Как убить свой мозг

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: В ходе работы мы выяснили механизм проникновения наночастиц из носовой полости в мозг, минуя гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Для этого были использованы наночастицы оксида марганца (Mn3O4), которые визуализировались при томографии.

На данный момент описано несколько возможных путей транспорта веществ из носовой полости в мозг, но точный механизм еще не определен. Чтобы увидеть, как именно наночастицы проникают в мозг, проводились серии экспериментов по блокированию захвата/транспорта наночастиц в нейронах; проверялась и гипотеза транспорта по внеклеточному пространству.

Актуальность данной работы — выявление путей доставки лекарственных препаратов и изучение проникновения вирусов в мозг в обход ГЭБ.

Фаворит Российского научного фонда в номинации «Своя работа» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.

Партнер номинации — Российский научный фонд.

Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

В организме человека существует специальная система защиты мозга от проникновения в него крупных молекул, в том числе инфекционных агентов — это гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Давайте подробнее рассмотрим его структуру (рис. 1). Первая линия защиты — плотный стой эндотелия капилляров, соединенных плотными контактами.

В отличие от большинства капилляров тела, в них нет крупных щелей (пор) для прохождения некоторых белков плазмы [1]. Далее на пути к мозгу находятся перициты (клетки соединительной ткани) и астроциты (вспомогательные клетки в нервной ткани), которые механически не позволяют пройти молекулам крупнее определенного размера.

Гематоэнцефалический барьер не пропускает вещества более 400–500 Да по массе, в зависимости от свойства вещества. (Для сравнения, сывороточный альбумин человека, самый распространенный белок в крови, имеет массу 65 000 Да).

Также барьер непроницаем для ионов, но пропускает жирорастворимые вещества, воду, кислород, углекислый газ, некоторые обезболивающие и алкоголь (рис. 1).

Рисунок 1. Схема строения гематоэнцефалического барьера.

Э — клетки капилляров, соединенные плотными контактами; A — вещества, не проникающие через ГЭБ; B — вещества, проникающие через ГЭБ каким-либо способом, описанным ниже. Стрелками обозначены белковые системы транспорта веществ внутрь клетки и из нее.

Таким образом, долгое время считалось, что мозг полностью защищен от проникновения некоторых веществ из крови, пока не было обнаружено возможности прохода через ГЭБ.

Такой способ доставки нужен прежде всего для доставки лекарств в нервную систему, поэтому было важно найти способы преодолеть барьер: ослабить клеточные контакты эндотелия (клеточного слоя) капилляров мозга, использовать системы транспорта веществ через мембрану капилляров или проникнуть в мозг с помощью эндоцитоза [2].

У данных способов есть свои недостатки, например, разрушение плотных контактов эндотелия приводило к местному накоплению веществ в мозге, повышению внутричерепного давления и требовало значительного времени на восстановление барьера [3]. Использование систем транспорта растворимых в воде метаболитов для доставки действующего вещества в мозг накладывает ограничения на само вещество.

В данном случае оно должно либо имитировать «привычный» для данного белка-транспортера метаболит клетки, либо связываться с метаболитом для прохождения через мембрану [4].

Транспорт веществ путем эндоцитоза (захвата внешнего материала) клетками эндотелия тоже имеет свои недостатки — неспецифический эндоцитоз сведен к минимуму в капиллярах мозга, а специфический эндоцитоз часто включает в себя частичное пропускание вещества.

Например, при доставке ионов железа посредством белка ферритином этот белок связывается с рецептором на эндотелии капилляра, проникает в клетку, высвобождает ионы железа для их дальнейшего транспорта в мозг, а потом удаляется из клетки обратно в просвет капилляра [5]. У всех перечисленных выше способов есть общий нюанс — вещество попадает в мозг через кровь, а значит, вещество распределяется равномерно по всему организму, поэтому нужно учитывать его системный эффект. Это накладывает дополнительные ограничения и увеличивает время испытания нового лекарства. В последние десятилетия ученые пытались преодолеть барьер и доставить лекарства с помощью наночастиц, введенных в кровь [6–8].

Наночастицы — собирательное название для группы веществ размером от 1 до 1000 нм. Они могут иметь различаться по форме и своим свойствам, в зависимости от пути преодоления ГЭБа. Это могут быть различные полимеры, натуральные или синтетические, или металлические частицы.

Однако пока что наночастицы показывают не лучшие результаты в качестве транспортеров лекарств через барьер, если их вводить в кровь, а способ их проникновения через барьер — все еще спорный вопрос [9].

Как отметил Франческо Элдро, было потрачено много времени на изменение (модификацию) действующих веществ в составе лекарств для преодоления барьера, но гораздо меньше изучали способы их проникновения в мозг [10], [11].

Существуют способы проникнуть в нервную систему, даже минуя стадию попадания в кровь. Конечно, можно просверлить отверстие в черепе и ввести вещество иглой через барьер — это довольно эффективный способ преодолеть ГЭБ.

Единственный недостаток в том, что введенное вещество практически не распространяется по мозгу [12]. Но есть и гораздо менее инвазивный вариант — проникнуть в мозг через носовую полость в обход ГЭБа. Рассмотрим, почему этот способ вызывает особый интерес у ученых.

Вспомним строение обонятельной системы позвоночных на примере мыши (рис. 2). В носовой полости есть специальный участок скопления рецепторных окончаний нейронов — обонятельный эпителий.

От дендритов сигнал проходит через тело, транспортируется по аксону и передается митральной клетке, входящей в состав обонятельной луковицы; место передачи называется синапсом.

Рисунок 2. Строение обонятельной системы.

(a) — строение обонятельной системы мыши в разрезе. ОЭ — обонятельный эпителий, ОЛ — обонятельная луковица, ЛОТ — латеральный обонятельный тракт.

