прекратить обучаться совсем.