Влияние практики йоги на нейропластичность

Нервная система играет исключительную интегрирующую роль в жизнедеятельности организма, так как объединяет его в единое целое и «вписывает» его в окружающую среду. Она обеспечивает согласованную работу отдельных частей организма (координацию), поддержание равновесного состояния в организме (гомеостаз) и приспособление организма к изменениям внешней и/или внутренней среды (адаптивное состояние и/или адаптивное поведение).

Нервная система обеспечивает взаимосвязь и взаимодействие между организмом и внешней средой.

Основные процессы в нервной системе:

1. Трансдукция. Превращение раздражения, внешнего по отношению к самой нервной системе, в нервное возбуждение, которым она может оперировать.
2. Трансформация. Переделка, преобразование входящего потока возбуждения в выходящий поток с отличающимися характеристиками.
3. Распределение. Распределение возбуждения и направление его по разным путям, по разным адресам.
4. Моделирование. Построение нервной модели раздражения и/или раздражителя, которая заменяет сам раздражитель. С этой моделью нервная система может работать, она может её хранить, видоизменять и использовать вместо реального раздражителя. Сенсорный образ — один из вариантов нервных моделей раздражения.
5. Модуляция. Нервная система под влиянием раздражения изменяет себя и/или свою деятельность.
6. Активация исполнительного органа для совершения действия. Таким способом нервная система обеспечивает рефлекторную ответную реакцию на раздражение.

Значение нервной системы:

1. Обеспечивает взаимосвязь между органами, системами органов и между отдельными частями организма. Это её координационная функция. Она координирует (согласовывает) работу отдельных органов в единую систему.
2. Обеспечивает взаимодействие организма с окружающей средой.
3. Обеспечивает мыслительные процессы. К этому относится восприятие информации, усвоение информации, анализ, синтез, сравнение с прошлым опытом, формирование мотивации, планирование, постановка цели, коррекция действия при достижении цели (исправление ошибок), оценка результатов деятельности, переработка информации, формирование суждений, заключений выводов и абстрактных (общих) понятий.
4. Осуществляет контроль за состоянием организма и отдельных его частей.
5. Управляет работой организма и его систем.
6. Обеспечивает активацию и поддержание тонуса, т. е. рабочего состояния органов и систем.
7. Поддерживает жизнедеятельности органов и систем. Кроме сигнальной функции нервная система имеет ещё и трофическую функцию, т. е. выделяемые ей биологически активные вещества способствуют жизнедеятельности иннервируемых органов. Органы, лишённые подобной «подпитки» со стороны нервных клеток, атрофируются, т. е. могут отмереть.

Схема строения ЦНС (центральной нервной системы)

Нейрон — основная структурная и функциональная единица нервной системы.

Существует несколько и других определений нейрона.

Нейроны — это нервные клетки нашего мозга, которые проводят нервные импульсы. Импульсы несутся с высокой скоростью: расстояние от одного нейрона к другому сообщение пробегает меньше чем за 1/5000 долю секунды. Благодаря этому мы чувствуем, думаем, действуем.

• Нейрон — это специализированная отросчатая клетка, способная воспринимать, проводить и передавать нервное возбуждение для обработки информации в нервной системе.
• Нейрон — это сложно устроенная возбудимая секретирующая высокодифференцированная нервная клетка с отростками, которая воспринимает нервное возбуждение, перерабатывает его и передаёт другим клеткам. Кроме возбуждающего воздействия нейрон может оказывать на свои клетки-мишени также тормозное или модулирующее воздействие.

Нейроны входят в систему биорегуляции и хеморегуляции организма.

Возбуждение через синапсы передаётся химическим путём с помощью особых управляющих веществ, находящихся в синаптических пузырьках, расположенных в пресинаптической бляшке. Общее название этих веществ — нейротрансмиттеры, т. е. «нейропередатчики». Их разделяют на медиаторы (посредники), которые передают возбуждение или торможение, и модуляторы, которые изменяют состояние постсинаптического нейрона, но возбуждение или торможение сами не передают.

Когда нервный импульс доходит до места соединения одного нейрона с другим, то передающий нейрон выбрасывает в пространство между их примыкающими отростками молекулы нейромедиатора. Этот нейромедиатор улавливается окончанием воспринимающего нейрона, после чего воспринимающий нейрон порождает (генерирует) уже свой нервный импульс и отправляет его дальше по цепи нейронов.

