Для того что бы понять как медитация влияет на нейропластичность меняет наш мозг и в частности увеличивает скорость образования новых нейронных связей необходимо разобраться с базовыми понятиями этого процесса. Для этого в начале статьи мы разберем фундаментальные определения, которые послужат для нас базой для дальнейшего анализа и понимания логики построения статьи.
Мною будут даны базовые определения того что такое нейрон, аксоны, дендриты, синапсы, нейронные сети, миелинизация, нейромедиаторы, нейропластичность и нервная система в частности. Если вы хорошо разбираетесь в этих определениях, то можете смело переходить к второй части где объясняется связь между нейропластичностью и медитацией.
Базовые определения
Нейрон — это основная клетка нервной системы, отвечающая за передачу и обработку информации. Функции нейронов в мозгу включают передачу электрохимических сигналов, взаимодействие с другими нейронами через синапсы и участие в формировании нейронных сетей, что обеспечивает когнитивные процессы, такие как обучение, память и восприятие и множество других сознательный и по большей части бессознательных функций организма.
Нейроны связаны между собой через синапсы, где аксоны одного нейрона передают сигналы дендритам другого.
Аксоны — это длинные отростки нейронов, которые проводят электрические импульсы от тела клетки к другим нейронам, мышцам или железам. Улучшение качества работы аксонов способствует повышению качества коммуникации между нейронами, это улучшает когнитивные функции, скорость мышления и реакции, память и способность к обучению. Развитые аксоны улучшают связь нашего мозга со всем телом, что позволяет получать и обрабатывать большой объем информации при принятии микрорешений, как на сознательном, так и на подсознательном уровне. Это также сильно влияет на физиологическую способность к восстановлению после когнитивных и физических нарушений, травм и заболеваний. Обычно один нейрон имеет один аксон.
Дендриты - короткие, разветвленные отростки, которые принимают сигналы от других нейронов и передают их в тело клетки. Нейрон может иметь множество дендритов.
Синапсы — это контакты между нейронами, через которые происходит передача сигналов. Они могут быть химическими (где нейромедиаторы высвобождаются из одного нейрона и связываются с рецепторами на другом) или электрическими (где сигналы передаются напрямую через специальные каналы). В процессе развития или восстановления, аксоны могут образовывать новые ветвления, которые контактируют с другими нейронами, формируя новые синапсы.
Один аксон может образовывать от нескольких сотен до десятков тысяч синапсов, в зависимости от типа нейрона. Например, моторные нейроны могут иметь несколько сотен синапсов, тогда как нейроны в коре мозга могут формировать десятки тысяч синапсов. Это разнообразие позволяет нейронам эффективно взаимодействовать и передавать информацию в нейронных сетях.
Эти процессы играют ключевую роль в нейропластичности и обучении.
Миелин — это жироподобное вещество, образующее оболочку вокруг аксонов. Он изолирует аксоны и увеличивает скорость передачи электрических импульсов между ними. Это позволяет нейронам более эффективно и быстро обмениваться информацией, что улучшает общую работу нервной системы и скорость обработки информации и реагирования на внешние стимулы.
Миелинизация аксонов — это процесс формирования миелиновой оболочки вокруг аксонов, которая изолирует их и ускоряет передачу электрохимических импульсов. Благодаря миелинезации пропускная способность аксонов может вырасти в несколько раз. Миелинизация улучшает скорость и эффективность нейронной связи, что способствует более быстрому и точному обмену информацией между нейронами.
Нейронные сети мозга — это группа взаимосвязанных нейронов, которые связанны большим количеством аксонов и дендритов, они совместно обрабатывают информацию и выполняют определенные функции. Чем больше между ними связей и чем они крупнее, тем быстрее и эффективнее нейронные сети обрабатывают информацию и выполняют свои функции.
Пример сети, отвечающей за работу внимания, — это фронтально-париетальная сеть, которая включает области, такие как префронтальная кора и верхняя теменная извилина. Эта сеть помогает фокусироваться на важной информации и игнорировать отвлекающие факторы.
Нейропластичность — это способность мозга изменять свою структуру и функции в ответ на опыт, обучение, или повреждения, за счет создания новых нейронных связей их развития и реорганизации существующих. Физиологически этот процесс связан с появлением новых дендритов и синаптических связей, а так же с миелинизацией существующих аксонов. Новые аксона появляются довольно редко, а дендриты не так хорошо миелинизируются, как аксоны.
Нейропластичность позволяет мозгу адаптироваться к изменениям, восстанавливаться после травм, улучшать когнитивные функции, развивать новые навыки и поддерживать ментальное здоровье на протяжении всей жизни.
Синаптическая пластичность (нейропластичность) : после обучения или в ответ на стимулы, синапсы могут увеличиваться, укрепляться или ослабляться, изменяя эффективность передачи сигналов.
