Как музыка формирует когнитивный резерв мозга

Уже некоторое количество лет нейробиологи говорят о формировании так называемого когнитивного резерва. Проще говоря, когнитивный резерв мозга – это устойчивость мозга перед лицом различных патологий. Высокий уровень когнитивного резерва может помочь предотвратить деменцию, болезнь Паркинсона или рассеянный склероз на долгие годы. Исследователи из Университета Дьюка во главе с когнитивным нейробиологом Эдной Эндрюс считают, что они, возможно, нашли надежное и долгосрочное решение для противодействия этому снижению и предотвращения патологий в стареющем мозге. Они опубликовали в Brain Sciences статью, которая представляет собой одно из первых в мире исследований, посвященных влиянию музыки на формирование когнитивного резерва мозга. Когнитивный резерв можно определить количественно с помощью структурных измерений серого вещества и белого вещества в головном мозге.

В этом конкретном исследовании команда Эндрюс сосредоточилась на измерениях целостности белого вещества с помощью продвинутого метода МРТ, известного как диффузионная тензорная визуализация (она же – трактография), чтобы увидеть, в каком состоянии находится. Предыдущие исследования нейровизуализации показали, что нормальное старение приводит к снижению целостности белого вещества во всем мозге. Однако за последние пятнадцать лет исследователи обнаружили, что сложная сенсомоторная деятельность может замедлить и даже обратить вспять потерю целостности белого вещества. Двумя наиболее убедительными примерами сложных сенсомоторных действий являются многоязычие и музыкальность. Эндрюс и ее команда выдвинули гипотезу, что музыкальность повышает целостность белого вещества в определенных волоконных трактах, связанных с процессом создания музыки.

Чтобы достичь этой цели, она и ее команда просканировали мозг восьми разных практикующих музыкантов в возрасте от 20 до 67 лет (пять женщин, трое мужчин, средний возраст – чуть более 44 лет, каждый начал свою практику в возрасте от трех до 12 лет, в среднем – в 6 лет). Эти музыканты посвящали практике в среднем три часа в день (9 часов в дни концертов) и накопили многолетний опыт выступлений. За пять дней до исследования участников попросили ежедневно играть конкретную пьесу Баха или Мендельсона – чтобы «уравнять» их состояние. Дальше исследователи использовали диффузионную тензорную визуализацию для расчета значений так называемой фракционной анизотропии (FA) для определенных участков волокон белого вещества. Более высокое значение FA означало более высокую целостность и, следовательно, более высокий когнитивный резерв мозга. Эндрюс и ее команда решили наблюдать значения FA в двух волоконных трактах, верхнем продольном пучке (SLF) и беззубом пучке (UF), основываясь на их связи с музыкальностью, установленной в предыдущих исследованиях. Предыдущие исследования двух волоконных трактов у не-музыкантов показали, что их целостность снижается с возрастом. Другими словами, чем старше участники, тем ниже оказывалась целостность их белого вещества в этих областях.

Проанализировав значения анизотропии трактов мозга у музыкантов с помощью линейной регрессии, авторы нового исследования обнаружили четкую положительную корреляцию между возрастом и фракционной анизотропией в обоих волоконных трактах. Эти тенденции были заметны в обоих отделах как левого, так и правого полушарий головного мозга. Такое наблюдение подтвердило их гипотезу, предполагающую, что высокопрофессиональное музыкальное мастерство может увеличить когнитивный резерв мозга с возрастом. Таким образом авторы получили весомые доказательства того, что регулярные занятия музыкой увеличивают когнитивный резерв мозга и позволяют противостоять надвигающейся деменции.

Текст: Алексей Паевский

Andrews, E.; Eierud, C.; Banks, D.; Harshbarger, T.; Michael, A.; Rammell, C. Effects of Lifelong Musicianship on White Matter Integrity and Cognitive Brain Reserve. Brain Sci. 2021, 11, 67. https://doi.org/10.3390/brainsci11010067

Источник: www.neuronews.ru
Фото: freepik.com