Однообразные стимулы плохо влияют на юный мозг

Повторяющиеся ощущения и действия, которые приходится выполнять изо дня в день, подавляют образование кровеносных сосудов в развивающемся мозге, что может даже вызывать кислородное голодание в некоторых нервных центрах.

Формирование мозга, начавшись во время внутриутробного развития, к моменту рождения вовсе не заканчивается. После рождения в нём продолжает образовываться не только собственно нейронная часть, но и сосудистая: кровеносные сосуды возникают до тех пор, пока не будет создана достаточно эффективная сеть для питания мозга.

А ещё хорошо известно, что в раннем возрасте мозг особенно чувствителен к внешним воздействиям. Разнообразные стрессы могут так повлиять на складывание нервных путей, что это потом будет всю жизнь сказываться на психике. Однако, как выяснили исследователи из Йельского университета (США), влияние внешней среды на мозг в раннем возрасте может быть даже глубже, чем считается. Оказывается, некоторые внешние раздражители способны воздействовать на процесс формирования кровеносных сосудов мозга.

Кровеносные сосуды (зелёные) в ткани мозга молодых мышей; участки, испытывающие недостаток кислорода, окрашены ярко-красным. (Фото авторов работы)

Джейми Грутцендлер (Jaime Grutzendler) вместе с коллегами попытался выяснить, как чувствует себя молодой мозг, который испытывает постоянное повторяющееся раздражение. Например, если он слышит повторяющиеся звуки или постоянно выполняет одни и те же упражнения. Для этого исследователи взяли новорождённых мышей и в течение месяца держали их в соответствующих условиях: либо животные слушали повторяющиеся звуки, либо их постоянно одним и тем же способом трогали за вибриссы, либо мыши должны были регулярно выполнять некий одинаковый набор движений.

Оказалось, как пишут исследователи в Nature, что регулярная однообразная активность замедляла процессы ангиогенеза (формирования новых сосудов) в соответствующих зонах мозга: слуховой, тактильно-сенсорной и моторной. Дело было именно в одинаковой повторяющейся активности нейронов. Такой же эффект учёные наблюдали и тогда, когда стимулировали подобную активность с помощь химических веществ.

Конкретный механизм, видимо, связан с монооксидом азота NO, который клетки мозга начинали производить в очень больших количествах.

В итоге это приводило к появлению зон, которые испытывали явный дефицит кислорода и нейронные соединения в которых чувствовали себя не очень хорошо. При этом у более взрослых животных ничего такого не происходило: повторяющиеся стимулы на образование новых кровеносных сосудов в мозге не влияли.

Хотя эксперименты ставились на мышах, авторы работы полагают, что похожую закономерность можно обнаружить и у нас. Месяц жизни мышат можно сопоставить с двумя годами жизни человека, но у людей в силу величины и сложного устройства мозга такой эффект может иметь место в более широком промежутке времени.

Можно представить, как ребёнок, родившийся в бедной семье, регулярно слышит, например, звуки промзоны: его мозг определённо пострадает от этого, что, кстати, снова возвращает нас к проблеме взаимосвязи бедности и умственного развития...

Подготовлено по материалам Йельского университета.