Пероральная кора мозга. Префронтальная кора: функции

Эми Арнстен, Кэролайн Мэзьюр и Раджита Синха
Журнал "В мире науки" №7 2012

Вступительный экзамен в медицинский институт представляет собой пятичасовой обстрел сотнями вопросов, которые даже у наиболее подготовленных претендентов часто вызывают замешательство и тревогу. У некоторых будущих врачей подобное неослабевающее напряжение приводит к заторможенности, при которой они соображают крайне медленно или вообще лишаются способности думать. Всем известно данное состояние, имеющее массу различных названий: ступор, мандраж, трясучка, беспамятство - и десяток других аналогичных «терминов», описывающих хорошо знакомое многим ощущение, когда человек теряет способность говорить, писать и связно мыслить в процессе долгого экзамена.

В течение многих десятилетий ученые полагали, что представляют себе процессы, происходящие в мозге человека в ходе тестирования или допроса. Однако исследования последних лет открыли совершенно новую главу в изучении физиологии стресса. Реакция на стресс - это не только первичный ответ, характерный для многих видов животных от саламандры до человека и вызывающий нарушения работы некоторых участков мозга. Стресс может влиять и на когнитивные функции нашего мозга, негативно воздействуя на деятельность тех зон, которые достигли наивысшего развития у приматов.

В старых учебниках говорится, что гипоталамус (эволюционно древняя структура, расположенная в основании мозга) реагирует на стресс, посылая сигналы гипофизу и надпочечникам, которые выбрасывают в кровяное русло волну гормонов. Под их влиянием пульс учащается, артериальное давление повышается, аппетит пропадает. Однако недавние исследования выявили удивительный факт: в реакции на стресс также участвует и префронтальная область коры - зона мозга, находящаяся непосредственно за лобной костью и выполняющая функции центра управления нашими высшими когнитивными способностями, в число которых входят концентрация внимания, планирование, принятие решений, понимание ситуации, формирование суждений и способность восстанавливать в памяти прошлые события. Префронтальна кора - наиболее эволюционно молодая область мозга, и она особенно чувствительна даже к мимолетным тревогам и страхам, с которыми мы сталкиваемся ежедневно.

Когда все идет хорошо, данная структура выступает в роли координатора, удерживающего в узде наши основные эмоции и импульсы. Но сильный и неконтролируемый стресс, как показали новые исследования, приводит к запуску каскада биохимических реакций, ослабляющих влияние префронтальной коры, в результате чего поведение начинают контролировать более эволюционно древние зоны мозга. По сути, под действием стресса власть над нашими мыслями и эмоциями переходит от префронтальной области - структуры более высокого уровня - к гипоталамусу и еще более архаичным участкам мозга. По мере того как эти древние зоны мозга берут на себя управление, нас начинают охватывать парализующий страх или импульсы, которые обычно подавляются сознанием: неумеренное желание есть, употреблять дурманящие вещества или устроить попойку прямо в магазинчике возле дома. Проще говоря, мы теряем над собой контроль.

Сейчас появляется все больше данных о том, что сильный стресс может заметно нарушать работу высших «руководящих» структур в мозге человека. И теперь исследователи не просто пытаются понять, что происходит в голове человека, когда его охватывает ступор, но и стремятся разработать медикаментозные средства и определенные поведенческие приемы, позволяющие сохранять самообладание в любых обстоятельствах.

Встряска для мозга

Вопрос, почему мы иногда теряем над собой контроль, волновал исследователей на протяжении десятилетий. После Второй мировой войны ученые пытались проанализировать, почему хорошо обученные в условиях мирного времени пилоты совершали грубые и фатальные ошибки в горячке воздушного боя. Подобные исследования велись и позже. Однако то, что на самом деле происходит внутри черепной коробки человека, оставалось тайной до тех пор, пока относительно недавно активности в префронтальной области показал, насколько уязвим «высший контролирующий орган». Префронтальная кора столь чувствительна к стрессу из-за своего специфического статуса в иерархии структур мозга. Это наиболее эволюционно молодой участок коры, у человека развитый в гораздо большей степени, чем у обезьян, и составляющий практически треть коры. Он созревает позже, чем любая другая зона мозга, и окончательно формируется только к концу подросткового периода. Нейроны префронтальной области образуют сеть, отвечающую за абстрактное мышление и способность концентрироваться, а также за сохранение информации в нашем мысленном «блокноте для заметок» - кратковременной памяти. Данная зона работает как временное хранилище информации, позволяя нам, например, удерживать в памяти сумму чисел, которую необходимо перенести в следующую колонку при сложении в столбик. Она обеспечивает также осознанный контроль и подавляет действия, не соответствующие мыслям.

Работа нейронного контролирующего центра осуществляется с помощью обширной внутренней сети связей между особыми нейронами треугольной формы, которые называются пирамидными клетками. Они обеспечивают и связи с более глубокими участками головного мозга, контролирующими наши эмоции, желания и привычки. Когда мы находимся в нормальном, не стрессовом состоянии, эти схемы работают параллельно, не мешая друг другу. Кратковременная память напоминает нам, что определенное дело необходимо сделать к следующей неделе, а другая сеть нейронов посылает сигнал в более глубокие участки мозга, оповещая, что от следующего стакана вина, возможно, лучше воздержаться. Тем временем сигнал, посылаемый миндалине (структуре, расположенной глубоко в мозге и отвечающей за реакцию страха), обеспечивает нам уверенность, что вон тот огромный верзила, приближающийся по тротуару, вовсе не собирается нападать на нас.

