Мозг человека пластичен. Это свойство, которое ученые называют нейропластичностью, помогает ему меняться в ответ на новый опыт.
Когда человек учится играть на музыкальном инструменте — скажем, на скрипке, — у него фиксируются изменения в слуховой коре. Мозг становится более «специализированным» в обработке звуков, с которыми человек регулярно взаимодействует. Иными словами, происходят нейронные перестройки: больше клеток и связей вовлекаются в обработку значимого для человека типа звука. Это улучшает внимание и рабочую память.
Когда же человек осваивает новые движения в спорте — например, в фигурном катании, — происходит реорганизация моторной коры, а также изменения в мозжечке, базальных ганглиях, в белом веществе, что улучшает связь между областями — сигналы проходят быстрее и точнее. В долгосрочной перспективе это повышает общую эффективность нейронных сетей и поддерживает устойчивость к возрастным изменениям в мозге. Мозг словно строит новые дороги и расширяет старые там, где они нужнее всего.
До сих пор исследователи чаще всего изучали изменения в мозге на примере музыкантов или спортсменов. Но команда из Йоркского университета в Канаде под руководством Эрика Винга (Erik Wing) решила взглянуть на проблему шире. Они задались вопросом: может ли спокойное хобби вроде наблюдения за птицами (бердвотчинг) давать такой же мощный эффект?
Ученые отобрали 58 добровольцев. Половина из них считалась экспертами в определении птиц, другая — новичками. Группы тщательно уравняли по возрасту (от 22 до 79 лет), полу и уровню образования, чтобы не нарушить чистоту эксперимента. Каждому участнику предстояло пройти серию тестов и томографию мозга.
Во время эксперимента добровольцев поместили в томограф и попросили выполнить ряд заданий. Им показывали изображение птицы всего на четыре секунды.
Затем следовала пауза, и спустя 10 секунд перед испытуемыми появлялись четыре картинки с разными пернатыми. Нужно было указать ту самую, которую они видели сначала.
Специалисты усложнили задачу. Они намеренно выбрали виды, схожие по внешним признаком, которые легко перепутать. Всего в тесте использовали снимки 18 видов. Шесть из них были местными, хорошо знакомыми жителям Канады, а 12 — экзотическими, которые участники ранее не наблюдали.
Группа экспертов лучше справилась с заданием, что вполне ожидаемо: участники верно опознали 83 процента местных видов и 61 процент незнакомых. Новички распознали приблизительно 44 процента птиц в обеих категориях.
Но главные открытия ждали ученых при анализе снимков мозга. Когда эксперты пытались опознать незнакомую птицу, у них резко активировались три ключевые зоны. Это префронтальная кора (отвечает за внимание и принятие решений), внутритеменная борозда (связана с рабочей памятью) и затылочно-височная кора (обрабатывает зрительную информацию). У новичков эти области «молчали».
По словам исследователей, такая картина мозговой активности говорит о том, что во время наблюдения за птицами задействуется целый комплекс когнитивных навыков — от внимания и рабочей памяти до сложного зрительного анализа.
Более того, МРТ показала, что у экспертов фиксировались более выраженные структурные показатели мозга: например, большая толщина коры и лучшая целостность белого вещества, что указывает на более упорядоченную организацию нейронных связей. Проще говоря, годы практики «вылепили» в мозге экспертов особые отделы, настроенные на быстрый и точный анализ пернатых.
Самый интригующий вывод касался возраста. С годами мозг любого человека неизбежно теряет «былую мощь» — сокращается объем серого вещества, происходит истончение коры, снижается целостность белого вещества, уменьшается плотность синапсов.
Эта тенденция прослеживалась у всех участников эксперимента.
У экспертов-бердвотчеров наблюдались характеристики мозга, которые соответствовали более медленным проявлениям возрастных изменений. Создавалось впечатление, что их мозг нашел способ сопротивляться разрушительному действию времени.
Ученые предположили, что столкнулись с проявлением так называемого когнитивного резерва. Это способность мозга переносить возрастные изменения и даже повреждения, сохраняя ясность ума. Обычно проявление этой способности связывают с высоким уровнем образования или сложной профессиональной деятельностью. Теперь в список, судя по всему, можно добавить и наблюдение за птицами.
Важно понимать, что команда Винга фиксировала состояние мозга в один момент времени, из-за чего трудно установить причинно-следственную связь. Вполне возможно, что такая картина сложилась не из-за самого хобби, а по другой причине. Например, люди с определенными задатками или складом ума просто чаще увлекаются птицами. Кроме того, нельзя сбрасывать со счетов и образ жизни, который тоже мог повлиять на здоровье мозга.
Авторы исследования подчеркнули — чтобы окончательно доказать влияние бердвотчинга на изменения структуры мозга, нужно наблюдать людей годами и проводить повторные сканирования.
Научная работа опубликована в журнале The Journal of Neuroscience.