Допинг для мозга: как стоит и не стоит тренировать свои нейроны

Улучшение работы мозга — одна и областей, которая интересует не только биохакеров, но и каждого из нас. Энтузиасты-любители стремятся разобраться в том, как работает человеческий организм, и использовать эти знания, чтобы увеличить продолжительность и качество жизни. В том числе они ищут способы стать продуктивнее, стрессоустойчивее, развить память и умение концентрироваться.

Но можно ли добиться этого, используя особые препараты или современные технологии? Безопасны ли нейрочипы? Нужно ли вообще все это здоровому человеку и каких основных принципов стоит придерживаться тому, кого заботит состояние его мозга? Чтобы узнать ответы на эти вопросы, накануне Всемирного дня мозга мы обратились к доктору биологических наук, профессору кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ имени Ломоносова Вячеславу Дубынину.

Мнение о том, что человек использует свой мозг только на 10% и что мы способны «разогнать» его сильнее, — миф. Действительно, во время выполнения той или иной задачи мы в каждый момент задействуем лишь небольшую долю от всех нейронов. Современные исследования показывают, что оптимальный уровень активности находится в пределах 5–7%. Но «ленивых» маленьких клеточек серого вещества, которые вообще никогда не использовались бы, у нас нет. К тому же мозг — это как раз тот случай, когда привлечение к работе дополнительных «исполнителей» способствует не ускорению достижения цели, а хаосу и нарушению процесса.

«В хорошо работающем мозге в каждый момент активно функционирует не больше, а, наоборот, меньше нейронов, специализирующихся на решении определенной задачи: слушать, смотреть, вспоминать. Остальные нервные клетки должны молчать и „‎не путаться под ногами“‎, — объясняет Вячеслав Дубынин. — Если их будет работать больше, то возникнет „шум“, который станет мешать „специалистам“. Скажем, 15–20% активированных нейронов — это уже состояние „от стресса мысли не соберешь“, а 25–30% — эпилептический припадок. Сейчас есть исследования, которые говорят: когда шахматист решает этюд или математик обдумывает новую теорему, при концентрации работает даже меньше нейронов, чем обычно. Тормозить их, чтобы убрать лишние мысли, эмоции, ненужные движения, нашему мозгу не менее важно, чем активировать специализированные нейросети. Нарушение такого баланса может вести к проблемам, начиная с синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) у детей и заканчивая эпилепсией».

По пути наращивания числа «нейронов», которые одновременно и совместно обрабатывают информацию, движется развитие искусственного интеллекта. В рамках компьютерных технологий можно сделать нейросеть сколь угодно мощной.

А вот для людей резкое увеличение производительности «процессора», роль которого играет наш мозг, — фантастика.

«Создание пилюли, которая стимулировала бы работать большее количество нейронов, не приведет ни к чему полезному и конструктивному. По такому принципу действуют наркотики и подобные им вещества, вызывающие привыкание и зависимость, — рассказывает собеседник. — Кроме того, для серьезных наркотиков характерно то, что они вызывают ощущение удовольствия, а иногда — мощную эйфорию. Человек начинает стремиться принимать препарат уже не ради того, чтобы более эффективно выполнить работу, а ради этих переживаний».

Например, электроэнцефалограмма человека, принявшего ЛСД или другой психоделик, показывает активацию мозга, сравнимую с эпилептическим припадком. А психомоторные стимуляторы, такие как амфетамин и кокаин, активизируют дофаминовые рецепторы и, как и любые мощные наркотики, «выжигают» нейроны человека.

«У автомобиля при нормальной эксплуатации может быть определенный максимальный пробег. Но если начать с дикой скоростью гонять по кочкам, машина придет в негодность гораздо быстрее. Вот так же изнашивается и организм человека, который употреблял наркотики», — приводит аналогию Вячеслав Дубынин.

Даже кофеин — самый известный и общедоступный стимулятор — необходимо использовать осторожно и осознанно. Большая порция кофе, крепкого чая или энергетика действительно помогает «активировать» мозг. Однако кофеин сам по себе не дает нам энергии, а только притупляет усталость. Продолжая работать и уставая еще больше, мы порой избыточно расходуем ресурсы организма и загоняем его в стресс.

Стоит отметить, что иногда сама природа использует мощный всплеск активации мозга для «глобальной перезагрузки» наших нейросетей. Например, так происходит при оргазме. Вероятно, эволюция подарила нам этот механизм как моногамным существам, чтобы сонастраивать партнеров друг на друга и «стирать» возможные прошлые обиды.

Тот же принцип «рестарта» используют при электрошоковой терапии для лечения тяжелой депрессии, когда организм пациента не реагирует на лекарственные препараты.

Еще одна интересная медицинская методика — транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС). Сейчас ее начинают все активнее применять в физиотерапии. Процедура позволяет бесконтактно «включать и выключать» нужные зоны коры больших полушарий или периферические нервы, плохо работающие из-за травмы. Благодаря использованию мощного направленного магнитного импульса для этого не нужны ни контактные электрические датчики, ни гели для их установки.