Миелинизация аксонов и является одной из основных составных частей процесса нейропластичности и заключается в том, что миелиновая оболочка аксонов и некоторых дендритов увеличивается под воздействием получаемого человеком опыта и повторяющихся процессов которые задействуют определенные нейронные сети в нашем мозгу. Так как миелин способствует более быстрому и эффективному проведению сигналов между нейронами, и улучшает их взаимодействие, он образуется в тех нейронных связях которые чаще всего задействованы и значит несут функциональную необходимость здесь и сейчас. Поэтому регулярно запуская какие-то процессы в нашем мозгу, мы как бы наращиваем «миелиновые мышцы» в определенных группах нейронов. Это, в свою очередь является прямым проявлением процесса нейропластичности — способность мозга изменять свои структуры и функции в ответ на обучение, опыт и травмы.
Олигодендроциты — это особый тип клеток в центральной нервной системе, которые отвечают за образование миелиновой оболочки вокруг аксонов.
Везикулы - это маленькие пузырьки, окружённые мембраной, которые транспортируют молекулы и нейромедиаторы ( например дофамин или окситоцин) внутри клетки и выбрасываются в синаптическую щель для передачи нейрохимических сигналов, которые формируют определенное состояние нейронной сети.
Везикулы необходимы для:
Переноса нейромедиаторов между нейронами.
Выделения молекул, таких как нейротрансмиттеры или нейромедиаторы ( например дофамина) , в синаптическую щель.
Сохранение и поддержание нужной концентрации нейромедиаторов внутри клетки.
Синаптическая щель — это крошечное пространство между двумя нейронами, где один нейрон передаёт сигнал другому. Она находится между пресинаптическим терминалом (оконцовкой аксона) и постсинаптической мембраной (на дендритах или теле другого нейрона). Функция синаптической щели: Передача биохимических сигналов от нейрона к нейрону. Нейротрансмиттеры выделяются из пресинаптического нейрона в синаптическую щель и связываются с рецепторами на постсинаптическом нейроне, что запускает передачу сигнала к следующему нейрону.
Например, передача дофамина через синаптическую щель происходит следующим образом.
Заполнение везикул: Дофамин синтезируется в пресинаптическом нейроне и упаковывается в везикулы (мембранные пузырьки) в нервных окончаниях (пресинаптическом терминале).
Выделение везикул: Когда нервный импульс достигает пресинаптического терминала где находятся везикулы с дофамином, он вызывает открытие кальциевых каналов, что приводит к увеличению концентрации кальция внутри клетки. Этот кальций инициирует слияние везикул с пресинаптической мембраной, высвобождая дофамин в синаптическую щель.
Связывание и эффект: Дофамин в синаптической щели связывается с рецепторами на постсинаптической мембране, что приводит к изменению электрической активности постсинаптического нейрона и передаче сигнала дальше. Так запускается цепная реакция и в работу включаются большие группы нейронов.
Таким образом, везикулы обеспечивают упаковку и точное высвобождение дофамина, что критично для эффективной передачи сигналов между нейронами.
Симпатическая и парасимпатическая части нервной системы — это два основных компонента автономной нервной системы, которая регулирует непроизвольные, автоматические функции организма.
Симпатическая часть нервной системы:
Функция: Активируется в стрессовых или экстренных ситуациях, вызывая реакции "бей или беги". Она увеличивает частоту сердечных сокращений, расширяет бронхи, стимулирует выброс глюкозы в кровь и замедляет пищеварение.
Механизм: Работает через нейроны, которые исходят от спинного мозга и влияют на органы через симпатические узлы.
Парасимпатическая часть нервная система:
Функция: Активируется в состояниях покоя и восстановления, способствуя расслаблению и восстановлению ресурсов. Она замедляет частоту сердечных сокращений, стимулирует пищеварение и способствует расслаблению.
Механизм: Работает через нейроны, которые исходят от головного и крестцового отдела спинного мозга и влияют на органы напрямую или через парасимпатические узлы.
Эти две системы работают в противовес друг другу, поддерживая гомеостаз и адаптацию организма к изменениям в окружающей среде.
В современной действительности баланс между этими частями нарушается в сторону симпатической части и люди находятся в состоянии постоянного возбуждения и готовности к реагированию на реальную или мнимую опасность.
Этих базовых определений будет достаточно для построения дальнейшей логики и обоснования того, как медитация влияет на нейропластичность и увеличивает ее скорость.
Как медитация влияет на процесс нейропластичности и ее скорость
Медитация повышает интенсивность и частоту стимуляции определенных нейронных сетей и за счет регулярно повторяемой практики на нейронные сети повышается нагрузка и они чаще других включаюсь в работу, что вызывает изменения объема и скорости прохождения сигналов через синапсы, аксоны и дендриты. А это в свою очередь является причиной ускоренной нейропластичности в той области мозга, которая стимулируется за счет практики.