(б) — cтроение обонятельной луковицы мыши. АК) — аксоны обонятельных рецепторов, ГС — гломерулярный слой, МС — митральный слой, 1 и 2 — внешний и внутренний плексиформные слои обонятельной луковицы.

Тела митральных клеток образуют митральный слой, а аксоны этих клеток формируют латеральный обонятельный тракт. По нему передается информация о запахах в центры головного мозга, которые обрабатывают сигнал. Из-за «доступности» такого способа попадания в мозг, который вдобавок не требует серьезных ограничений по структуре и размерам веществ, данная тема требует более подробного анализа.

Данная работа посвящена изучению процесса проникновения наночастиц в головной мозг через носовую полость.

Этот путь актуален не только с точки зрения доставки лекарственных препаратов, но и с точки зрения изучения процесса проникновения вирусов в головной мозг.

У всех сейчас на слуху специфический симптом коронавирусной инфекции — потеря обоняния, что свидетельствует о возможности неспецифического проникновения любого вещества в нашу нервную систему.

Описание эксперимента и результаты

Для более точной визуализации транспорта веществ в мозг через носовую полость мы использовали наночастицы оксида марганца (Mn3O4, диаметр ~34 нм). Введя их в одну ноздрю мыши, можно увидеть положение наночастиц при томографии (рис. 3).

Рисунок 3. Томограмма обонятельной луковицы мыши.

(a) — распределение МРТ сигнала по слоям обонятельной луковицы (MOB): гломерулярному слою (GL), наружному плексиформному слою (EPL), слою митральных клеток (ML), слою зернистых клеток (GrL) спустя 24 часа после введения Mn3O4-наночастиц в правую ноздрю. Интенсивность сигнала выделена с помощью псевдоокрашивания (компьютер окрашивает изображение в различные цвета в зависимости от интенсивности МРТ-сигнала).

(б) — снимок в присутствии (LTT) и отсутствии (vehicle) ингибитора пресинаптической активности нейрона. Белыми стрелками показаны слои: гломерулярный слой (GL) и слой митральных клеток (ML).

В ходе работы было проанализировано влияние различных ингибиторов на захват и транспорт наночастиц в головной мозг мыши для ответа на основной вопрос: наночастицы проходят из носовой полости по нейронам или они попадают в нервную систему через внеклеточное пространство [13].

Чтобы проследить путь наночастиц из обонятельного эпителия в обонятельную луковицу, были использованы специфические и неспецифические ингибиторы эндоцитоза, а также вещества, разрушающие плотные контакты клеток обонятельного эпителия.

Отличия между ингибиторами эндоцитоза в том, что специфические ингибиторы блокируют захват клетками определенного вещества, а неспецифические снижают общую способность клеток к эндоцитозу. Исходя из полученных данных, мы заключили, что частицы поглощаются клетками ольфакторного эпителия, а не проходят между ними.

Также можно сделать вывод, что захват наночастиц происходит без сопряжения с каким-либо веществом, так как специфические ингибиторы эндоцитоза не влияли на уровень МРТ-сигнала.

Чтобы проследить дальнейший путь наночастиц, мы использовали ингибиторы аксонального транспорта (колхицин, лидокаин).

Колхицин блокирует перемещение грузов от тела нейронов до синапса; лидокаин подавляет проведение импульсов в нейронах вследствие блокирования натриевых каналов (поэтому наночастицы, попав в нейрон, не могут передаваться дальше в синапс).

Оба ингибитора достоверно повлияли на транспорт Mn3O4-наночастиц из носовой полости в мозг. Таким образом, мы показали, что Mn3O4-наночастицы проникают в обонятельную луковицу через аксон, а их транспорт зависит от активности нейрона.

Продолжая двигаться в мозг с наночастицами, мы попадаем во внешний слой обонятельной луковицы. Здесь наночастицы стоят перед выбором: либо идти через синапс в следующий нейрон и дальше транспортироваться по латеральному обонятельному тракту, либо перемещаться через межклеточное пространство.

Понять это возможно посредством влияния блокаторов. Ингибиторы пре- и постсинаптической активности нейронов влияют лишь на стадию транспорта наночастиц из обонятельной луковицы (MOB) в латеральный обонятельный тракт (LOT). Причем значительное влияние оказывают только ингибиторы пресинаптической активности — баклофен и LTT (левитриацетам).

Такой эффект появляется из-за того, что наночастицы не работают как нейромедиаторы. Чтобы вызвать у нейрона постсинаптическую активность, вещество должно связаться с рецептором на поверхности нейрона и вызвать появление потенциала действия в нем (передать сигнал дальше по нервной цепочке).

Наночастицы не могут связываться со специфическими рецепторами; они попадают в следующий нейрон за счет неспецифического эндоцитоза. Из-за этого ингибиторы постсинаптической активности практически никак не влияют на транспорт наночастиц из обонятельной луковицы в латеральный обонятельный тракт.

Поэтому можем сделать вывод: наночастицы передаются транссинаптически по структурам головного мозга, отвечающим за обоняние в обход ГЭБ.

Обсуждение

Таким образом, на примере магнитных наночастиц мы показали, что возможен транспорт частиц из носа в мозг в обход ГЭБ внутри нейрональных клеток. Более того, процесс назального транспорта частиц зависит от активности нейронов.

Так как данные наночастицы схожи по размерам и другим физическим свойствам с респираторными вирусами, можно предположить что транспорт вирусов в нервную систему возможен не только путем проникновения через ГЭБ [14].

Таким образом, найденный способ транспорта наночастиц в обход ГЭБ дает основу для исследования передачи вирусных заболеваний этим путем, а также для создания новых противовирусных препаратов. Особой актуальностью обладает исследование транспорта SARS-CoV-2, так как одним из симптомов коронавирусной инфекции является потеря вкуса и обоняния.

Заключение

Итогом работы стало подтверждение гипотезы о том, что наночастицы транспортируются через нейроны в головной мозг, а не через межклеточное пространство.