Функционально нейрон можно рассматривать как один из уровней организации нервной системы, который связывает друг с другом сразу несколько других уровней: с одной стороны, молекулярный, синаптический и субклеточный уровни и, с другой стороны, надклеточные уровни: локальных нейронных сетей, нервных центров и крупных функциональных систем мозга, организующих поведение.

Применительно к нервной системе — способность нервных элементов и регуляторных молекул к адаптивной перестройке под влиянием эндогенных и экзогенных воздействий. В условиях патологии нейропластичность обеспечивает компенсаторную (восстановительную) функцию мозга. Нейропластичность может проявляться как для отдельной клетки (потенциация, защита от повреждения, компенсация функций), так и на уровне интегративной деятельности мозга в целом (адаптация, доминанта, обучение и др.).

Когда человек рождается, он уже имеет большое количество нейронных образований, отвечающих за работу внутренних органов, систем дыхания, кровоснабжения, выведения отходов организма и других. С рождения до двух лет количество нейронных образований у человека повышается в разы, так как он учится ходить, говорить, распознавать предметы, людей, приобретает опыт знакомства с окружающим миром. Ресурсы, внешние для новорожденного человека, быстро становятся внутренними, неотделимыми от личности.

Многие нейробиологи и другие ученые в течении многих десятилетий верили и доказывали, что нервные клетки (нейроны) не способны к регенерации (восстановлению), что число нейронов у взрослого человека — это постоянная величина и в течении жизни их становится только меньше, а так называемое восстановление нервных клеток является лишь процессом возникновения новых связей в оставшихся нейронах. Еще Хебб в 1949 году утверждал, что гибкость нервной системы возможна лишь за счет развития новых синапсов, без образования новых нейронов. Т. е. понятие пластичности мозга в связи с запоминаниями, обучением и другими возможностями взрослого человека укладывалось в указанную выше теорию. Все исследования заключались в изучении изменений в рецепторах нейромедиатора и количестве синапсов.

Первые открытия в области образования новых нейронов начались в 1960 году. Недавно проведенные исследования показали, что в течении всей жизни у человека происходит процесс деления нервных стволовых клеток как минимум в двух областях мозга: в зубчатой извилине гиппокампа, которая имеет важное значение в процессах обучения и памяти, а также в субвентрикулярной зоне мозга передних боковых желудочков, на месте происхождения нейронов обонятельных луковиц. До настоящего времени роль нервных стволовых клеток не изучена точно, но считается, что данные клетки связаны с обучением, настроением и ассоциациями сенсорной информации.

Нейрогенез у взрослых — это явление, относительно недавно признанное научным сообществом, которое опровергло существовавшую долгое время научную теорию о статичности нервной системы и её неспособности к регенерации. В течение многих лет только небольшое число нейробиологов рассматривало возможность нейрогенеза. Однако, в последние десятилетия, благодаря развитию иммуногистохимических методов и конфокальной микроскопии, сначала было признано наличие нейрогенеза у певчих птиц, а затем были получены неоспоримые доказательства нейрогенеза в субвентрикулярной зоне и субгранулярной зоне (части зубчатой извилины гиппокампа) у млекопитающих и в том числе у людей. Нейрогенез у взрослого человека представляет собой процесс роста количества нейронов, формирование новых синаптических связей, создание нейронных сетей. Нейрорегенерация заключается в росте либо восстановлении повреждённых нервных тканей.

Ранее ученые считали, что связи между нейронами закреплены с рождения и не подвержены влиянию человеческого опыта. Сегодня мнение изменилось. На то, сколько таких связей будет создано нервной системой, оказывают огромное влияние события нашей жизни — все огромное многообразие того, что мы впитываем в себя с младенчества. При овладении новыми навыками, при встрече с новыми чувствами в сложной нейронной сети у нас постоянно формируются новые связи.

Поэтому межнейронные связи мозга у каждого из нас — структура уникальная.

При этом мы можем перестроить мозг за счет создания новых нейронных связей, эту способность мозга называют нейропластичностью.

Каждый раз, когда по мозгу проходит сообщение, с одного нейрона на другой
перескакивает множество нервных импульсов.