Поддержание этой системы в состоянии постоянного обмена импульсами - тонкий процесс, который легко нарушить, поэтому когда на мозг обрушивается стресс, даже небольшие обусловленные им изменения в нейрохимической среде могут мгновенно ослабить связи внутри сети. В ответ на стресс нейроны ствола мозга начинают выбрасывать потоки биологически активных веществ, вроде норэпинефрина и дофамина, наводняя ими мозг. Возрастание концентраций сигнальных веществ в префронтальной коре блокирует генерацию импульсов ее нейронами, в том числе и потому, что на время выходят из строя синапсы, т.е. места соприкосновения нейронов. Активность сети снижается, как и способность сознательно управлять поведением. Данные эффекты только усиливаются, когда маленькие железы, расположенные возле почек, надпочечники, по команде гипоталамуса начинают выделять в кровь гормон стресса кортизол, посылая его в мозг. В таких обстоятельствах самоконтроль становится крайне сложной задачей.

Выражение «сохранять спокойствие» довольно точно описывает лежащий в основе биохимический процесс. Нейронные структуры префронтальной коры (независимо от способности концентрировать кратковременную память на текущей деятельности) могут вопреки действию лавины нейротрансмиттеров, синтезированных в глубинных зонах мозга, сдерживать возникновение волны неконтролируемых эмоций - приступа паники.

Наше исследование, показавшее, насколько легко можно нарушить работу префронтальной коры, началось около 20 лет назад. Эксперименты на животных, проведенные Арнстен вместе с Патрицией Голдман-Ракич из Йельского университета, были одной из первых работ, проиллюстрировавшей, как нейрохимические изменения, происходящие под действием стресса, могут быстро блокировать часть функций префронтальной коры.

Ученые выявили, что после того как на нейроны префронтальной коры обрушивается волна нейротрансмиттеров и гормонов стресса, связи между ними ослабляются, а генерация нервных импульсов прекращается. В то же время зоны, расположенные в глубине мозга, напротив, начинают все сильнее влиять на наше поведение. Дофамин достигает ряда структур, называемых базальными ядрами, которые расположены глубже в мозге и контролируют сильные желания и обычные эмоциональные и двигательные реакции.

Базальные ядра руководят нашим поведением не только тогда, когда мы едем на велосипеде и сохраняем равновесие, но и в моменты, когда мы потворствуем вредным привычкам, например заставляя нас тосковать по запретному мороженому. В 2001 г. Бенно Розендал из Университета Гронингена в Нидерландах, Джеймс Макгоф из Калифорнийского университета в Ирвайне и их коллеги обнаружили сходные процессы в миндалевидном теле - еще одной эволюционно древней структуре. В присутствии норэпинефрина или кортизола миндалина вводит большую часть нервной системы в состояние готовности к встрече с опасностью, а также усиливает воспоминания, связанные со страхом и другими эмоциями.

Проведенные эксперименты показали, что некоторые индивиды из-за своих генетических особенностей или под влиянием предыдущего опыта оказываются более уязвимыми к стрессу, чем другие. В норме после того, как дофамин и норэпинефрин отключают обеспечивающие высшие функции префронтальной коры нейронные цепи, ферменты начинают разлагать молекулы этих веществ, так что подобное состояние не сохраняется надолго, и после прекращения стрессирующего воздействия наш мозг быстро возвращается к обычной работе. Однако некоторые формы генов способны кодировать менее эффективные варианты ферментов, из-за чего носители данных аллелей могут быть более уязвимыми для стресса и, в некоторых случаях, в отношении отдельных психических заболеваний. Аналогичным образом восприимчивость могут усиливать определенные факторы окружающей среды, например отравление свинцом, которое частично воспроизводит реакцию на стресс и влияет на когнитивные функции.

В настоящее время ряд ученых занимаются исследованием процессов, которые запускаются в случае, если приступ в префронтальной коре длится в течение нескольких дней или недель. Хронический стресс расширяет влияние запутанной сети связей между нейронами в наших наиболее глубинных центрах эмоций, тогда как зоны, обеспечивающие способность рассуждать - от осмысления философии Иммануила Канта до банальных арифметических расчетов, - постепенно отключаются. В таких условиях дендриты (разветвленные отростки нейронов, принимающие сигналы) в архаичной миндалине увеличиваются в размерах, а дендриты нейронов префронтальной коры, наоборот, уменьшаются. Джон Моррисон (John Morrison) из Медицинской школы МаунтСинай и его коллеги показали, что дендриты префронтальной коры после прекращения действия стресса способны снова восстанавливаться, но такая способность может исчезнуть, если стресс был особенно сильным. Одна из сотрудниц нашей группы (Раджита Синха) обнаружила свидетельства существования этого процесса и у людей, выявив, что сокращение объема серого вещества в префронтальной коре было связано с предшествующим сильным и продолжительным стрессом. Подобная цепь молекулярных превращений делает нас более восприимчивыми к последующему стрессу и, вполне вероятно, способствует развитию зависимости от химических препаратов и алкоголя, депрессии и тревожности, включая синдром посттравматического стрессового расстройства. Как выяснилось, пол человека также влияет на реакцию на стресс. У женщин гормон эстроген может усиливать чувствительность. Например, как показала одна из нас (Кэролайн Мэзьюр) в соавторстве с другими исследователями, повседневный стресс у женщин в большей степени, чем у мужчин, способствует развитию депрессии и снижает устойчивость к таким пристрастиям, как курение. У мужчин же стресс может сильнее влиять на проявление страстей и стереотипное поведение, которые определяются работой базальных ядер.

Большую часть исследований по определению влияния стресса на функционирование связанных с самоконтролем зон префронтальной коры еще только предстоит провести. Некоторые ученые сейчас пытаются установить, как на работу префронтальной коры влияют другие нейромедиаторы. Тревор Роббинс (Trevor W. Robbins) и Анджела Робертс (Angela Roberts) из Кембриджского университета возглавляют группу, стремящуюся выяснить, может ли серотонин, играющий ключевую роль в развитии депрессии, посредством действия на префронтальную кору влиять на стресс и чувство тревоги. Подобные исследования представляют собой непростую задачу, поскольку современные этические нормы проведения экспериментов с людьми требуют, чтобы последние не попадали в ситуации экстремального психологического стресса и, помимо возможности в любой момент прервать опыт, просто сказав: «Стоп!», могли контролировать ситуацию эксперимента. Таким образом, обстановка опыта совершенно перестает напоминать реальную жизнь со всеми ее стрессами. Однако несколько лабораторий добились успеха в имитации эффектов неконтролируемого стресса у испытуемых, показывая им фрагменты фильмов ужасов или добиваясь проявления соответствующих реакций путем обращения с просьбой кратко рассказать о своих собственных стрессирующих переживаниях.