Например, практика концентрации на дыхании стимулирует различные области мозга и нейронные сети, которые связаны с вниманием, эмоциональной регуляцией и самосознанием. Основные из них:
Префронтальная кора (PFC)
Dorsolateral Prefrontal Cortex (dlPFC) Активируется при концентрации внимания и когнитивном контроле. Это помогает в улучшении способности удерживать фокус на объекте медитации, таком как дыхание.
Ventromedial Prefrontal Cortex (vmPFC)
Связана с саморефлексией и регуляцией эмоций. Регулярная практика медитации улучшает эмоциональную устойчивость.
Поясная кора (Anterior Cingulate Cortex, ACC)
Играет ключевую роль в управлении вниманием и мониторинге конфликтов. Это помогает удерживать внимание и перенаправлять его, если оно отвлекается.
Инсула
Участвует в осознанности тела и внутренних ощущений. Медитация на дыхании увеличивает осознанность телесных ощущений, что помогает в развитии глубинного самосознания.
Гиппокамп
Вовлечен в формирование и хранение памяти. Практика медитации связана с увеличением объема серого вещества в гиппокампе, что может улучшить память и обучение.
Миндалевидное тело или Амигдала
Связана с эмоциональной реакцией, особенно страхом и тревогой. Медитация способствует снижению активности амигдалы, что помогает уменьшить стресс и тревогу.
Default Mode Network (DMN)
Это сеть мозговых областей, активная в состоянии неосознанности, связанная с саморефлексией и спонтанными мыслями. Медитация уменьшает активность DMN, что приводит к снижению “блуждания ума” и улучшению способности находиться в настоящем моменте.
Чем чаще и в большем объеме нейронные сети мозга подвергаются стимуляции, тем быстрее могут происходить нейропластические изменения. Это относится как к физической активности, так и к ментальным упражнениям, которыми по факту и является практика медитации.
Миелинизация аксонов происходит как часть нормального процесса развития и пластичности нервной системы. Активность нейронов влияет на выработку миелина, так как миелин обогащает аксонные мембраны, увеличивая скорость передачи нервных импульсов. Стимуляция аксонов через повторяющиеся нервные импульсы способствует активации олигодендроцитов, клеток, ответственных за образование миелиновой оболочки. Количество необходимых возмущений для начала миелинизации может варьироваться, но общепринято, что длительная и регулярная активность приводит к более выраженным изменениям в миелинизации.
Медитация, например способствует увеличению миелиновой оболочки аксонов в мозолистом теле ( большое нейронное образование) за счет пзапуска процесса нейропластичности, что улучшает связи между полушариями мозга. Регулярная медитативная практика стимулирует активность нейронов в этой области и способствует их более эффективному взаимодействию.
Образование олигодендроцитов и их развитие зависят от нескольких ключевых факторов:
Нейротрофические факторы:
Эти молекулы, такие как мозговой нейротрофический фактор (BDNF) и фактор роста нервов (NGF), играют важную роль в поддержке роста и созревания олигодендроцитов. Они способствуют их дифференцировке и поддержанию их функции.
Научно доказано, что медитация стимулирует выработку нейротрофических факторов, таких как фактор роста нервов (NGF) и мозговой нейротрофический фактор (BDNF), которые играют ключевую роль в процессе миелинизации аксонов.
Исследования показывают, что медитация может положительно влиять на уровень мозгового нейротрофического фактора (BDNF), который играет важную роль в нейропластичности, обучении и памяти.
Примеры исследований о влиянии медитации на уровень нейротрофического фактора (BDNF):
1. Мета-анализ исследований медитации и BDNF (2018) "A meta-analytic review of the effects of meditation on brain-derived neurotrophic factor (BDNF)."
Исследователи: Дж. Хоффман, С. Чжан, Л. И. Гилберт, П. Розенфельд. Это исследование, опубликованное в журнале *Neuroscience & Biobehavioral Reviews*, обобщает данные нескольких исследований и подтверждает положительное влияние медитации на уровни BDNF.
Этот мета-анализ охватывает несколько исследований, оценивающих влияние медитации на уровни BDNF. Авторы пришли к выводу, что медитация действительно увеличивает уровни BDNF, что может способствовать улучшению психического здоровья, в частности снижению симптомов депрессии и тревоги, а также улучшению когнитивных функций
2. Эффекты медитации на уровни BDNF у пациентов с болезнью Альцгеймера (2016) "Effects of Meditation and Physical Exercise on Cognitive Function and Brain-Derived Neurotrophic Factor in Patients with Alzheimer’s Disease."
Исследователи: Э. Лаврек, Дж. С. Кан, М. Л. Брок, П. Дж. Эйзенгарт. Исследование, опубликованное в *Journal of Alzheimer’s Disease*, обнаружило, что медитация в сочетании с физическими упражнениями увеличивает уровни BDNF и улучшает когнитивные функции у пациентов с болезнью Альцгеймера.