Также мы можем сказать, что они не только захватываются обонятельными рецепторами, но и проходят через синапс в митральную клетку обонятельной луковицы, после чего по латеральному обонятельному тракту транспортируются в головной мозг.

Понимание точного механизма транспорта веществ в обход ГЭБ может значительно упростить создание лекарственных препаратов против известных заболеваний — болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера, а также поможет расширить представление о способах проникновения вирусов в нервную систему человека.

1. Гайтон Артур К., Холл Джон Э. Медицинская физиология. Логосфера, 2008. — 857 с.;
2. Yan Zhang, Donald W. Miller. (2005). Pathways for Drug Delivery to the Central Nervous System. Drug Delivery. 29-56;
3. Marc-André Bellavance, Marie Blanchette, David Fortin. (2008). Recent Advances in Blood–Brain Barrier Disruption as a CNS Delivery Strategy. AAPS J. 10, 166-177;
4. Yasuo Uchida, Sumio Ohtsuki, Yuki Katsukura, Chiemi Ikeda, Takashi Suzuki, et. al.. (2011). Quantitative targeted absolute proteomics of human blood-brain barrier transporters and receptors. Journal of Neurochemistry. 117, 333-345;
5. Wilfred A. Jefferies, Malcolm R. Brandon, Simon V. Hunt, Alan F. Williams, Kevin C. Gatter, David Y. Mason. (1984). Transferrin receptor on endothelium of brain capillaries. Nature. 312, 162-163;
6. Cláudia Saraiva, Catarina Praça, Raquel Ferreira, Tiago Santos, Lino Ferreira, Liliana Bernardino. (2016). Nanoparticle-mediated brain drug delivery: Overcoming blood–brain barrier to treat neurodegenerative diseases. Journal of Controlled Release. 235, 34-47;
7. Luca Bors, Franciska Erdő. (2019). Overcoming the Blood–Brain Barrier. Challenges and Tricks for CNS Drug Delivery. Sci. Pharm.. 87, 6;
8. Débora Braga Vieira, Lionel Fernel Gamarra. (2018). Multifunctional Nanoparticles for Successful Targeted Drug Delivery across the Blood-Brain Barrier. Molecular Insight of Drug Design;
9. Jean-Christophe Olivier. (2005). Drug transport to brain with targeted nanoparticles. Neurotherapeutics. 2, 108-119;
10. Franciska Erdő, Luca Anna Bors, Dániel Farkas, Ágnes Bajza, Sveinbjörn Gizurarson. (2018). Evaluation of intranasal delivery route of drug administration for brain targeting. Brain Research Bulletin. 143, 155-170;
11. Dhrisya Chenthamara, Sadhasivam Subramaniam, Sankar Ganesh Ramakrishnan, Swaminathan Krishnaswamy, Musthafa Mohamed Essa, et. al.. (2019). Therapeutic efficacy of nanoparticles and routes of administration. Biomater Res. 23;
12. Christine E. Krewson, Michele L. Klarman, W. Mark Saltzman. (1995). Distribution of nerve growth factor following direct delivery to brain interstitium. Brain Research. 680, 196-206;
13. Zian Wang, Guojun Xiong, Wai Chun Tsang, Andreas G. Schätzlein, Ijeoma F. Uchegbu. (2019). Nose-to-Brain Delivery. J Pharmacol Exp Ther. 370, 593-601;
14. L. V. Rubis. (2018). CHARACTERISTICS OF THE CAUSATIVE AGENTS OF ACUTE RESPIRATORY VIRAL INFECTIONS AND THE IMPORTANCE OF DISINFECTION MEASURES IN PREVENTING THEIR SPREAD. Det. infekc.. 17, 34-40.

Здоровая Россия — Независимость | Проект Министерства здравоохранения Российской Федерации

Как убить свой мозг

22 Декабря 2010 года, 14:00

Нервная ткань наиболее чувствительна и восприимчива к токсическим веществам, в том числе алкоголю и никотину. Как же эти вещества действуют на нервную систему?

Об этом рассказывает Марина Хамурзова, аспирант кафедры неврологии и нейрохирургии РГМУ, врач-невролог ГКБ №12.

Рюмка с ядом

Внешние признаки опьянения: эмоциональная раскованность, снижение критичности, нарушение координации движений — результат отравления головного мозга алкоголем.

Он легко проходит сквозь клеточные мембраны и сразу разносится по всему организму по кровотоку.

Головной мозг обильно снабжается кровью, алкоголь попадает сюда довольно быстро и тут же поглощается липидами — жировыми веществами, содержащимися в клетках мозга нейронах.

Алкоголь убивает по-разному

Алкоголь – частая причина смерти и увечий на рабочем месте, в ДТП, при пожарах и даже дома.

Здесь алкоголь задерживается и проявляет свое токсическое действие до тех пор, пока не произойдет его полное разложение.

Как проходит отравление алкоголем?


«Алкоголь часто называют стимулирующим средством, — рассказывает Хамурзова. — Это неверно. Ведь алкоголь не что иное, как яд, и на центральную нервную систему он оказывает не стимулирующее, а угнетающее действие.

Просто угнетает он процессы торможения – отсюда и развязное поведение».

Действие алкоголя на мозг прямо зависит от его концентрации в крови. В начале опьянения страдают структуры коры больших полушарий.

Активность центров мозга, управляющих поведением, подавляется: утрачивается разумный контроль над поступками, снижается критическое отношение к себе.

https://www.youtube.com/watch?v=WwISMghmNcM

По мере того, как концентрация алкоголя в крови нарастает, происходит дальнейшее угнетение тормозных процессов в коре головного мозга: появляются низшие формы поведения.

При очень большом содержании алкоголя в крови угнетается активность двигательных центров мозга, главным образом страдает функция мозжечка — человек полностью теряет ориентацию.