Последний вопрос, до сих пор приводящий в растерянность специалистов, связан с тем, почему мозг имеет подобные встроенные механизмы, ослабляющие его высшие когнитивные функции. Мы до сих пор не знаем наверняка, но, возможно, переключение на уровень древних примитивных реакций оказывается спасительным в ситуации, когда в кустах вокруг человека могут скрываться дикие хищники. Если вы внезапно увидите мелькнувшего в лесу тигра, гораздо эффективнее будет затаиться, чтобы он вас не заметил, а не вспоминать стихи Уильяма Блейка.

При отключении нейронных сетей высшего порядка, которые обеспечивают способность мыслить, но работают медленнее, примитивные нервные пути дают нам возможность мгновенно остановиться или без промедления сорваться с места и спасаться бегством. Такие механизмы могут выполнять сходную функцию и в случае нашей встречи с опасностями современного мира - скажем, когда нас «подрезает» безрассудный водитель и необходимо резко вдавить в пол педаль тормоза. Однако если мы останемся в этом состоянии надолго, функции префронтальной коры будут ослаблены, и подобные помехи окажут разрушительное действие в обстоятельствах, когда мы должны будем принимать обдуманное решение при резком ухудшении состояния здоровья кого-то из близких или в процессе организации серьезного мероприятия.

Держи себя в руках

Вполне логично, что по мере выяснения причины возникновения умственного ступора продвигается вперед и разработка методов борьбы с ним. Ученые надеются, что новые данные о биохимии процесса, переводящего мозг из состояния прогрессивных размышлений к состоянию зависимости от архаичных рефлексов, могут привести к созданию эффективных средств лечения расстройств, связанных со стрессом. Некоторые из недавних открытий лишь подтвердили то, что уже было известно. Например, выработка у солдат и сотрудников экстренных служб автоматических реакций, необходимых для выживания, связана с работой базальных ядер и других древних структур мозга, имеющихся у животных. А новые исследования на животных показали, что чувство психологического контроля (которое становится второй натурой солдата или врача скорой помощи) оказывается решающим фактором в способности противостоять стрессирующим обстоятельствам. По аналогии тех, кто чувствует себя уверенно перед аудиторией, публичные выступления лишь бодрят; другим они не приносят ничего, кроме ужаса и «столбняка мыслей».

Методы тренировки сержантов в американской армии были сначала опробованы в исследованиях на животных. Эксперименты показали, что молодые особи вырастают более устойчивыми к стрессу, если в онтогенезе они имели опыт многократного успешного сопротивления слабому стрессу. Аналогичные данные были получены и в исследованиях на людях. Теперь доказано, что успешное разрешение сложной ситуации может привести к повышению стрессоустойчивости. Напротив, если дети в стрессовой ситуации сталкиваются с непреодолимыми препятствиями, то во взрослом состоянии они оказываются более уязвимыми по отношению к стрессу и склонными к развитию депрессии.

В лабораториях постепенно разрабатываются и новые методы медикаментозного воздействия. Лечение празозином (стандартным препаратом, назначаемым при гипертонии и частично блокирующим действие норэпинефрина) было опробовано на ветеранах военных действий и представителях мирного населения с посттравматическим стрессовым расстройством и дало положительные результаты. Также выяснилось, что празозин ослабляет алкогольную зависимость и количество потребления спирта. Самые последние исследования в этой области, проведенные Шерри Макки (Sherry McKee) и коллегами из Йельского университета, выявили, что другое распространенное лекарство от гипертонии под названием гуанфацин может ослаблять некоторые реакции, связанные со стрессом, и усиливать работу нейронных комплексов префронтальной коры, помогая людям, например, удерживаться от курения во время стрессовых ситуаций. Более того, многие лаборатории доказали, что реакцию на стресс могут ослабить определенные стратегии поведения, такие как расслабление, глубокое дыхание и медитация.

А что же с чувством самоконтроля? Вероятно, позволит людям ощущать, что они могут контролировать ситуацию. Так что в следующий раз, проходя тест или выступая публично и почувствовав накатывающий ступор, вы, быть может, скажете себе: «Это всего лишь механизм защиты от притаившегося в кустах тигра». Возможно, это позволит вам почувствовать себя более уверенно, даже если и не подскажет правильного ответа на экзаменационный вопрос.

Перевод: Т.А. Митина

По этой теме также читают:

Фрагмент книги Р. Кавашима. Как заставить работать мозг в любом возрасте. Японская система развития интеллекта и памяти. - СПб.: Питер, 2017.

Как сохранить свой разум и интеллект в рабочем состоянии до глубокой старости? Какие тренировки лучше всего способствуют развитию памяти? Что нужно делать, чтобы все успевать? Автор мирового бестселлера «Тренируй свой мозг» Рюта Кавашима, отвечая на «детские» вопросы, рассказывает о работе мозга, его тренировке и условиях эффективности до глубокой старости. Начните тренировать свой мозг уже сегодня! Занимайтесь развитием интеллекта и памяти у себя и своих детей постоянно!

В Правда ли, что мозг полностью формируется к трем годам?
(Девочка, 13 лет)

Наполовину это правда, наполовину нет. Конечно, наш мозг быстро растет и развивается в период от 0 до 3 лет. Мозг новорожденного весит примерно 380 граммов, а четырехлетнего ребенка - уже 1250 граммов. Мозг взрослого человека весит в среднем 1350 граммов, то есть самый значительный рост происходит в период до 3 лет.