«Процедура не пугает. Устройство просто подносят на небольшое расстояние к коже, и рука, например, начинает работать. Человеку может быть сложно и больно волевым усилием сокращать мышцы, а электромагнитные волны помогают их активировать. Это очень впечатляет, — рассказывает Вячеслав Дубынин. — Когда ТМС используют для воздействия на головной мозг, тут совсем тонкая работа. Пучок волн активирует небольшую зону коры площадью в несколько квадратных сантиметров».

ТМС применяют при тяжелой депрессии, для реабилитации после инсультов и избавления от нейропатической боли, возникающей при патологическом возбуждении нейронов. В России изучением этой технологии занимаются, например, в Центре биоэлектрических интерфейсов Высшей школы экономики, которым руководит Алексей Осадчий.

«Торможение» нейронов также используется в медицине. Так, низкокочастотная стимуляция током (так называемый электросон) применяется со второй половины ХХ века и позволяет «успокоить» мозг при терапии неврозов.

Более простые устройства с электростимуляцией также развиваются уже более полувека. Как правило, идея состоит в том, чтобы аккуратно поляризовать кору больших полушарий. Но некоторые люди, которые хотят купить головную повязку с датчиками и самостоятельно использовать ее, например, при подготовке к экзаменам, рискуют остаться разочарованными.

«Существуют научные статьи, которые показывают, что транскраниальная кортикальная электростимуляция слабым постоянным током действительно позволяет сдвигать уровни внимания, работоспособности, ускорять выработку двигательных навыков. Она может быть эффективна в качестве физиотерапии. Но нужно, чтобы датчики ставил специалист после того, как нормально проанализирует анатомию вашего мозга — сделает, например, МРТ», — объясняет наш собеседник.

Помимо аккуратной установки электродов эффективность зависит также от силы тока. А она в подобных домашних устройствах сравнима с уровнем пальчиковой батарейки. Это делает технологию безопасной и сводит к минимуму влияние на мозг, тем более через кожу и череп.

«На кого-то реально подействует. У кого-то будет эффект плацебо. На кого-то не подействует совсем, — объясняет Вячеслав Дубынин. — Точно так же таблетку глицина можно купить недорого и без рецепта, к примеру. Как физиолог могу сказать, что за глицином стоит вполне реальный механизм. У нас в мозге действительно есть соответствующие тормозные рецепторы. Но все сложно и очень индивидуально, поэтому кому-то поможет, а кто-то совсем ничего не почувствует».

Иное дело — имплантируемые микрочипы, которые взаимодействуют с мозгом более-менее напрямую. Сегодня в России их уже вживляют пациентам с ДЦП, болезнью Паркинсона и эпилепсией. Операции проводят даже по ОМС.

Применение этих технологий оправдывает себя, однако глубокое внедрение в мозг остается рискованным. Ведь наравне с глазами и половыми железами это один из органов, к которому не допускается даже наша собственная иммунная система. Слишком уж сложно и тонко устроена их работа и чересчур велик риск, что фагоциты случайно «наломают дров», приняв нервные клетки за что-то чужеродное.

«Вживление в мозг происходит довольно случайным образом: на какой именно участок нейросети попали? И как будут вести себя нервные клетки, долгое время контактируя с микроэлектродами (пусть даже золотыми или платиновыми)? Такие технологии используются только по очень жестким медицинским показаниям, — говорит наш собеседник. — Иногда датчики также ставят под череп, но не в мозг, а на его оболочки — эпидурально или субдурально. Это не влечет повреждения мозга и даже нарушения иммунного барьера. В клинических разработках, если возможно, стараются использовать именно этот метод».

Для рядовых пользователей устройства, которые позволили бы, например, «силой мысли» управлять смартфоном или электрокаром, пока что остаются скорее утопией. Тем более что существующие импланты способны только на очень общие воздействия, не связанные с настолько тонкими и сложными процессами, как мышление и память. Идея «флешки», которая позволяла бы, например, быстро напрямую загрузить в голову нужную информацию, по-прежнему только фантастика.

«Сейчас технологии позволяют уверенно передать либо только входящий сенсорный сигнал — слуховой, зрительный, либо только исходящий — считать его с двигательных центров мозга и направить, например, на управление механической рукой. Еще импланты используют для контроля тяжелой депрессии, нейропатической боли, гиперкинезов, когда нужно точечно выключить какую-то чрезмерную активность», — рассказывает Вячеслав Дубынин.

Впрочем, возможно, высокотехнологичное будущее все же гораздо ближе, чем мы представляем. Ведь для того, чтобы печатать сообщения взглядом, играть в компьютерные игры «силой мысли», вероятно, вполне достаточно будет подкожных чипов на поверхности головы.  