Это исследование рассмотрело влияние медитации и физических упражнений на уровни BDNF у пациентов с болезнью Альцгеймера. Медитация и физические упражнения, по-видимому, увеличивали уровни BDNF, что могло улучшить когнитивные функции и замедлить прогрессирование болезни .
3. Исследование на тему медитации и BDNF (2010) "Meditation practice and levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF): A potential mechanism for stress resilience." Исследователи: Ф. Рикарди, А. Тан, М. Ризви, Р. Гур и др. Это исследование было опубликовано в журнале Psychoneuroendocrinology.
В этом исследовании изучалось влияние медитации на уровни BDNF у медитирующих и немедитирующих участников. Результаты показали, что у практикующих медитацию уровни BDNF были значительно выше, чем у контрольной группы. Это подтверждает, что медитация может способствовать росту BDNF, что, в свою очередь, может улучшить когнитивные функции и способствовать устойчивости к стрессу .
4. Исследование на студентах медицинских вузов (2015) "Mindfulness meditation increases BDNF levels in medical students."
Исследователи: Д. Хагер, А. Майер, М. В. Ньюман. Исследование опубликовано в *International Journal of Stress Management*
В этом исследовании было изучено влияние медитации осознанности на уровни BDNF у студентов-медиков. Результаты показали значительное увеличение уровней BDNF у тех, кто практиковал медитацию, по сравнению с контрольной группой, что подчеркивает потенциал медитации в улучшении психического благополучия в условиях стресса
Активность нейронов: Нейрональная активность и передача сигналов оказывают значительное влияние на образование олигодендроцитов. Регулярная активность аксонов может стимулировать выделение молекул и факторов, которые способствуют миелинизации и поддерживают развитие олигодендроцитов.
Практики осознанности и медитация при их регулярности постоянно активируют определенные нейтронные сети, что является сигналом для запуска процесса нейропластичности.
Метаболические состояния: Нарушения обмена веществ, воспалительные процессы и определённые болезни, такие как рассеянный склероз, могут повлиять на способность олигодендроцитов к формированию и поддержанию миелиновой оболочки. Здоровое состояние метаболизма и отсутствие воспаления способствуют оптимальному развитию олигодендроцитов.
Метаболическое состояние сильно связанно с уровнем стресса через несколько ключевых механизмов. Стресс вызывает активацию симпатической части нервной системы ( отвечает за возбуждение) и высвобождение стресс-гормонов, таких как кортизол, норадреналин и адреналин. Эти гормоны влияют на метаболизм, увеличивая уровень глюкозы и кислорода в крови, что предоставляет дополнительную энергию для реакции "бей или беги". В долгосрочной перспективе хронический стресс может привести к метаболическим нарушениям, таким как инсулинорезистентность, ожирение, гипертония и так далее.
Активация парасимпатической системы при помощи медитации, активизируется через вагусный нерв, играет важную роль в контексте стресса и метаболического состояния. Парасимпатическая система отвечает за состояние покоя и восстановления, способствуя снижению уровня стресса и нормализации физиологических процессов. Она помогает снизить уровень кортизола и других стресс-гормонов, способствует восстановлению нормального метаболизма, улучшает пищеварение и поддерживает гомеостаз.
В результате активация парасимпатической системы за счет медитативных практик, значительно балансирует ответ на стресс, уменьшая его негативные метаболические эффекты. Регулярная активация парасимпатической системы через методы релаксации, такие как медитация, глубокое дыхание и йога, может способствовать улучшению метаболического состояния.
Медитация напрямую влияет на процесс регулирования стрессовых гормонов
Кортизол: Медитация способствует снижению уровня кортизола, который является основным гормоном стресса. Это происходит за счёт активации парасимпатической нервной системы, что помогает снизить общий уровень стресса и восстановить гормональный баланс.
Адреналин: Медитация может снижать уровни адреналина, который вырабатывается в ответ на стрессовые ситуации. Это происходит благодаря снижению симпатической активности, что уменьшает стимуляцию надпочечников и снижает выброс адреналина.
Норадреналин: Хотя медитация менее напрямую влияет на норадреналин, её расслабляющее воздействие может способствовать снижению его уровней. Норадреналин, связанный с реакцией "бей или беги", также может уменьшаться благодаря снижению общего стресса и активации парасимпатической системы.
Дегидроэпиандростерон (ДГЭА) — это гормон, вырабатываемый надпочечниками, является антагонистом кортизола и регулирует его концентрацию, ДГЭА играет важную роль в регуляции стресса и поддержании общего гормонального баланса. Исследования показывают, что медитация может влиять на уровни ДГЭА за счет общего снижения уровень стресса. Поскольку хронический стресс может снижать уровни ДГЭА, уменьшение стресса через медитацию может способствовать нормализации и даже повышению уровня этого гормона. Способствовать медитации увеличивать уровень ДГЭА, варьируется в зависимости от индивидуальных особенностей и продолжительности практики.