Кроме того, в этот период нейроны префронтальной коры мозга соединяются друг с другом растущей сетью нервных волокон. Когда ребенок общается с родителями или играет в различные игры, он получает необходимый для развития мозга опыт.

Считается, что то, насколько хорошо ребенок проводит время с родителями, влияет на развитие его мозга.

Существует японская пословица «Душа трехлетнего ребенка остается с человеком до ста лет», и действительно, по большей части к трем годам мозг уже сформирован.

Однако ученые выяснили, что есть еще один очень важный период для развития нейронов префронтальной коры. В 11-12 лет начинается половое созревание. В этот период мы развиваем мозг своими силами. Обязательно читайте много книг и старательно учитесь, чтобы мозг и особенно префронтальная кора развивались.

Но и этими двумя периодами развитие мозга не ограничивается. Даже повзрослев, можно тренировать и развивать мозг, все зависит от вашего старания. До трех лет мозг быстро растет, но его формирование продолжается и дальше.

Для развития и тренировки мозга нет такого понятия, как «слишком поздно», ведь мозг развивается всю жизнь.

Тест на определение IQ позволяет оценить работу лишь небольшой части мозга, он не показывает эффективность использования самой важной префронтальной коры. Поэтому если у вас высокий IQ, то это вовсе не значит, что в будущем вы сможете стать президентом компании. С другой стороны, низкий IQ не помешает вам осуществить свою мечту, когда вырастете. Так что не переживайте по этому поводу.

Что же значит быть умным? Если честно, я и сам пока точно не знаю. Как ученый, я считаю, что умный человек - тот, кто хорошо умеет использовать префронтальную кору своего мозга.

Префронтальная кора мозга - эта область, которая отвечает за то, чтобы думать , создавать что-то новое из уже известного, принимать решения, исходя из обстоятельств, запоминать и вспоминать вещи.

Значит, умный человек - это человек, у которого префронтальная кора работает хорошо, следовательно, у него все в порядке с памятью, и он быстро соображает.

Что же лучше всего делать для тренировки префронтальной коры? Точно могу сказать, что один из способов тренировки мозга - много читать, считать и писать.

Получается, чтобы стать умным, нужно как следует учиться в школе, ведь школьные занятия тренируют префронтальную кору.

Наш мозг запоминает даже то, что слышал всего один раз. Люди, которые не могут запомнить что-то и с нескольких раз, на самом деле просто не могут найти способ «достать» информацию из памяти. В чем же разница?

Люди, которые могут запомнить информацию с первого раза, бессознательно связывают услышанное с разными другими вещами.

Например, вы идете в магазин, чтобы купить хлеб и тетрадь. Если попытаться запомнить это по отдельности, то все сразу забудется. Но если связать их в уме в один образ «тетрадь из хлеба», то запомнить станет гораздо легче.

То есть даже если вы забудете что-то, в вашей голове останется связанная с этим ассоциация, с помощью которой вы, как удочкой, сможете вытащить из памяти нужную информацию.

А люди, которые не могут запомнить что-то, сколько бы ни пытались, вероятно, просто пытаются запоминать все по отдельности.

В Что значит «голова хорошо работает»?
(Девушка, 19 лет)
О Это значит, что человек умеет хорошо использовать свою префронтальную кору.

«Голова хорошо работает» - значит, человек в любой ситуации быстро понимает, как ему лучше поступить. Необходимо накопить достаточно опыта, чтобы представлять, что может случиться и как лучше себя вести в тех или иных обстоятельствах.

Это работа префронтальной коры: исходя из накопленного опыта выбирать наиболее подходящее ситуации действие. Значит, тот, кто много учится, интересно проводит время, получает разные знания и опыт, следовательно, может эффективно использовать префронтальную кору своего мозга, - это и есть человек, у которого хорошо работает голова.

Почему во время уроков хочется спать?

Во время уроков хочется спать из-за проблем с концентрацией внимания. Когда вас клонит в сон, это значит, что циркуляция крови в префронтальной коре замедляется, как во время отдыха. А вот когда вам интересно учиться и вы сконцентрированы, то и префронтальная кора работает хорошо, и спать не хочется.

Разумеется, причиной сонливости может быть и недостаток сна. Важно ложиться спать в установленное время, как следует высыпаться и жить по расписанию.

В Что происходит в голове, когда мы о ч ем-то думаем?
(Девочка, 9 лет)
О Когда мы просто размышляем о чем-то, командный центр нашего мозга - префронтальная кора - работает только чуть-чуть.

Активность мозга во время размышлений измерили с помощью специального оборудования (МРТ). Оказалось, что в этот момент у правшей префронтальная кора левого полушария мозга работает совсем немного. Мозг настолько удивительная вещь, что можно думать и размышлять, даже используя его совсем чуть-чуть.

Тогда в какое время мозг работает наиболее активно? Согласно нашим исследованиям, мозг наиболее активен во время чтения вслух.

На втором месте - решение простых арифметических примеров. Более того, в отличие от медленного решения сложных задач, во время быстрого решения простых арифметических примеров работает практически весь мозг, включая префронтальную кору обоих полушарий. Однако мы все еще не знаем, почему именно чтение вслух и решение простых примеров заставляют мозг так активно работать.

С другой стороны, когда мы, например, слушаем музыку, наш мозг практически не работает, кроме височной доли, которая отвечает за слуховое восприятие. А если это музыка без слов, то у правшей работает только височная доля правого полушария.

Активность мозга, когда мы читаем вслух и решаем простые примеры, полностью отличается от активности мозга, когда мы слушаем музыку.

О Очень полезно. Когда вы читаете книги, то не только получаете знания, но и тренируете свой мозг.