«Современная техника позволяет не сверлить череп. Можно загнать под кожу металлические микроимпланты, которые будут работать как датчики. Считывание электроэнцефалограммы позволяет, например, управлять инвалидным креслом или набирать текст на клавиатуре. Это не так сложно, как кажется. Превратить электрические сигналы мозга в речь, разговор гораздо сложнее, — уверяет наш собеседник. — Кроме того, информацию, снятую с большой области полушария целиком, проще анализировать и использовать для управления какими-то системами, чем данные с отдельных нейронов».

Для тех, чья нервная система функционирует нормально, главный способ развить у себя желаемые качества, такие как внимание, контроль стресса, воображение или память, — это просто упорно тренироваться. 

«Я обычно привожу такой пример: если вы не умеете ходить по канату или жонглировать тремя яблоками, значит, вы всего лишь не научили свой мозжечок это делать. Потому что практически любой человек на это способен. Наша двигательная сфера так устроена, что она обладает свойством замечательно учиться, формировать моторные навыки, нужно только потратить время и силы», — подчеркивает Вячеслав Дубынин.

С точки зрения биологии для того, чтобы человек добился значительных успехов в чем бы то ни было, должны быть соблюдены три условия: ему должно нравиться выбранное дело, у него должно получаться этим заниматься, и он должен много трудиться, стремясь к новым высотам. При этом то, что нам нравится, то, что у нас хорошо получается, а также степень упорства на 40–60% обусловлено нашими генами. В идеале деятельность, которую мы выбираем под влиянием воспитывающего нас социума (родителей, учителей, начальства), должна совпадать с нашими природными склонностями. И сигнализирует об этом эмоциональная сфера.

«Как писал один из моих учителей академик Павел Васильевич Симонов, эмоции выполняют оценочную функцию. Они говорят нам об успехе нашей деятельности, насколько правильно мы себя ведем в отношении организма, мозга и окружающей среды, — объясняет наш собеседник. — Удачное поведение описывается не длинным перечислением истраченных калорий, полученной энергии, травм, а эмоцией: „А понравилось!“ или „Нет, не понравилось“. Важно прислушиваться к самому себе, развивать то, что сейчас часто называют эмоциональным интеллектом. Он включает в себя умение распознавать свои эмоции, управлять ими, а также узнавать эмоции другого человека и влиять на них».

Установки, которые подталкивают нас узнавать и пробовать новое, творить, конкурируют в нашем сознании с ленью и тревогой. Желание жить привычно очень привлекательно для мозга. Однако постоянное использование одних и тех же проторенных дорожек приводит к деградации. И это не метафора: те части нейросети, которые недополучают сигналы, постепенно упрощаются, контакты между нейронами разрываются. Ученые называют этот процесс прунингом‎. То же слово в английском значит «обрезать зеленую изгородь». Именно так человек со временем может разучиться делать что-то, чего он давно не практиковал.

«Но если частично деградировавшую нейросеть начинать все-таки грузить информацией, нейроны способны опять выпускать отростки и устанавливать контакты. Просто в 50 лет это будет на порядок сложнее, чем в пять. И с какого-то момента нужно буквально каждую неделю спрашивать себя: „Что нового я узнал? Чему научился? Где побывал?“ — призывает Вячеслав Дубынин. — Лучше, конечно, делать то, что нравится. Главное — делать. Новая информация, новизна бодрит наши нейросети, активирует их. Это противодействует нейродегенерации. Более того, это формирует поток дофамина — главного нашего нейромедиатора, связанного с положительными эмоциями. Причем не за счет какой-то таблетки».

Помимо нового нас также радует движение. Так что лучший способ получить двойной заряд дофамина — разучить новый танец. Это отличное занятие для тех, кто хочет поддерживать мозг в оптимистичном и работоспособном состоянии. А для маленьких детей или, наоборот, очень пожилых людей подходит также, например, пальчиковая нейрогимнастика.

«Одно из впечатляющих не то чтобы открытий, но осознаний, которое пришло в последние десятилетия, что у нас две трети мозга занимаются движениями, напрямую управляют мышцами. Мышление, эмоции, сенсорный анализ и память — это оставшаяся треть мозга. Потому что движение — это реально очень сложная задача, которая вовлекает вообще весь мозг. Поэтому любое тонкое сложное движение, мелкая моторика — это тотальная, очень адекватная и полезная активация нервной системы», — объясняет биолог.

Создание условий, чтобы россияне жили как можно дольше без ограничений, вызванных старением и хроническими заболеваниями, — одна из важнейших задач нацпроекта «Демография». Он появился по инициативе президента РФ Владимира Путина в 2019 году. В частности, для людей старшего возраста разработана программа «Активное долголетие», благодаря которой пенсионеры могут бесплатно изучать иностранные языки, заниматься физкультурой, участвовать в разнообразных творческих мастерских и множестве других активностей. А в гериатрических центрах и кабинетах, которые открываются при поддержке нацпроекта, специалисты по возрастным изменениям помогают пожилым поддерживать здоровье.