В последнюю очередь парализуются центры продолговатого мозга, в ведении которых находятся жизненно важные функции: дыхание, кровообращение. При передозировке алкоголем человек может умереть вследствие остановки дыхания или сердца.

Мозг лишается питания

У пьющих людей кровеносные сосуды, особенно мелкие артерии и капилляры, извитые и очень хрупкие. Из-за этого происходят многочисленные микрокровоизлияния, и интенсивность кровообращения мозга снижается.

Нейроны, лишенные бесперебойного снабжения питанием и кислородом, голодают, и это проявляется в общей вялости, неспособности сосредоточиться и даже головной боли.

Да и недостаток поступления питательных веществ в организм в целом и мозг в частности при регулярном употреблении алкоголя не редкость. Человек получает большую часть необходимых калорий с алкоголем, но он не содержит ни витаминов, ни минеральных веществ.

«Например, для того, чтобы обеспечить необходимую суточную дозу витаминов группы В, — говорит Хамурзова, — необходимо 40 л пива или 200 л вина». Вдобавок ко всему, алкоголь нарушает всасывание питательных веществ в кишечнике.

Никотин – тоже нейротоксин

Табачный дым содержит много разных биологически активных веществ. Однако основным действующим началом дыма на организм является никотин — сильный нейротропный, то есть, оказывающий преимущественное влияние на нервную систему, яд.

Привыкание у человека развивается именно к нему.

Никотин появляется в тканях мозга спустя всего 7 секунд после первой затяжки.

Он тоже обладает некоторым стимулирующим эффектом — как бы улучшает связь между клетками мозга, облегчая проведение нервных импульсов.

Мозговые процессы благодаря никотину на время возбуждаются, но затем надолго тормозятся, ведь мозгу нужен отдых.

Избалованный мозг

«Через некоторое время мозг привыкает к постоянным никотиновым «подачкам», которые в некоторой степени облегчают его работу. И вот сам начинает их требовать, не желая особенно перетруждаться, — замечает Хамурзова.

— Вступает в свои права закон биологической лени».

Подобно алкоголику, которому для поддержания нормального самочувствия приходится «подкармливать» мозг алкоголем, курильщик вынужден «баловать» его никотином.

А иначе появляется беспокойство, раздражительность и нервозность. Так и начинается никотиновая зависимость.

Но постепенно у курильщиков ослабевает память и ухудшается состояние нервной системы. И уже даже ударные дозы никотина не могут вернуть мозгу его былые свойства.

О чем надо помнить

Алкоголь и никотин – нейротоксические яды. Человека они сразу не убивают, но привыкание к себе вызывают. Алкоголь действует угнетающе на системы торможения мозга и лишает его полноценного питания и кислорода. А никотин ускоряет нервные процессы, но через некоторое время мозг становится не способен работать без допинга.

Курильщик может позвонить по телефону 8-800-200-0-200 (звонок для жителей России бесплатный), сказать, что ему необходима помощь при отказе от табакокурения, и его переключат на специалистов Консультативного телефонного центра помощи в отказе от потребления табака (КТЦ).

Если все специалисты КТЦ в этом момент заняты, его номер телефона будет прислан в КТЦ по электронной почте, и в течение 1-3 дней ему перезвонят.

Обратившимся в КТЦ консультативную помощь оказывают психологи и врачи.

Психологи помогают подготовиться ко дню отказа от курения, помогают найти замену ритуалам курения, вместе с обратившимся определят оптимальные пути преодоления зависимости, поддержат в трудные минуты борьбы с никотиновой зависимостью.

Врачи проконсультируют о наиболее эффективных лечебных способах отказа от курения, дадут совет пациентам с различными заболеваниями о том, как лучше подготовиться к отказу от курения с учетом имеющихся проблем со здоровьем.

11 верных способов, как быстро убить свой мозг

Здоровье

Иногда вы не можете понять, что происходит с вашим организмом: вы сильно устаете и переутомляетесь, не можете сосредоточиться и часто забываете о совершенно простых вещах.

Но самое странное это то, что так происходит только тогда, когда вы выполняете определенные действия, например, просыпаетесь рано и ничего не едите, пока не наступит вторая половина дня, или подвергаете свой организм слишком большому стрессу.

Проблема в том, что большинство из вас забывает заботиться о самой важной части своего тела: вашем мозге.

 ТЕСТ: загадайте число, а мы его угадаем (точность 100 процентов)

Работа мозга человека

Все, что вы делаете, определенным образом влияет на жизнедеятельность мозга, более того, определенные действия препятствуют нормальному функционированию мозга и даже наносят ущерб его структуре.

Теперь представьте, что вы повторяете эти действия ежедневно, ежемесячно, ежегодно. Можете ли вы догадаться, что произойдёт дальше? Вредные привычки просто убьют ваш мозг!

Никогда не поздно пересмотреть свои привычки, тем самым настроив свой мозг на долгую и здоровую работу. Изменение образа жизни может гарантировать улучшение работы вашего мозга, а также снизить утомляемость вашего организма.

Существует ряд ужасных повседневных привычек, о вреде которых вы и не догадываетесь. Однако, они наносят вашему мозгу непоправимый ущерб.

Какой мозг у человека

• Ваш мозг — необычайно деликатный орган и невероятно сложный механизм одновременно, который принимает прямое или косвенное участие во всех процессах, происходящих в вашем теле.
• Он регулирует гомеостатические функции, такие как сердечные сокращения, баланс жидкости в организме, кровяное давление, гормональный баланс и температуру тела, а также отвечает за движение, познание, обучение, память, человеческие эмоции и, следовательно, общее состояние здоровья.
• Согласно многочисленным научным исследованиям, неправильный образ жизни человека и его вредные привычки могут привести к повреждению клеток мозга за короткий период времени, или мозг может разрушаться в течение длительного времени.

Некоторые не совсем здоровые привычки приводят к развитию дегенеративных заболеваний и ряда других состояний. Вредные привычки способны разрушить наш мозг за очень короткий период.