Читая книги, можно научиться новым вещам, совершить рискованное путешествие в космос (которое невозможно совершить в реальности), встретиться с людьми, которые жили давным-давно, - одним словом, получить бесценный опыт. Но и это не все. Чтение книг тренирует мозг и, значит, пригодится для достижения ваших целей в будущем. Поэтому обязательно читайте как можно больше!

Однако во время чтения комиксов или журналов (где много картинок и мало слов) префронтальная кора почти не работает, поэтому старайтесь читать книги без картинок.

В Работает ли мозг по-разному, когда мы обдумываем фразу и когда записываем е е?
(Девочка, 11 лет)
О Когда вы одновременно пишете и запоминаете, мозг работает намного активнее, поэтому запоминать получается лучше, чем когда вы просто слушаете.

Когда вы обдумываете услышанную фразу, работает префронтальная кора левого полушария, которая отвечает за речь, и нижняя часть височной доли левого полушария, которая, как считается, отвечает за распознавание смысла.

А если вы записываете фразу, одновременно начинают работать оба полушария мозга. Работают префронтальная кора обоих полушарий, а также височная доля и теменная доля обоих полушарий. Получается, что, когда вы пишете, мозг много работает.

Так что если записывать в тетрадь то, что учитель пишет на доске, мозг будет активно работать, а информация - лучше запоминаться. А вот если только слушать и не записывать, то мозг будет работать совсем чуть-чуть, и вы мало что запомните.

В Что происходит в мозге, когда мы запоминаем слова?
(Девочка, 9 лет)
О Префронтальная кора обоих полушарий мозга работает, а то, как она работает, зависит от способа запоминания.

Наши ученые исследовали, как работает мозг во время запоминания слов и знаков.

Во-первых, когда мы видим знак глазами. В этот момент работает затылочная доля обоих полушарий, с помощью которой мы видим, а также несколько областей префронтальной коры левого полушария. Все выученные знаки «хранятся» в задней нижней части височной доли левого полушария.

Во-вторых, когда мы пишем много раз один и тот же знак. В этот момент работают многие области мозга. Особенно активно работает задняя часть префронтальной коры обоих полушарий.

Работа мозга совершенно различается в зависимости от того, пишем мы слова, чтобы запомнить, или нет.

Выяснилось, что при письме знаки запоминаются гораздо лучше. А вот если их не писать, то запоминать будет очень трудно, ведь мозг практически не работает в этом случае.

Кроме того, когда мы пишем, активно работает самая важная часть мозга - префронтальная кора. Получается, что это хорошая тренировка для нее.

Если тренировать префронтальную кору, то мозг не только будет хорошо запоминать слова, но и выучит, как и где их использовать.

А вот когда вы учите, как пишутся слова, просто смотря на них, префронтальная кора не работает так активно, как когда вы их пишете, поэтому вы сможете запомнить только сами слова.

В Можно ли стать умнее, если решать арифметические примеры в математических таблицах?
(Мальчик, 9 лет)
О Решение примеров в математических таблицах - это как упражнения для разогрева перед тренировкой. Неизвестно, можно ли поумнеть, решая только их.

Решение простых арифметических примеров в математических таблицах активизирует префронтальную кору обоих полушарий. Поэтому это хорошо в качестве тренировки для мозга.

Однако не следует забывать, что если выполнять только задания такого типа, то другие задания выполнять не научишься и будешь хорошо решать лишь простые примеры.

Если делать только упражнения для разминки, не получится хорошо научиться играть в футбол или волейбол, ведь так? После разминки всегда идет сама тренировка, на которой уже можно чему-нибудь научиться.

Решение примеров в таблицах - такая же разминка для мозга. После разминки, когда префронтальная кора хорошо работает, размышляйте, хорошо проводите время с друзьями, общайтесь с разными людьми, ходите в интересные места - в общем, получайте опыт, и тогда можно стать умным.

Поэтому нельзя ограничиваться только решением примеров в таблицах. Решать их, конечно, очень полезно, но гораздо важнее то, чем вы занимаетесь помимо них.

В Как работает мозг во время игры в слова?
(Мальчик, 9 лет)
О Во время этой игры мозг работает очень активно, особенно префронтальная кора.

Игра в слова - это игра, где нужно по очереди говорить слова и каждое новое слово должно начинаться на последнюю букву предыдущего. Слова не должны повторяться. Когда мы играем в эту игру, многие области мозга, и в первую очередь префронтальная кора, активно работают. Поэтому игра в слова очень полезна для тренировки мозга.

По данным наших исследований, чем больше людей участвуют в игре, тем активнее работает мозг. Хотя при большом количестве участников собственное время игры уменьшается, но усложняется сама игра, ведь нужно следить за другими игроками, и поэтому активность мозга увеличивается.

В Как тренировать мозг, чтобы развивать воображение и творческие способности?
(Мальчик, 13 лет)
О За творческие способности отвечает префронтальная кора мозга. Поэтому тренировать нужно именно е е.

Мы провели исследование, чтобы выяснить, какая область мозга отвечает за воображение и творческие способности.

Студентам говорили названия предметов, не существующих в реальности, например «арбузный телевизор» или «лестница из кошек», и просили вообразить их себе. Когда студенты пытались представить эти новые предметы, у них работала главным образом префронтальная кора левого полушария.

То есть за воображение и творческие способности отвечает в основном эта область мозга. Следовательно, чтобы развивать такие способности, нужно тренировать префронтальную кору мозга.

А для ее тренировки нужно много общаться и проводить время с родителями и друзьями, получать разный опыт и хорошо учиться в школе.

Кроме того, очень полезно читать и решать арифметические примеры. А вот когда вы смотрите телевизор, играете в видеоигры или читаете комиксы, префронтальная кора не работает. И хотя полностью отказываться от этого не обязательно, нужно уменьшить время, которое вы проводите за этими занятиями.