Передача таких сообщений происходит не напрямую, а через посредника. Посредник — это химическое вещество, называемое медиатором. При передаче сообщений один нейрон аккумулирует медиаторы на кончике «корня», а затем пускает их в «свободное плавание». Задача медиаторов — перенести нервный импульс к другому нейрону через некий барьер (синапс). Медиаторы могут причаливать только к определенному месту на соседнем нейроне. А точка причаливания принимает только один вид медиаторов. Но сам медиатор может причалить не к одному нейрону.

В зависимости от сообщения, которое несет медиатор, нервный импульс либо продолжает свой путь, либо прямо здесь останавливается. Пока второй нейрон «читает» сообщение и «решает», продолжать ли нервному импульсу свой путь дальше, медиатор остается на причале.

Если нейрон «решил» что делать дальше, происходит либо бег импульса дальше по цепочке, либо нейтрализация информации в нейроне и разрушение медиатора. Такая система переноса импульсов помогает нам фильтровать на самом деле важную входящую информацию от не имеющего значения так называемого «шума».

Если сообщения повторяются, медиаторы быстрее и легче достигают точки причаливания на соседнем нейроне, формируется устойчивая нейронная связь.

Экспрессивное образование новых нейрональных структур происходит во взрослом мозге при увеличенной физической активности, гипоксии, стрессе, обучении, пребывании в благоприятной «обогащенной среде».

Нейрогенез у взрослых организмов представляет один из важнейших механизмов пластичности мозга, который выражается в увеличении числа клеток, участвующих в структурной перестройке нейрональных сетей, формировании и перекодировке синапсов как узлов переключения информационного сигнала, увеличении функциональных возможностей мозга и его выживания в меняющихся условиях среды обитания. Таким образом, основная функция нейральных стволовых клеток заключается в постоянной и естественной компенсации клеток мозга, утрачиваемых организмом в процессе жизнедеятельности или вследствие патологических причин.

В общем плане нейрональная пластичность пластичность рассматривается как интегративная программа, связующая соматическую, ментальную и социальную сферы жизнедеятельности. Дисфункция их, сопряженная с медиаторным дисбалансом, является одной из причин развития нейродеструктивных и психических расстройств (Дамулин И. В. Основные механизмы нейропластичности и их клиническое значение. «Журнал неврологии и псхиатрии им. Корсакова», 2009, № 4:4−8).

Любой внутренний ресурс — это, по сути, навык, крепкая нейронная связь. А крепкая нейронная связь формируется двумя основными способами:

1. Одномоментно, под воздействием сильных эмоций.
2. Постепенно, путем многократного повторения.

Любые действия имеют какой-то развивающий эффект только тогда, когда происходят на грани потери контроля над ситуацией. И чем более выражена эта грань — тем больший эффект. Потеря контроля заставляет нас формировать новые нейронные связи, делая структуру более обширной. А обширность эта достигается за счет захвата в сеть «открытых» нейронов.

Постоянно работающий нейрон со временем покрывается оболочкой из особого вещества, называемого миелин. Это вещество значительно повышает эффективность нейрона как проводника электрических импульсов. Покрытые миелиновой оболочкой нейроны работают без затраты излишней энергии. Нейроны с миелиновой оболочкой выглядят скорее белыми, чем серыми, поэтому мы разделяем наше мозговое вещество на «белое» и «серое». Обычно покрытие нейронов оболочкой у человека активно до двух, и снижается к семи годам. Существуют бедные миелином «открытые» нейроны, в которых скорость проведения импульса всего 1−2 м/с, то есть в 100 раз медленнее, чем у миелиновых нейронов.

Потеря контроля заставляет мозг «искать» и подключать в свою сеть «открытые» нейроны, чтобы сформировать новый кусок нейронного образования, «ответственного» за новый опыт. Именно поэтому действия, в которых полностью исключена возможность потери контроля нам просто неинтересно выполнять. Они скучны и рутинны, не требуют особой активности мозга. А если мозг не получает достаточной активности — он деградирует, незадействованные нейроны отмирают, человек тупеет и глупеет.

Если потеря контроля каждый раз ведет к формированию нужного результата, то говорят о положительном подкреплении.

Так дети учатся ходить, ездить на велосипеде, плавать и так далее. Причем, чем больше часов, затрачиваемых на какое-то занятие, тем больше миелиновых нейронов в мозге, а значит выше его производительность.

Современной нейрофизиологии известно, что время формирования разветвлённой структуры отростков нейрона — 40−45 дней, а время, требующееся на формирование новых нейронов — 3−4 месяца.