1. С другой стороны, если разнообразить свою жизнь некоторыми полезными привычками, например, такими, как правильно сбалансированная диета и физические упражнения, вы активирует мозг и настраиваете его на здоровую работу.
2. Итак, вот 11 ежедневных привычек, с помощью которых вы в прямом смысле убиваете свой мозг:
3.  Психологический ТЕСТ на подсознание: что вы видите на этой картинке?

Что вредит мозгу

1. Отказ от завтрака

Завтрак — самый важный прием пищи, потому что полноценный и питательный завтрак заметно влияет на вашу работоспособность, выносливость и эмоциональное состояние, в котором вы будете пребывать в течение всего дня. Вы можете отказаться от ужина, но завтрак должен присутствовать в обязательном порядке в дневном рационе человека.

В течение первых нескольких часов с начала рабочего дня мозг выделяет питательные вещества, чтобы продолжать «управлять» физиологическими процессами после долгого ночного отдыха.

Если вы не снабжаете мозг необходимой энергией, ему нужно будет использовать резервы. Мозгу придется прилагать дополнительные усилия для поддержания правильного функционирования и нормальной жизнедеятельности.

Как правило, отказ от завтрака приводит к ощущению отсутствия энергии, потери концентрации и памяти, ухудшению общего самочувствия, а также плохому настроению. В итоге вы имеете слабую физическую и интеллектуальную производительность труда.

• Поэтому обязательно ешьте полноценный и здоровый завтрак каждое утро.
• 2. Курение

Курение, пожалуй, является самой вредной привычкой человека. Табачный дым и смолы, присутствующие в сигаретах, значительно уменьшают мозговое вещество, а также перекрывают доступ кислорода.

Было доказано, что курение способствует появлению нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.

Кроме того, гетероциклические амины, которые высвобождаются во время сгорания сигареты, препятствуют правильному воспроизведению ДНК, приводя к мутациям и вызывая раковые заболевания.

Вред сахара

1. 3. Потребление повышенного количества сахара
3. Большое количество рафинированных сахаров, белой муки, жареной пищи в нашем рационе, а также отсутствие достаточного количества овощей, фруктов и клетчатки, способствует накоплению вредных веществ в организме.
4. Это увеличивает риск развития опухолей, деформирует функционирование иммунной системы, вызывает проблемы в организме и препятствует нормальному развитию клеток мозга.
5. Избыток сахара может также привести к некоторым неврологическим заболеваниям.
6. 4. Постоянное воздействие грязной окружающей среды
8. Мозгу необходимо постоянное снабжение кислородом, но различные токсичные вещества, отравляющие наш воздух, могут мешать обмену газами, транспортировке и переработке кислорода в клетках, что приводит к снижению эффективности мозга.
9. Поэтому, если вы живете в промышленном мегаполисе или городе с большим количеством выхлопных газов, ваш мозг будет страдать от воздействия грязной окружающей среды.
10. 5. Не достаточное количество сна

Для нормальной жизни человеку необходимо минимум 7-8 часов сна в ночное время. За это время мозг полностью отдыхает, запускаются метаболические процессы, а также происходит обновление клеток.

Отсутствие сна ускоряет смерть клеток мозга в краткосрочной перспективе. Кроме того, нехватка сна скажется на вашем общем самочувствии и настроении в течение всего дня. Вы будете ощущать упадок сил, недостаточную активность и снижение работоспособности.

• Чтобы избежать этих неприятных симптомов, а также продлить работу мозга, старайтесь высыпаться, на полноценный сон должно уходить хотя бы 7-8 часов в сутки.
• 6. Переедание
• Употребление продуктов, которые не приносят пользу организму, вызывает накопление остаточных веществ в виде жиров и затвердевания мозговых артерий, которые влияют на правильное функционирование мозга.
• Помните о том, что переедание вредно не только для вашей фигуры, оно также разрушает клетки мозга, мешая его нормальной активности в течение дня.

Позаботьтесь о том, чтобы в ваш рацион входили преимущественно полезные продукты питания: овощи, фрукты, клетчатка. Откажитесь от вредных мучных, жареных продуктов в пользу полноценного здорового питания.

1. 7. Алкоголь
2. Каждый из нас знает о том вреде, который наносят нашему организму алкогольные напитки.

Алкоголь может разрушить органы, прежде всего нервную систему, печень и сердце. Он отрицательно влияет на химические реакции, которые происходят в мозге. Алкоголизм также убивает нейроны и уменьшает скорость передачи нервных импульсов, замедляя естественные реакции человека.

Хотите продлить жизнь и нормальную работу вашего мозга? Откажитесь от употребления алкоголя, или хотя бы, сведите его количество до минимума.

 О чем предупреждает ваш мозг: 10 признаков того, что инсульт близок

• 8. Ежедневный или частый стресс
• Стресс отрицательно влияет на нашу нервную систему.
• Некоторые виды стресса уменьшают умственную работоспособность, а также увеличивают риск развития инсульта и сердечных приступов.

Конечно же, в наше безумное время высоких технологий избежать стресса просто не представляется возможным. Однако, возможно, иногда стоит пересмотреть то, как мы относимся к той или иной стрессовой ситуации.

1. Постарайтесь реагировать спокойнее, помните старую, но верную истину о том, что нервные клетки не восстанавливаются.
2. 9. Накрытая во время сна голова

Если во время сна человек накрывает голову одеялом или подушкой, он увеличивает концентрацию углекислого газа и уменьшает количество кислорода. Все это может нанести ощутимый вред мозгу.

• Совет будет следующим: старайтесь спать с непокрытой ничем головой, чтобы обеспечить ровное и свободное дыхание во время сна.
• 10. Заставлять мозг работать во время болезни или плохого самочувствия
• Многие из нас, невзирая на болезнь или плохое самочувствие, отправляются на работу или учебу, или не отказываются от посещения тренажерного зала.
• Однако, так делать не стоит.