Построй в голове скоростную магистраль

Информация, поступающая из внешнего мира в мозг, передается от одного нейрона к другому, как в игре «испорченный телефон». Только в отличие от игры, информация не изменяется по пути и доходит до последнего нейрона в правильном виде.

Правда, мы сразу забываем то, что слышали, видели или делали только один раз. А вот когда информация повторяется, мозг работает активно и запоминает ее.

Если сравнить путь, по которому информация прошла только один раз, с узкой проселочной дорогой, то с помощью многократного повторения можно построить широкую скоростную магистраль.

Тренировать мозг - значит строить много таких магистралей в разных направлениях.

В Полезно ли для мозга учиться через силу?
(Мальчик, 9 лет)
О В этом случае мозг работает неэффективно.

Наш мозг устроен таким образом, что, когда мы занимаемся чем-то без желания, он почти не работает. А работает он в том случае, когда у нас есть энтузиазм и мотивация.

Когда учиться совсем не хочется, но мы все равно делаем это через силу, продуктивность мозга падает.

С другой стороны, заставлять мозг работать через силу полезно для его тренировки. Ведь если вы, например, бежите марафон без особого желания, это же в любом случае полезно для тела.

Конечно, любым делом приятнее заниматься, если у вас есть желание и мотивация. А как вы себя мотивируете?

В Почему то, что нравится, легко запомнить, а то, что не нравится, - нет?
(Девочка, 6 лет)
О Потому что когда мы стараемся и делаем что-то с желанием, префронтальная кора мозга работает намного лучше.

Префронтальная кора - это область мозга, отвечающая за мотивацию. Мотивация растет, когда мы занимаемся тем, что нам нравится.

Структура, которая регулирует эмоции, находится глубоко в мозге и называется лимбической системой. От нее в префронтальную кору поступают сигналы «Это мне нравится! Я люблю это делать!». А когда от лимбической системы поступают сигналы «Мне это не нравится!», то префронтальная кора практически перестает работать. Поэтому пропадает мотивация и падает продуктивность.

Но нельзя бросать учить какие-то предметы только потому, что они не нравятся. Ведь это плохо отразится на вашем будущем.

Бывает, что начинаешь любить предметы, которые раньше не нравились, после того как много позанимаешься. Поэтому придумайте, как себя мотивировать, например, с помощью системы поощрений за успехи по нелюбимым предметам.

В Можно перестроить мозг так, чтобы полюбить нелюбимые предметы?
(Мальчик, 10 лет)
О Можно полюбить даже нелюбимые предметы, если много ими заниматься.

В школе я терпеть не мог английский язык. В средних классах я нормально к нему относился, но в старших просто возненавидел.

Разумеется, мои оценки по этому предмету были плохими. Но сейчас я свободно общаюсь с иностранцами на английском и исправляю ошибки в текстах моих студентов.

Как же я смог преодолеть свою нелюбовь к английскому?

Все дело в том, что мне приходилось постоянно использовать английский язык: я жил в принимающей семье за границей, чтобы заниматься исследованиями. Поначалу мой мозг продолжал не любить английский, но у него не было выбора, ведь нужно было постоянно общаться и работать. Так мой мозг постепенно переключился на любовь к английскому.

Если не будете прикладывать усилий, вы никогда не сможете полюбить нелюбимый предмет. Нужно понимать, что это может пригодиться вам в будущем, и стараться изо всех сил - так вы сможете полюбить то, что раньше вам не нравилось. Мой личный опыт это подтверждает.

В Почему те, кто не занимается на дополнительных курсах, умнее тех, кто занимается?
(Девочка, 9 лет)
О Потому что желание самостоятельно изучать что-то не связано с количеством времени, затраченного на учебу.

Школьная успеваемость учеников, которые занимаются на дополнительных курсах, сильно зависит от того, что они на этих курсах делают. Кроме того, на результаты обучения влияет отношение к школьным занятиям, поведение на уроках, подготовка домашнего задания и повторение материала.

Люди, которые изучают что-то самостоятельно и с энтузиазмом, могут усвоить гораздо больше, чем те, кого учат другие люди. Это общеизвестный факт.

Например, школьник не ходит на дополнительные курсы, но как следует занимается в школе и самостоятельно. Очевидно, что он достигнет лучших результатов, чем тот, кто ходит на курсы через силу.

Кроме того, результат не зависит от продолжительности занятий, он зависит от желания учиться и мотивации.

Если вы будете изо всех сил стараться и тренировать свой мозг, то сможете исполнить вою мечту и стать умным.

См. также: Развитие префронтальной области головного мозга с помощью упражнений

8. Вы решили отправиться на пешеходную экскурсию за город. Перед началом маршрута внезапно испортилась погода, может пойти дождь, от которого укрыться будет негде. Всем, кто раздумал идти, возвращают деньги за билет. Вы будете среди тех, кто вопреки непогоде отправится на экскурсию?

9. Вам прописано десять сеансов неприятной лечебной процедуры. Вы пройдете весь курс до конца?

10. Вам пришло письмо, которое не требует немедленного ответа. Вы ответите на него сразу?

11. Если придется брать деньги в долг, вы вовремя их отдадите?

12. По телевизору идет ваша любимая передача, а вам срочно надо выполнить какое-то важное дело. Вы сделаете его, не прерываясь на телевизор?

13. Вы решили ежедневно делать гимнастику. Сможете ли не делать себе поблажек ни в выходные, ни в праздники и не отказываться от задуманного, ссылаясь на нехватку времени или еще какие-то обстоятельства?

14. Сдержите ли вы данное кому-то обещание, даже если выполнить его окажется трудно?

За каждый ответ «да» начислите себе 2 очка, за каждый ответ «может быть» – 1 очко и за каждый ответ «нет» – 0 очков. Подсчитайте общее количество набранных вами очков.

Если вы набрали от 0 до 14 баллов – ваша сила воли развита слабо.