Следовательно, для того, чтобы ресурс из внешнего превратился во внутренний, достаточно сформировать НОВОЕ нейронное образование под конкретную задачу. На это потребуется не менее 120 дней.

Если человек будет дольше развивать навык вождения, то через некоторое время нейронное образование, отвечающее за этот навык, станет устойчивым, автономным, стабильным. Если же человек не будет пользоваться вновь созданным нейронным образованием, то через некоторое время оно распадется, разрушится.

Любой другой ресурс делается внутренним по такому же принципу. Внутренний ресурс — есть не что иное, как образование в мозговых структурах устойчивых нервных взаимосвязей, отличающихся повышенной готовностью к функционированию по сравнению с другими цепочками нейронного реагирования.

Чем больше мы повторяем какие-либо действия, мысли, слова, тем более активными и автоматическими становятся соответствующие нейронные пути.

Фронтальная лобная доля — это центр высшей познавательной деятельности, включающей: планирование, способность к разлиичению, абстрактное мышление, осознание себя как личности, и поведение.

Школа в Бихаре называет дыхательную технику Капалабхати «очисткой фронтальной коры мозга,» благодаря омолаживающему эффекту, который она оказывает на эту область мозга.

Известный как место сознательного мышления, «большой мозг» это самая крупная часть мозга. Он разделен на левое и правое полушарие. На физическом уровне, правое полушарие контролирует левую часть тела, а левое полушарие — правую. На уровне тонкого тела, канал ида (канал лунной энергии) связан с правой половиной мозг, и канал пингала (канал солнечной энергии) связан с левой половиной мозга.

Передняя часть лобной доли, префронтальная кора, наиболее развитая часть мозга и отвечает за такие позитивные способности, как концентрация, счастье, креативность и рациональное мышление. Исследования с использованием с использование энцефалограмм показали, что медитация укрепляет связь между префронтальной корой и другими областями мозга.

Примерно размером с горошину, гипофиз является главной железой эндокринной системы человека, производящая и поставляющая гормоны, отвечающие за процесс роста, метаболизм и функционирование других гормонов. На более тонком уровне, гипофиз связан с шестой, или аджна-чакрой. «Аджна» буквально означает «командный центр.»

Нейро-трансмиттеры служат химическими передатчиками информации между нервными клетками. Неврологические расстройства часто являются результатом недостатка нейротрансмиттеров. Например, низкий уровень гамма-аминомасляной кислоты связан с депрессией и тревожностью. Недавние исследования показали связь между регулярной практикой асан и возросшим уровнем содержания этого нейро-трансмиттера.

Ствол мозга, связывающий головной мозг со спинным, играет решающую роль в пищеварении, частоте сердечных сокращений и диафрагмальном дыхании. Нейроны, находящиеся в стволе мозга, посылаю нервный импульс в диафрагму, что вызывает ее сокращение, инициируя тем самым вдох.

Исследование 2010 года, что у людей, медитирующих 30 минут в день в течение 8 недель, наблюдается сокращение серого вещества в амигдале — которое связано со страхом и тревогой.

Большие полушария мозга отвечают за равновесие, координацию мускул, рефлексы и движение. Выполнение асан было бы невозможно без них.

Лимбическая система состоит из структур, ответственных за память и эмоции — это гиппокамп, амигдала, таламус и гипоталамус. Исследование 2010 года, что у людей, медитирующих 30 минут в день в течение 8 недель, наблюдается сокращение серого вещества в амигдале —которое связано со страхом и тревогой, и рост серого вещества в гиппокампе, который играет жизненно важную роль в формировании памяти

Как главный центр мозга по обработке зрительной информации, затылочная доля помогает следовать инструкциям на занятии по йоге, воспринимаемым зрительно. Височные доли отвечают за способность понимать руководства к асанам, призносимые вслух, т. е. отвечает за слуховое восприятие.

Теменная доля связана с движением конечностей, пониманием речи и чувством боли. Согласно исследованию, опубликованному в Журнале Неврологии в апреле 2011, сканирование этой области мозга показало, что медитация осознанности может значительно снизить чувствительность к боли —даже больше, чем морфин. (yogainternational.com)

На вдохе, когда легкие наполняются воздухом, мозг уменьшается в размерах, а на выдохе, наоборот, увеличивается. Изменение размеров мозга прямопропорционально объему вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Увеличение его размеров можно прочувствовать на висках, — сделайте резкий глубокий вдох, и вы ощутите легкое напряжение в этой области.