Работать, учиться пли выполнять усиленные спортивные тренировки во время болезни очень вредно. Ведь в этот период энергия тела уходит на то, чтобы организм исцелялся и шел на поправку.

Принуждая мозг к активной работе, вы замедляете процесс восстановления и снижаете эффективность организма бороться с недугами. Вы еще больше ослабляете иммунную систему. Это приводит к тому, что организм отказывается бороться с возникшей проблемой и допускает появления еще большего количества болезней.

1. 11. Отсутствие умственных процессов и деятельности мозга
2. Нет ничего лучшего для нашего мозга, чем умные разговоры, чтение книги и других процессов, тренирующих наш мозг и развивающих наше мышление.
3. Всё это увеличивает способность к обучению, развивает нашу память, а также способствует улучшению реакций на определенные процессы.
4. Занимаясь активной мозговой деятельностью, вы не только развиваете себя как личность, но и продлеваете жизнь самому важному органу организма –мозгу.
5. Итак, подводя итог всем вышеизложенным пунктам, стоит выделить следующие основные моменты, на которые стоит обратить внимание всем тем, кто особенно заботится о здоровье своего мозга.
6. Прежде всего, начните вести здоровый образ жизни, а именно:

Питайтесь надлежащим образом, обязательно включая в меню свежие фрукты и овощи, которые стимулируют деятельность мозга. Также рекомендуется употреблять в пищу рыбу, богатую омега-3 жирными кислотами, поскольку эти жиры способствуют обмену данными между нейронами головного мозга.

• Выпивайте 3 или 4 чашки чая или 1-2 маленькие чашки кофе в день, чтобы улучшить краткосрочную и долгосрочную память, а также снизить риск возникновения болезней Альцгеймера и Паркинсона.
• Регулярно делайте физические упражнения.
• Избегайте употребления наркотиков, табака и алкоголя.

Спите столько, сколько необходимо вашему организму. Он сам вам подскажет, какое количество сна является для него оптимальным.

И, последнее, настройтесь на позитив, мыслите позитивно, не позволяйте негативу заполнять ваше жизненное пространство.

Я или мой мозг: кто на самом деле принимает решения?

Василий Ключарев

Директор Институтa когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ, ведущий научный сотрудник Центра нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ, эксперт в области нейробиологических основ социального влияния и принятия решений

Философ Дэниел Деннет заметил, что мы вряд ли захотели бы жить в обществе, где все обладают бесконечной свободой выбора. Ведь тогда мы не смогли бы влиять на окружающих — например, у нас не получилось бы воспитывать своих детей. Потеряли бы смысл полиция и законы. Люди принимали бы решения абсолютно свободно, независимо ни от чего.

С точки зрения принципа детерминизма у каждого нашего решения и поступка есть первопричина.

Это означает, что если вдруг Пизанская башня упадет, а потом мы, как кинопленку, отмотаем время назад, задолго до момента ее падения, и запустим вновь, она снова упадет ровно в то же место, потому что причины ее падения останутся теми же.

В принципе, это означает, что вся цепочка причинно-следственных связей идет далеко назад в прошлое, к Большому взрыву. Особенность теории детерминизма в том, что он не оставляет нам выбора: наши решения неизбежны.

С другой стороны, если мы принимаем существование случайности, это значит, что тот или иной выбор в нашей жизни был сделан благодаря случайному процессу в нашем мозге. Парадокс в том, что случайность также не открывает никаких возможностей для свободы выбора.

В 1973 году Бенджамин Либет провел эксперимент, ставший знаменитым. Испытуемые следили за точкой, которая двигалась по циферблату. Они должны были двинуть рукой и запомнить положение точки в момент принятия решения.

Заодно Бенджамин Либет регистрировал электроэнцефалограмму испытуемых и обнаружил сигнал мозга, развивающийся в ходе принятия решения двинуть рукой. Максимум сигнала от мозга приходился на мгновение, когда происходило действие.

Также наблюдалась некоторая активность в момент осознания решения. Но за полсекунды до этого осознания мозг уже сигнализировал о решении.

Это исследование не так давно повторили с помощью метода МРТ, и решение предсказывалось уже за целых восемь секунд до того, как человек его только осознавал. Любопытно, но мозг «знает» (сигнализирует) о решении задолго до того, как мы его осознаем.

В другом эксперименте — 2005 года — испытуемому нужно было выбрать, какая из двух фотографий девушек ему нравится больше — левая или правая. Затем хитрый ученый подменял его выбор и давал ему фото той девушки, которую он не выбирал. Только в 26% случаев люди замечали подмену.

Но самое примечательное, что на вопрос, почему они «выбрали» эту девушку, испытуемые уверенно давали объяснения вроде «Мне всегда нравились такие сережки» или «Она похожа на мою тетю». В психологии этот эффект называется слепотой выбора (choice blindness. — Прим. T&P).

Благодаря ему мы легко объясняем себе решение, которое не принимали. Мы слабо понимаем истинные причины своих решений!

Более того, мы легко меняем свое мнение, редко замечая истинные причины такого изменения. Представьте, что вы открыли меню и выбираете напиток. Если вам нравятся одновременно два напитка, то, выбрав один из них, вы испытываете внутренний конфликт — когнитивный диссонанс.

Но мозг легко выходит из этой ситуации: исследования показывают, что вы начинаете больше любить то, что выбрали, и меньше любить отвергнутое вами. Мы часто рационализируем свой выбор, даже случайный, не понимая истинных причин своего поведения.

Мы начинаем больше ценить кафе, книги или свой университет зачастую просто потому, что когда-то их выбрали.

Я vs мой мозг

Ученые обращают внимание на то, как мы говорим о своих решениях. Например, профессор когнитивной нейробиологии Патрик Хаггард замечает, что обычно мы предполагаем, что не тождественны своему мозгу. Есть я, а есть мозг, который реализует мои действия. Но это не так. Решения программируются в нашем мозге.