Таким образом, медитация влияет на образование олигодендроцитов, что представляет собой сложный процесс, включающий взаимодействие генетических, биохимических и физиологических факторов.
Практика медитации активируя парасимпатическую нервную систему, создает благоприятные условия для миелинизации. Снижение уровня кортизола и изменение концентрации других стрессовых гормонов способствует защите и поддержке олигодендроцитов — клеток, которые производят миелин. Это может приводить к укреплению и утолщению миелиновой оболочки аксонов, что, в свою очередь, улучшает когнитивную гибкость, эмоциональную регуляцию и общую функциональную интеграцию мозга.
От чего зависит скорость нейропластичности
Скорость нейропластичности — это понятие, которое описывает, как быстро мозг может изменяться и адаптироваться в ответ на новые опыты, обучение или повреждения. Хотя нейропластичность не имеет фиксированной скорости в классическом понимании, скорость, с которой происходят изменения в мозге, может варьироваться в зависимости от нескольких факторов:
Скорость нейропластичности зависит от возраста
- Молодой возраст: У детей и молодых людей нейропластичность происходит быстрее, так как их мозг находится в стадии активного развития. Они быстрее обучаются новым навыкам, и их мозг легче и быстрее адаптируется к изменениям.
- Зрелый возраст: С возрастом нейропластичность замедляется, но мозг сохраняет способность к изменению на протяжении всей жизни. Однако для взрослых освоение новых навыков или адаптация к изменениям может занимать больше времени. Поэтому медитация является хорошим инструментом для поддержания активности мозга, которая позволяет не замедлять процессы нейропластичности, а постоянно их активировать и развивать связи внутри конкретный нейросетей и связь между различными группами больших нейроансамблей.
Журнал Neurocase, 26 февраля 2020 опубликовал новое исследование, в котором сообщается о том, что команды ученых из Университета Висконсин-Мэдисон и Гарвардской медицинской школы, обнаружили положительное влияние медитации на мозг. Так, согласно результатам исследования , ежедневная медитация способна замедлить старение мозга. В ходе исследования ученые изучали мозг 41-летнего буддийского монаха Мингьюра Ринпоче. Сообщается, что для этого они сканировали мозг монаха с помощью аппарата МРТ и в этот же период ученые изучали показатели МРТ исследований мозга у 105 других людей, близких по возрасту. Далее все показатели были отправлены на анализ в систему искусственного интеллекта BrainAge, которая заранее обучилась выявлять возраст человека по сканам его мозга. В результате анализа BrainAge определил возраст практикующего ежедневную медитацию монаха в 33 года, на 8 лет моложе его реального возраста.
Данное исследование может свидетельствовать о том, что такой фактор как возраст поддается корректировке при помощи медитации и будет влиять на скорость нейропластичности за счет того, что просто не будет давать ей снижаться с возрастом.
Скорость нейропластичности зависит от интенсивности и частоты стимуляции нейронов
Обучение и тренировка: Регулярные, интенсивные тренировки и практика могут ускорить нейропластические изменения. Например, при интенсивном обучении новому навыку мозг может быстрее перестраиваться для оптимального выполнения задачи. Как в спорте спортсмены усиливают такие общие показатели как реакция и скорость реагирования на определенные стимулы, такие как летящий на него мяч, например, так и мозг медитирующего начинает повышать скорость реакции (запуск нейропластичности) в ответ на те тренировки которые выполняет практикующий регулярно нагружая его определенным опытом. При появлении знакомого стимула, мозг отреагирует на него с большей скоростью так как уже делал это не один раз в практике.
Сенсорная или ментальная стимуляция: Чем больше мозг подвергается стимуляции, тем быстрее могут происходить пластические изменения. Это относится как к физической активности, так и к ментальным упражнениям. такие практики осознанности, как ноутинг, дают возможность обеспечить мозг необходимым количеством сенсорных стимулов направляя и фокусируя внимание, например на ощущениях в теле. Чем чаще в формальной и неформальной практике медитации практикующий задействует свои сенсорные системы, тем больше включается в эту работу определенные нейронные сети мозга, отвечающая за их активацию и функционирование. За счет такой регулярной стимуляции, как раз и увеличивается скорость прохождения сигнала через участки нервной системы ответственные за получение и обработку разного рода сенсорной информации. На нейрофизиологическом уровне в этих нейронных сетях наблюдается рост нейротрофического фактора (BDNF) и фактора роста нервов (NGF), которые играют важную роль в поддержке роста и созревания олигодендроцитов являющихся строительным материалом для миелинизации аксонов.
Регулярные практики помимо улучшения кровообращения в мозге способствуют, повышают уровнь нейротрофических факторов, таких как мозговой нейротрофический фактор (BDNF). Эти факторы стимулируют рост и выживание нейронов, что способствует ускорению нейропластичности.