Если вы набрали от 15 до 21 баллов – сила воли у вас развита средне.

Если вы набрали от 22 до 28 баллов – у вас хорошо развитая сила воля.

Как вам кажется, эта оценка соответствует действительности? Честно ли вы ответили на все вопросы? Не пытались ли, пусть неосознанно, приукрасить свое поведение?

Но сколько бы очков вы ни набрали – у вас есть потенциал для развития!

Можете гордиться собой, если выяснилось, что у вас сильная воля, но все равно ведь и у вас наверняка есть слабости, о которых вы знаете. Кроме того, даже сильная воля может стать еще сильнее и приносить вам еще больше радости и удовольствия от жизни.

Ну а если результаты теста не такие радужные – не спешите отчаиваться, лучше скажите себе, что именно сегодня для вас начинается новая жизнь, в которой вы будете по-другому относиться и к себе, и к обстоятельствам, и к жизненным задачам, и к своим целям, и к желаниям, и к возникающим на пути трудностям. Вы начинаете дорогу к себе новому – волевому, сильному человеку, который не сбивается с выбранного пути и всегда добивается своего.

А теперь давайте поговорим о природе такого качества, как сила воли, и о том, как и почему она поддается тренировке.

Где живет сила воли. Префронтальная кора

Сила воли – это одна из функций нашего мозга. Мозг поддается тренировке. Более того – мозг с готовностью откликается на те новые задачи, которые мы перед ним ставим. Сила воли, как свойство мозга, не исключение. Ведь тренируя силу воли, мы тем самым тренируем и головной мозг, а точнее, развиваем его лобные доли .

Ученые уже давно выяснили, что именно лобные доли головного мозга отвечают за процессы, связанные с саморегуляцией и самоконтролем. А воля, как мы уже выяснили, имеет непосредственное отношение к самоконтролю. И если у животных лобные доли отвечают только за контроль движений и положений тела, то у человека их функции гораздо богаче – именно с помощью лобных долей мы регулируем свое поведение, свои мысли, чувства и эмоции. Более того, именно благодаря лобным долям мы осознаем, кто мы есть. Лобные доли отвечают за наше ощущение собственной идентичности, они позволяют нам осознать свою индивидуальность, ответить на вопрос «Кто я?».

Животные не задают себе таких вопросов. Животные не планируют своих действий и не контролируют свое поведение при помощи разума. На это способен лишь человек. Вот почему у человека по сравнению с животными лобные доли более развиты и гораздо сложнее устроены. Представьте себе: у большинства хищных животных они едва намечены, у приматов развиты сильнее, а у человека занимают почти треть от всего объема больших полушарий мозга! Такой дар мы получили в процессе эволюции – лобные доли развились именно благодаря тому, что у человека появилась необходимость в таком качестве, как сила воли.

Но особое значение для нашей силы воли имеет кора лобных долей, или, как ее еще называют, префронтальная кора . Это передняя часть мозга, которая расположена в области лба – точнее, прямо за лобной костью. Некоторые исследователи называют ее «командным пунктом» и даже «топ-менеджером» нашего мозга. И не случайно – это наиболее высокоразвитая часть мозга, которая, собственно, и делает нас человеком разумным.

Вот основные качества, за которые отвечает префронтальная кора:

Способность планировать свои действия,

Умение контролировать свои импульсы,

Способность запретить себе делать что-то плохое или вредное,

Организованность и самодисциплина,

Настойчивость и целеустремленность,

Способность осознавать и исправлять ошибки,

Способность отдавать себе отчет в своих словах и действиях,

Способность управлять своими эмоциями,

Способность принимать решения.

Почему самоконтроль может ослабевать

Именно с помощью префронтальной коры мы можем отличать важное от второстепенного, вредное от полезного – по сути дела, разбираться в том, «что такое хорошо и что такое плохо», и на основе сделанных выводов принимать решения и осуществлять те или иные действия.

Что интересно, префронтальная кора всегда подает нам точные сигналы относительно того, что для нас правильно, а что нет. Может, вы заметили, что, съедая лишний кусок торта, несмотря на диету, или отлынивая от занятий физкультурой, или откладывая на завтра важное дело, вы испытываете нечто вроде угрызений совести? Ну или по крайней мере понимаете, что ведете себя неправильно. Так проявляется работа префронтальной коры. Она изо всех сил пытается направить нас на «путь истинный» и оградить от ошибочных действий и решений. И мы всегда слышим ее сигналы. Другое дело, что не всегда им следуем!

Это происходит тогда, когда влияние префронтальной коры ослабевает. Часто это происходит под воздействием стресса , к которому эта область мозга очень чувствительна. Мы способны к самоконтролю, к обузданию сиюминутных страстей и эмоциональных импульсов, к принятию решений и разумному планированию действий благодаря тому, что нейроны (нервные клетки) префронтальной коры связываются между собой и образуют нейронные сети. По нейронной сети передаются сигналы, которые и определяют наше подконтрольное разуму поведение. Но в случае стресса в организме выделяется множество биохимических веществ, которые нарушают, а то и полностью блокируют передачу сигналов между нейронами. Деятельность префронтальной коры ослабевает. А поскольку «свято место пусто не бывает», то на авансцену тут же выступают другие, более древние участки нашего мозга – те самые, которые формируют инстинкты, страхи, неконтролируемые эмоции и импульсы.

Вот почему в состоянии стресса мы порой начинаем бояться того, чего бояться не следует, делаем ошибки в самых простых вещах и совершаем неразумные поступки. Вот почему стресс способен сделать нас ленивыми и безвольными.