Исследования показывают, что для ощущения свободного выбора важны моторные области мозга, для долгосрочных планов и самоконтроля — лобные. Но в лаборатории мы можем вызвать движение с помощью магнитного импульса, направленного в моторную кору мозга.

А если в результате хирургической операции или травмы разделить две половины человеческого мозга, то получится два центра, принимающих решения.

Премоторная кора в левом и правом полушариях начнет принимать свои решения и даже может решить дать вам пощечину — это так называемый синдром чужой руки.

Иллюзия свободы

Есть множество факторов, влияющих на наши решения и поведение: гены, склонности, утренний уровень тестостерона и дофамина и т. д. Сумма всех этих факторов приводит к нашим решениям и объясняется как свободный выбор.

Поэтому вполне вероятно, что наше ощущение свободного выбора — иллюзия и наше представление о свободном решении стоит пересмотреть. С другой стороны, это может привести к необычным последствиям.

Встает в суде адвокат и заявляет: «Посмотрите на МРТ-скан мозга моего подзащитного, у него необычный мозг: он не мог убить». Есть примеры, когда срок заключения действительно снижали из-за таких аргументов.

https://www.youtube.com/watch?v=p25_k4KRs8I\u0026t=7s

Но зачем с точки зрения нейробиологии нам нужно ощущение свободного решения? Возможно, за ним стоит The Exploration-Exploitation Dilemma, которая ярко проявляется в ситуациях, когда нам необходимо сделать выбор. Например, вы любите чернику. Когда вы собираете ее в лесу, ваш мозг автоматически подсказывает вам следующий черничный куст.

Здесь возможность свободного выбора не требуется: вы просто едите ягоды, переходя от куста к кусту. Но когда их становится меньше, вы ощущаете желание поискать что-то вокруг, найти новый куст.

Возможно, это желание исследовать другие источники пищи, попробовать другие варианты поведения и лежит в основе ощущения необходимости свободного выбора.

The Exploration-Exploitation Dilemma (Дилемма «Исследование vs следование»)

Вопрос о том, в какой момент выгоднее и экономичнее прекратить поиск новых решений (исследовательскую деятельность) и начать применение уже найденных (следование выработанным правилам).

Психолог Дэниел Вегнер почти 20 лет назад опубликовал интересную книгу об иллюзии свободного выбора.

В рамках одного из экспериментов он просил испытуемого втыкать иголки в куклу вуду, а перед ним сидел молодой человек (на самом деле подставной), которого «изображала» эта кукла и который вдруг заявлял, что у него заболела голова.

С одной группой испытуемых этот молодой человек вел себя спокойно, а с другой при знакомстве сразу же начинал грубить, хамить и вести себя вызывающе. У людей спрашивали, ощущают ли они ответственность за возникновение его мигрени.

И если совпадение по времени двух явлений — втыкания иголок и сообщения о мигрени — не создавало ощущения причинно-следственной связи, то когда к ним добавлялось третье, «дурные мысли», люди чувствовали между ними «мистическую» связь. Множество других исследований также показали, что если события совпадают во времени, то мы чувствуем причинно-следственную связь и считаем, что мы ответственны за то или иное решение.

Дэниел Вегнер считает, что, возможно, ощущение свободного выбора работает как указатели поворота в автомобиле, которые предупреждают нас о том, чего нам ждать от собственного тела, даже если мы не знаем настоящих причин своего решения.

Социальная психология

Вегнер полагает, что у свободы воли есть еще одна функция — возможность отвечать перед обществом. Если я ощущаю, что я за что-то ответственен, то меня можно наказать. Если же я буду считать, что не отвечаю за свои поступки, смысл наказания теряется. Это подводит нас к еще одной научной революции, влияющей на наше восприятие свободы. Речь идет о социальной психологии.

Очень интересно взглянуть на нас как на часть более сложной социальной системы — социальной группы. Действительно, одна рабочая пчела не может размножаться или создать улей: она часть «сверхорганизма». Радикальные социальные психологи считают, что мы тоже часть сверхорганизма.

Мы очень социальны. Например, дети чаще предпочитают играть с кем-то, а не самостоятельно. Мы автоматически образуем группы: если людям раздать футболки разного цвета, то они начнут поддерживать тех, кто в таких же футболках, и дискриминировать людей в других футболках.

Эксперименты Стэнли Милгрэма показали, что большинство людей готовы пойти на убийство, если об этом попросит человек в белом халате в ходе лабораторного эксперимента.

Древние структуры в нашем мозге отвечают за то, чтобы автоматически подстраивать наше мнение под мнение окружающих.

Поведенческая генетика

Поведенческая генетика показала, что гены сильно влияют на жизнь человека. Команда Юлии Ковас провела исследование семи тысяч пар близнецов и выяснила, что, например, выбор области, в которой человек будет получать образование, до 80% определяется генами, а успеваемость — до 76%, в зависимости от предмета.

Наш мозг формируется под сильнейшим влиянием генов, и, что интересно, именно области, связанные с рациональными решениями и самоконтролем — наша лобная кора, — находятся под сильнейшим, если не наиболее сильным, генетическим влиянием.

Гены серьезно обуславливают наши решения, а мы редко знаем детали своего генотипа!

Итак, ощущение, что мы свободны в принятии своих решений, может быть обманчивым (кроме того, люди не любят понимать причины своих решений). Но почему на эту тему стесняются говорить? Считается, что если мы задумаемся о свободе, то, возможно, будем вести себя непредсказуемо.

Философ Стив Фуллер замечает, что понимание причин поведения человека не является его оправданием: эти понятия не тождественны. Но это тема для отдельного разговора.