Выработка нейротрофического фактора (BDNF) при помощи медитационной практики осуществляется через несколько ключевых этапов и механизмов:
Практика медитации приводит к повышенной стимуляции и регулярной активизация нейронов в сетях ответственных за управление вниманием:
Нейротрофический фактор BDNF вырабатывается в ответ на электрохимическую активность в аксонах и синапсах. Когда нейроны, аксоны и синапсы активны, они начинают высвобождать сигнальные молекулы и гены, которые активируют синтез BDNF.
Медитация влияет на процесс транскрипции и трансляции: Стимуляция нейронов за счет практики медитации приводит к активации определённых генов, которые кодируют BDNF. В ядре клетки происходит транскрипция гена BDNF в мРНК, которая затем транспортируется в цитоплазму. В цитоплазме мРНК используется для синтеза BDNF на рибосомах (трансляция).
мРНК (мессенджерная РНК) — это молекула, которая переносит генетическую информацию от ДНК в ядре клетки к рибосомам в цитоплазме, где эта информация используется для синтеза белков. мРНК служит промежуточным звеном между геном и белковыми молекулами, которые выполняют различные функции в клетке.
Цитоплазма — это внутреннее содержимое клетки, за исключением ядра. Она включает в себя вязкую жидкость, называемую цитозолом, и различные органеллы, такие как митохондрии, рибосомы и эндоплазматический ретикулум. Цитоплазма обеспечивает среду, в которой происходят важные клеточные процессы, включая синтез белков и метаболизм. В контексте синтеза белка, мРНК переносит генетическую информацию из ядра в цитоплазму, где она используется рибосомами для создания белков согласно этой информации.
Рибосомы — это клеточные органеллы, отвечающие за синтез белков. Они состоят из двух основных компонентов: малой и большой субъединицы, которые работают вместе для перевода информации, содержащейся в мРНК (мессенджерной РНК), в аминокислотную последовательность белка.
Основные функции рибосом:
Трансляция: Рибосомы читают последовательность мРНК и используют её для создания полипептидных цепей (длинных цепочек аминокислот), которые затем сворачиваются в функциональные белки.
Синтез белков: На рибосомах происходит процесс трансляции, при котором аминокислоты, поступающие с помощью транспортных РНК (тРНК), добавляются к растущей полипептидной цепи, формируя белок.
Те нейронные сети которые мы задействуем в процессе медитационной практики регулярно запускают в работу ту самую цепочку которая стимулирует и ускоряет процесс транскрипции гена BDNF в мРНК, которая затем быстрее транспортируется в цитоплазму. В цитоплазме мРНК используется для синтеза BDNF на рибосомах
Регулярная практика медитации ускоряет секрецию .
Синтезированный BDNF упаковывается в везикулы и секретируется из нейронов в синаптическую щель. Он связывается с рецепторами на постсинаптических нейронах, что способствует укреплению существующих и образованию новых синаптических связей, улучшая нейропластичность и поддерживая здоровье нейронов.
Количество рецепторов в синаптической цели может увеличиваться за счет действия нейротрофического фактора BDNF, что способствует ускорению синаптической пластичности и включает следующие эффекты:
- Увеличение количества рецепторов: BDNF может стимулировать синтез и вставку новых рецепторов на постсинаптической мембране, что улучшает эффективность передачи сигналов между нейронами.
- Увеличение пропускной способности: так как BDNF может стимулировать синтез и вставку новых рецепторов на постсинаптической мембране, то это увеличивает пропускную способность канала передачи биохимического сигнала и саму эффективность передачи нейротрансмиттеров между нейронами.
Условно, до того как практикующий начал медитировать его синоптическая щель могу пропускать 50 000 молекул дофамина в секунду, а после месяца регулярных тренировок пропускная способность этого канала за счет роста нейротрофического фактора BDNF увеличила свою пропускную способность до 10 0000. ( замечу, что данные цифры не являются объективными и взяты только для примера работы данной последовательности )
Укрепление существующих синаптических связей: BDNF способствует укреплению существующих синапсов а значит снижает скорость их отмирания во взрослом возрасте и опосредованно влияет на объем обрабатываемой нервными сетями информации.
Влияние стресса, физического и эмоционального состояния на скорость нейропластичности
Стресс и травма: Хронический стресс или эмоциональная травма могут замедлить нейропластические процессы, однако специфические психотерапевтические методы и практика медитации могут способствовать восстановлению и ускорению нейропластичности за счет активации парасимпатической части нервной системы и быстрого завершения стрессового цикла.
Стресс замедляет процесс нейропластичности через несколько механизмов:
Высокий уровень кортизола: Хронический стресс ведет к повышению уровня кортизола, который, в избытке, может нарушать функции нейронов и замедлять процессы нейропластичности. Кортизол подавляет выработку нейротрофических факторов, таких как BDNF, которые необходимы для поддержания и формирования новых синапсов.
Медитация активирует парасимпатическую часть нервной системы, которая непосредственно связана с выработкой нейротрофического фактора (BDNF) который поддерживает и укрепляет нейронные связи, что способствует долговременной пластичности.