Давайте перечислим, какие еще проблемы поджидают нас из-за снижения активности префронтальной коры:

Рассеянность, неумение сосредоточиться;

Склонность совершать поступки, о которых мы позже сожалеем;

Неорганизованность;

Подверженность необоснованным страхам;

Неадекватность в выражении эмоций (когда полная бесчувственность сменяется неконтролируемыми вспышками без видимых причин);

Склонность совершать одни и те же ошибки – наступать на одни и те же грабли из-за неумения делать выводы и учиться на опыте;

Неумение правильно оценивать обстановку;

Конфликтность;

Подавленность, депрессивность, негативный настрой.

Префронтальная кора (ПК) выполняет главенствующую роль в функциональности человеческого сознания. Она отвечает за наши эмоции, внимание, но и также подавляет эти аспекты. В некоторой степени, она регулирует выходящие из лимбической системы эмоции но, в конечном счете, сдается.

Стремление к потреблению пищи, воды и размножению исходят из глубинных . Эти части мозга просто отдают приказ коре на выполнение определенных действий, например, когда появляется голод, жажда и так далее.

ПК является наиболее сформированной мозговой частью, которая располагается прямо за лобной костью. В данной области различают три зоны:

Дорсолатеральная
Вентромедиальная
Орбитофронтальная

Дорсолатеральная область связывается с отделами мозга, которые, прежде всего, отвечают за внимание, когнитивные способности, моторику, в то время как вентромедиальная зона отвечает за наши эмоции.

Также вентромедиальная префронтальная кора головного мозга участвует в генерировании фаз «глубокого сна», а ее сокращение части глубокого сна. В конечном итоге, данное сокращение ведет ухудшению процесса передачи информации из кратковременной памяти в долговременную и в обратном направлении.

Орбитофронтальная кора (ОФК) считается одной из наименее изученных частей мозговой структуры. Имеет практически полную анатомическую идентичность с вентромедиальной корой.

Ряд ученых предполагает, что ОФК играет ключевую роль в оповещении мозга. В частности, об ожидаемом поощрении или наказании, в определенных ситуациях. Также выделяется, что данная кора ответственна за адаптивное обучение.

Функции префронтальной коры

Исследования показывают, что исполнительность функций регулируется префронтальными участками коры головного мозга, хотя некоторая часть ученых опровергает данную гипотезу. В многочисленных статьях, в которых ведется речь о повреждениях префронтальной области, описывается соответствующие расстройства исполнительных функций.

С другой стороны высказывается мнение, что для нормальной работы высокоуровневых процессов, необходима целостность не только префронтальных областей, но и других частей мозга. Следственно можно выделить, что префронтальная кора головного мозга отвечает за:

Внимание и суждение
Контролирование импульсивности поведения
Поведенческую организацию
Критический тип мышления (делаю ли я правильно)
Планирование и предугадывание будущего
Извлечение выгоды из полученного ранее опыта, то есть получение способности пользоваться опытом, извлеченным в прошлом и его использование в настоящее время
Осмысление эмоциональных проявлений и решение, каким образом эти эмоции следует выражать (прыгать, танцевать, просто улыбнуться, заплакать и т.д.)
Эмпатию (сопереживание эмоциональному состоянию другого человека).

Негативные проявления при снижении функциональности префронтальной коры

При диагностике ПК, используя такую методику как SPECT, специалисты проводят диагностику в двух вариантах: в первом, когда мозг находится в состоянии покоя, во втором – во время дополнительной стимуляции. При оценке функциональности мозга, в первую очередь учитывается результат, проводимый в состоянии мозговой активности.

При дополнительной стимуляции, активность ПК будет возрастать. При наличии такой мозговой патологии, как шизофрения или СДВГ, во время стимулирования активность ПК будет снижаться.

В случае если выявляется дисфункция ПК, то у пациентов могут присутствовать ряд расстройств, таких как:

Рассеяность
Ослабление или отсутствие контроля над импульсивностью (пациент захотел что-то сделать и в этот же момент непродуманно это сделал)
Признаки гиперактивности
Снижение концентрации и понимания
Нарушение организованности
Прокрастинация или склонность к постоянному откладыванию дел на потом
Искажение суждения и восприятия происходящего вокруг, неправильное толкование событий и эмоций других людей
Отсутствие извлечения опыта, то есть человек не способен учиться на своих прошлых ошибках
Расстройство кратковременной памяти
Социофобия (присутствие страха при решении сделать какой-либо шаг)

Ослабление ПК также происходит по мере того, как стареет человек. Именно пожилые люди зачастую испытывают расстройства перехода памяти из кратковременной в долговременную, в соответствии с деградацией их медальной коры. У пожилых людей память не сохраняется, а остается в гиппокампе, что свидетельствует о повышенной гиппокампальной активации.

Охранное торможение или защитная способность префронтальной коры

Данная способность «забивать» на что-либо – это своеобразная защита префронтальной коры, которая позволяет избежать ее истощения. Боковая часть ПК регулирует поведение и привычки, тем самым не дает воспринимать события, за которые человек сильно волнуется. Данное торможение – это активирующийся нервный процесс, который возникает или предупреждает негативный поток нервных импульсов.

Также данный процесс позволяет обеспечить нормальную работу всех систем и органов человека. В первую очередь защитная функция формируется для нервных клеток мозговой коры, тем самым защищая ее от перевозбуждения.

Если выражаться простыми словами, то охранное торможение – это способность не тратить ценные ресурсы ПК на события второстепенной важности. Это достаточно важно, если человек хочет поддерживать свою энергию и способность мыслить в течение всего дня. Поэтому «забить на все» позволяет сохранить функциональность ПК для более важных моментов своей жизни.

Пероральная кора мозга. Префронтальная кора: функции

Функции префронтальной коры

Негативные проявления при снижении функциональности префронтальной коры

Охранное торможение или защитная способность префронтальной коры

Рекомендации для снижения риска возникновения проблем префронтальной коры

Читайте также

Как засолить селедку в домашних условиях

Вспомогательные глаголы в английском языке Так для чего же нужны вспомогательные глаголы

Разноимённые полюса Одноименные магнитные полюсы разноименные

THE BELL