Мозг — это губчатая масса, которая сжимается и раздувается в соответствии с дыхательным ритмом. Это колебательное движение влияет на циркуляцию крови. Йогическое дыхание увеличивает амплитуду колебаний объема мозга, а Капалабхати и Бхастрика усиливают этот эффект.

При обычном дыхании размеры мозга изменяются 18 раз в минуту. Во время Капалабхати, дыхательный ритм достигает 120 вдохов в минуту. Это настоящий массаж для мозга. Массаж, сопровождаемый обильным притоком крови, который питает все клетки мозговой коры и, в особенности, две основные железы, гипофиз и эпифиз. И все это абсолютно безопасно, так как кровяное давление остается постоянным. Увеличивается только скорость кровообращения. Капалабхати в буквальном смысле слова «вымывает» головной мозг (отсюда и название упражнения), что благотворно влияет на его работу.

Это упражнение особенно полезно для современного человека, ведущего сидячий образ жизни, дыхание которого поверхностное, а воздух, которым он дышит, потерял все свои живительные свойства.

Пранаяма стимулирует работу мозга, выводит венозную кровь (ту ее часть, которая циркулирует слишком медленно) и обогащает ее кислородом. Капалабхати ускоряет все эти процессы.

Напомним, что в переводе с санскрита Капалабхати означает «блестящий череп» или «та, которая его чистит». Но вполне корректно перевести Капалабхати и как «чистота мозга», учитывая ее очищающие и питающие свойства.

После этого упражнения чистый, здоровый и насыщенный кислородом мозг готов к полноценной умственной работе.(http://polbu.ru/lisbet_pranayama/ch34_all.html)

Йога сочетает в себе позы, дыхание и медитацию. Использовали магнитно-резонансную томографию для сравнения возрастных изменений серого вещества (GM) у йогов и контрольных групп. Также изучили влияние увеличения опыта йоги и еженедельной практики на объем ГМ и оценили, какие аспекты еженедельной практики внесли наибольший вклад в размер мозга. Органы управления продемонстрировали хорошо документированное возрастное глобальное снижение GM головного мозга, в то время как у йогов этого не произошло. Из этого можно сделать вывод, что йога способствует защите мозга от возрастных последствий. Годы опыта йоги коррелировали в основном с различиями в объеме GM в левом полушарии, предполагая, что йога настраивает мозг на парасимпатически управляемый режим и положительные состояния. Количество часов еженедельной практики коррелировали с объемом GM в первичной соматосенсорной коре / верхней теменной доле (S1 / SPL), корешке преднесущих / задних конусов (PCC), гиппокампе и первичной зрительной коре (V1). Анализ данных показал, что сочетание поз и медитации в наибольшей степени способствовало размеру гиппокампа, precuneus / PCC и S1 / SPL, в то время как комбинация медитации и дыхательных упражнений внесла наибольший вклад в объем V1. Потенциальные нейропротекторные эффекты йоги могут обеспечить нейронную основу, что является одним из ее полезных эффектов.

Регулярная практика йоги может оказывать нейропротекторное воздействие на общее снижение ГМ головного мозга. Кроме того, результаты показывают, что более регулярная практика йоги связана с большим объемом мозга в областях, связанных с представлением тела, вниманием, самостоятельной обработкой, визуализацией и регулированием стресса. Отдельные компоненты практики йоги (позы, дыхательные упражнения и медитация) или комбинация этих техник влияет на объемы ГМ этих зон мозга по-разному, в соответствии с характером обработки, происходящей в этих структурах. Кроме того, некоторые изменения мозга продолжают возникать после нескольких лет практики, о чем свидетельствует связь между увеличением опыта йоги и увеличением объема мозга в областях, поддерживающих вегетативную интеграцию, эмоциональную обработку и регулирование, иерархическую последовательную организацию и область мозга, мониторинг перехода между безвредным и болезненным ощущением или опытом, характеризующимся пониманием единства всей реальности и чувств мира и радости. Большинство этих связанных с опытом изменений были расположены в левом полушарии, предполагая, что возрастающие годы практики йоги постепенно настраивают мозг на парасимпатически управляемый режим и положительные аффективные состояния.