Парасимпатическая нервная система отвечает за состояние покоя и восстановления. Когда она активируется, происходит снижение уровня стресса и кортизола, что создает благоприятные условия для поддержания и повышения уровня BDNF. Низкий уровень стресса и кортизола способствует повышению выработки BDNF. Парасимпатическая активация помогает улучшить кровообращение и метаболизм, что поддерживает здоровье нейронов и способствует синтезу BDNF.
Гормоны и факторы, стимулирующие выработку BDNF и их связь с результатами медитации
Активация парасимпатической нервной системы при помощи медитации, влияет на выработку следующих гормонов через следующие механизмы:
Эстроген: Эстроген, гормон связанный с репродуктивной функцией, способствуют повышению уровня BDNF в мозге, поддерживая нейропластичность и когнитивные функции.
Общее снижение стресса и уровня кортизола: Парасимпатическая нервная система способствует состоянию покоя и расслабления, снижая уровень стресса и кортизола. Поскольку высокие уровни кортизола подавляет функцию половых желез ( когда организм в стрессе, он активирует симпатическую часть нервной системы, которая забирает биохимическую энергию из репродуктивной системы). высокая активность симпатической части нервной системы значительно снижает уровень выработки эстрогена. Снижение стресса при помощи медитации помогает поддерживать нормальную выработку эстрогена.
Парасимпатическая система способствует улучшению кровообращения в репродуктивной части организма повышая доставку в эти органы биохимических ресурсов таких как кислород, глюкоза и аминокислоты, что положительно влиять на функционирование органов, включая яичники, что в свою очередь способствует более эффективной выработке эстрогена.
Тестостерон: Этот гормон также может стимулировать выработку BDNF, способствуя нейропластичности и улучшению когнитивных функций. Принцип влияния медитации на выработку тестостерона схож с принципом улучшения выработки эстрогена.
При активации парасимпатической нервной системы, которая способствует состоянию покоя и восстановления, кровь доставляет в репродуктивную систему следующие биохимические ресурсы:
Оксигенированная кровь. Улучшение кровообращения обеспечивает приток кислорода к клеткам репродуктивных органов, включая яичники и матку. Это способствует их нормальному функционированию и поддерживает процессы, такие как выработка гормонов и поддержание здоровья клеток.
Питательные вещества: Кровь доставляет важные питательные вещества, такие как глюкоза, аминокислоты и витамины, которые необходимы для метаболической активности и гормонального синтеза в репродуктивных органах.
Парасимпатическая активация может способствовать лучшеному кровоснабжению, что позволяет более эффективному транспорту гормонов предикторов тестостеронва в репродуктивную систему, таких как прогестерон и дальнейший синтез его в андростендион, который способствуют выработке большего количества тестостерона.
Дофамин влияет на уровень нейротрофического фактора BDNF. Основные аспекты их взаимодействия включают:
Стимуляция выработки BDNF: Дофамин может способствовать выработке BDNF в определённых областях мозга. Например, в стриатуме (часть базальных ганглиев), дофамин стимулирует нейронные рецепторы, которые активируют механизмы транскрипции, ведущие к увеличению уровня BDNF.
Влияние на настроение и когнитивные функции: Дисбаланс дофамина может негативно влиять на уровень BDNF, что связано с различными расстройствами, такими как депрессия. В этих случаях уровни дофамина и BDNF могут быть снижены, что влияет на когнитивные функции и эмоциональное состояние.
Таким образом, дофамин играет важную роль в регулировании выработки BDNF и, соответственно, в поддержании нейропластичности и общего состояния мозга.
Медитация активирует определенные нейронные сети в мозге, связанные с вознаграждением и удовольствием, такие как вентральная часть покрышки (VTA) и прилежащая часть (nucleus accumbens). Эти области связаны с выработкой дофамина и ощущением удовольствия и удовлетворения. Их стимуляция приводит к образованию большего количества рецепторов и увеличивает их пропускную способность, что в целом повышает общий уровень дофамина в везикулах, который потом высвобождается в синаптическую щель для передачи биохимического сигнала меду нейронами.
Хронически высокий уровень кортизола может угнетать выработку дофамина и нарушать функции дофаминергических систем. Следовательно, снижение стресса через практики медитации может способствовать нормализации уровня дофамина.
Активация парасимпатической нервной системы при помощи практик медитации ведет к снижению стресса и улучшению метаболизма, что способствует повышению уровня BDNF, и выработку гормонов которые могут непосредственно стимулировать выработку BDNF. Повышенный уровень BDNF ускоряет процессы нейропластичности за счет повышения концентрации и скорости синтеза олигодендроцитов, которые отвечают за миелинизацию аксонов.
Медитация снижает воспалительные и окислительные реакции
Стресс может вызывать воспалительные процессы в мозге, что приводит к повреждению нейронов и ухудшению их способности к восстановлению и адаптации. Воспалительные факторы могут негативно воздействовать на нейронные структуры мозга, препятствуя нейропластичности.