Литература

• Colosio M., Shestakova A., Nikulin V., Blagovechtchenski E., Klucharev V. Neural Mechanisms of Cognitive Dissonance (Revised): An EEG study // Journal of Neuroscience. 2017. Vol. 37. No. 20. P. 5074–5083.
• Wegner D.M. The Illusion of Conscious Will. The MIT Press, 2002.
• Kovas, Y., Malykh S., Gaysina D. Behavioural Genetics for Education. London: Palgrave Macmillan, 2016.
• Волков Д. Бостонский зомби. Д. Деннет и его теория сознания. М.: Либроком, 2012.
• Ключарев В.А. Свобода воли: Нейроэкономический подход // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2017. Т. 67. № 6.
• Ключарев В. А., Шмидтс А., Шестакова А.Н. Нейроэкономика: нейробиология принятия решений // Экспериментальная психология. 2011. Т. 4. № 2. С. 14–35.
• Милгрэм С. Подчинение авторитету: Научный взгляд на власть и мораль. М.: Альпина нон-фикшн, 2016.
• Фуллер С. Социология интеллектуальной жизни. Карьера ума внутри и вне академии. М.: Дело, 2018.

Мы публикуем сокращенные записи лекций, вебинаров, подкастов — то есть устных выступлений. Мнение спикера может не совпадать с мнением редакции. Мы запрашиваем ссылки на первоисточники, но их предоставление остается на усмотрение спикера.

7 повседневных способов убить свои мозги

Быть тупым любой дурак может, а ты попробуй быть умным. Что, сложновато? Это всё потому, что твои повседневные привычки идут в противовес с нормальным образом жизни. Так что никакие «Глицин» и электрошок тебе поумнеть не помогут, тут надо жизнь менять.

Наверное, стоит напомнить всем несведущим в заумных медицинских терминологиях о том, что же обозначает слово «когнитивный» в контексте нашей беседы. Итак, когнитивная деятельность — это способность выполнять такие функции головного мозга, как внимание, память, язык, визуально-пространственное восприятие и исполнительные функции.

Надеюсь, ты понял, что мы пишем это для удобства прочтения и твоего просвещения, а не потому что нам лень писать каждый раз кучу слов.

Как сообщают последние исследования на мозговой ниве, диета, состоящая из сахара и жира, наносит значительный ущерб когнитивной гибкости.

А с кривой и потрепанной когнитивной деятельностью нам гораздо сложнее приспосабливаться и адаптироваться к изменяющимся ситуациям.

Исследование, само собой, проводилось на лабораторных мышах. Не в людях же ковыряться.

Грызунов разделили на две группы, одну из которых кормили настолько правильной пищей, что из соображений совести им самим, в благодарность за изысканные харчи, хотелось пострадать за науку. Вторых кормили еще лучше — жирами да сахарами.

Через четыре недели умственная и физическая работоспособность второй группы начала стремительно опускаться. Так что ешь скромнее и правильнее.

Одновременное использование ноутбуков, телефонов и других мультимедийных устройств очень пагубно влияет на мозг. Это не мы так решили, а нейрофизиологи обнаружили, что люди, использующие несколько устройств одновременно, имеют более низкую плотность серого вещества, ответственного за когнитивный и эмоциональный контроль.

Кстати, не думай, что достаточно отключить и отложить телефон во время работы с ноутбуком. Когда ты говоришь по телефону, а фоном играет музыка или работает телевизор; слушаешь музыку, играя на приставке; или читаешь книгу под фонящее вякание одного из устройств, мозг неизменно страдает.

Обыкновенный поиск в интернете заставляет людей чувствовать себя умнее, чем на самом деле. Причем такие ощущения дарят сам процесс и любая новая мелочь вроде даты рождения Троцкого, а нашел ты информацию или не нашел — это не так важно, ведь мозг уже устал.

Все это происходит потому, что люди, получая знания в одиночку, зачастую воспринимают или интерпретируют их неправильно. Когда информации так много, и для ее получения нужно, не вставая с дивана, сделать несколько движений руками, то знания начинают особенно сильно путаться между собой.

Люди с высоким уровнем сахара в крови с большой вероятностью имеют проблемы с памятью. Такие данные были опубликованы в недавнем выпуске журнала Neurology.

Один из авторов исследования, доктор Агнес Флоль, сказала: «Даже тем людям, у которых с уровнем сахара всё в норме, стоит внимательнее относиться к его содержанию. Мы стареем, а снижение уровня сахара в крови может быть перспективной стратегией для предотвращения проблем с памятью и когнитивными нарушениями».

Чем больше людей утверждает, будто они, что называется, «шарят в теме», тем выше вероятность того, что их факты далеки от истины и могут быть просто выдуманными. Психологи объясняют это тем, что знания во многом зависят от того, что сам человек о них думает. Если ему кажется, что он знает о предмете до хрена и больше — это не значит, что он умный, скорее всего, ему просто так кажется.

Глобальное потепление свело на нет мамонтов, а отсутствие сна так же методично и постепенно уничтожает твой мозг. У сонных мозгов наблюдаются явные проблемы как с краткосрочной, так и с долговременной памятью. Помимо этого появляются явные проблемы с вниманием и, что особенно страшно, распознаванием эмоций других людей. Даже привычки, отточенные годами, и те не соблюдаются.

Плохие новости: физическое и психическое напряжение, которые мы все периодически испытываем, при взаимодействии оказывают на мозг такое же разрушительное влияние, как взрывы ядерных бомб на пару японских городков в 1945-м.

Ресурсы мозга в префронтальной коре — области, используемой для планирования и управления, — разделены во время физической и умственной активности, как показало исследование. Говоря человеческим языком, ты постепенно теряешь контроль над своим телом.

У тебя наверняка бывало такое, когда ты трогаешь какие-то вещи, сам того не замечая, или ищешь пульт, хотя сам держишь его в руке.

Это лишь одни из признаков, на первый взгляд безобидных, но при хроническом переутомлении можно полностью потерять контроль над своим телом.