Медитация снижает активность симпатической нервной системы и уровень кортизола. Хронический стресс и высокий уровень кортизола связаны с активацией воспалительных процессов в организме, поэтому их снижение через медитацию помогает уменьшить воспаление.
Медитация может влиять на иммунную систему, снижая активность макрофагов и другие клеточные реакции, способствующие воспалению. Это достигается через изменение в регуляции цитокинов и других молекул, связанных с воспалением.
Активация парасимпатической нервной системы ( ПСНС )при помощи практики медитации оказывает значительное влияние на работу иммунной системы и тимуса через несколько ключевых механизмов:
ПСНС помогает снижать уровни воспаления в организме. Это достигается через влияние на вегетативные нервы, которые регулируют активность клеток иммунной системы, таких как макрофаги и нейтрофилы. Активность ПСНС может уменьшать чрезмерную активацию воспалительных молекул и цитокинов, таких как интерлейкин-6 (IL-6) и фактор некроза опухоли альфа (TNF-α).
Активация ПСНС способствует нормализации работы других систем организма, таких как гормональная и метаболическая, что в свою очередь поддерживает оптимальное состояние иммунной системы. Парасимпатическая активация способствует снижению уровня стресса и кортизола, которые могут подавлять иммунный ответ.
А вот активация симпатической нервной системы (СНС) снижает поступление крови в тимус и оказывать влияние на иммунную систему в целом.
Активация СНС направлена на мобилизацию энергии для срочных реакций (например, в условиях стресса), что может отводить ресурсы от систем, не относящихся к немедленному выживанию, таких как иммунная система. Это резко снижает общую эффективность функционирования иммунных органов, включая тимус.
При активации симпатической нервной системы выделяются кортизол, адреналин и норадреналин, которые вызывают сужение кровеносных сосудов (вазоконстрикцию). Это снижает кровоток в различных органах, включая тимус. Снижение кровоснабжения может уменьшать доставку кислорода и питательных веществ к тимусу и другим иммунным органам, что может негативно сказаться на их функционировании.
Симпатическая активность также может подавлять функцию клеток иммунной системы. Например, норадреналин может взаимодействовать с адренорецепторами на клетках иммунной системы, что может снижать активность макрофагов, Т-клеток и других клеток, участвующих в иммунном ответе. Это может привести к снижению общего иммунного ответа и ухудшению способности организма бороться с инфекциями.
Существует несколько исследований, подтверждающих, что медитация может снижать воспалительные процессы в мозгу. Вот ключевые исследования и механизмы, которые объясняют, как медитация оказывает противовоспалительное действие:
Исследование, проведенное в 2014 году, опубликованное в журнале Psychosomatic Medicine
Результаты: Это исследование показало, что практика медитации осознанности (mindfulness) связана с понижением уровней маркеров воспаления, таких как С-реактивный белок (CRP) и интерлейкин-6 .
Механизм: Медитация снижает уровень кортизола и других стрессовых гормонов, которые могут способствовать воспалению.
Исследование 2016 года, опубликованное в JAMA Internal Medicine
Результаты: В этом мета-анализе было показано, что медитация снижает воспалительные маркеры у людей, страдающих от хронического стресса.
Механизм: Медитация влияет на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось (ГГНО), что способствует снижению общего воспалительного фона.
Исследование 2018 года, опубликованное в Brain, Behavior, and Immunity
Результаты: Это исследование показало, что медитация осознанности связана с уменьшением уровня воспалительных молекул, таких как IL-6 и факторы некроза опухоли альфа (TNF-α).
Механизм: Показано, что медитация снижает уровень стресса и улучшает регуляцию иммунной системы.
Заключение статьи
Хотя нейропластичность не имеет фиксированной скорости, её скорость может изменяться в зависимости от возраста, интенсивности стимуляции, физического и эмоционального состояния, а также индивидуальных особенностей. Эти факторы могут как ускорять, так и замедлять способность мозга адаптироваться к изменениям.
Медитация положительно влияет на нейропластичность, воздействуя на уровень гормонов, BDNF, активацию парасимпатической нервной системы (ПСНС) и метаболизм. Практика медитации снижает уровень стресса и кортизола, что уменьшает негативное влияние стресса на нейропластичность.
Кроме того, медитация способствует повышению уровня BDNF (мозгового нейротрофического фактора), который поддерживает развитие процесса миелинизации аксонов, повышение пропускной способности синапсов и функциональность нейронов в целом, улучшая их способность к адаптации и образованию новых связей.
Активация парасимпатической нервной системы через медитацию улучшает метаболизм и кровообращение, что создает благоприятные условия для процесса нейропластичности. В результате регулярной практики она оказывает позитивные изменения в гормональном фоне, нейротрофических факторах и метаболических процессах и способствуют ускорению нейропластичности.
