Влияние стресса на память, обучение и познание

Можно сказать, что каждый человек – это микрокосмос. Люди наделены базовым генетическим каркасом, но то, что происходит на клеточном уровне, полностью зависит от контекста. Более того, большинство биологических событий, происходящих внутри, остаются ниже уровня сознательного осознания — то есть до тех пор, пока не испытаем внезапные или острые проявления болезни, дискомфорта и страдания.

Но не менее важно признать, что нормализация таких последствий естественна. То есть, если результаты не представляют непосредственной проблемы, то можем просто вернуть их на передний план сознания. Здесь вступаем в сферу хронических повреждений.

Живем достаточно хорошо, чтобы позволить себе роскошь заболеть чисто социальным, психологическим стрессом.

Роберт Сапольски, нейроэндокринолог и профессор Стэндфорда

Единственное, на что можем рассчитывать, — это способность оценивать свой опыт и выбор, которые в конечном итоге влияют на физическое и психическое здоровье. Первым шагом к лучшему выбору является осведомленность. Часть процесса включает в себя понимание основ физиологии.

Рассмотрим подробно влияние стресса на память, обучение и познание.

Стресс и его роль в различных центрах мозга

Миндалевидное тело и гиппокамп расположены глубоко в мозге и являются жизненно важными компонентами лимбической системы. Лимбическая система является основным механизмом управления эмоциями, побуждениями и памятью. Локализация механизмов также иллюстрирует момент в эволюционной истории, который предшествовал знаковой складчатой ​​структуре внешней коры. Он древний, сложный, и многое из того, что он делает, не может управляться добровольно. Его основная функция — обрабатывать информацию из окружающей среды, одновременно настраивая остальные рефлексы тела, секрецию гормонов и обучение.

Миндалина

Ее часто называют «центром страха» в мозге, поскольку играет большую роль в эмоциональной памяти. Общее описание с тех пор было опровергнуто исследователями, поскольку правда в том, что не существует единого места для чего-то столь сложного как страх. Необходимо рассматривать данный орган просто как часть более крупной релейной системы, связанной с обусловливанием страха в дополнение к другим функциям, таким как обработка феромонов, аппетит и консолидация памяти.

Следует отметить, что степень нарушения функционирования миндалевидного тела позволяет понять природу ненормального поведения. Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) выявляет снижение активности миндалевидного тела у психопатов и повышенную активность у тех, у кого уровень агрессии превышает нормальный.

Во время реакции на стресс сенсорная информация от зрительных, тактильных и звуковых путей фильтруется через миндалевидное тело. Если миндалевидное тело воспринимает угрозу, оно передает сигнал бедствия в гипоталамус и гипофиз, которые отвечают за секрецию таких гормонов, как глюкокортикоиды и инсулин.

Что еще более важно, миндалевидное тело играет большую роль в запоминании угроз из предыдущего опыта. При многократном воздействии сенсорных сигналов, связанных со стрессом, сигналы становятся заметными для миндалевидного тела и, следовательно, наиболее восприимчивыми к запуску реакции на стресс в будущем.

Гиппокамп

Среди многочисленных функций гиппокамп наиболее известен своей ролью в памяти, а точнее, ролью в эпизодической памяти, которая относится к событиям и именам людей, мест и вещей.

Хотя еще многого не знаем о нейронных свойствах самой памяти, теперь понимаем, что старые теории о конечности нейронов ложны. Многое из того, что знаем о памяти, основано на наблюдаемой потенциации (импульсах между нервными клетками) и нейрогенезе (росте новых нервных клеток).

Важно отметить, что воспоминания не являются точными снимками деталей и событий. Воспоминания весьма ошибочны и со временем могут искажаться. Память, особенно у детей, можно легко изменить с помощью внушаемого принуждения. Именно поэтому к показаниям очевидцев в суде относятся с возрастающим недоверием.

Синергия и исполнительный контроль

Исходя из этого, можете начать видеть тесную взаимосвязь в том, как воспринимаем, реагируем и вспоминаем события во времени. Если примем во внимание целеустремленную, импульсивную природу миндалевидного тела и недостаточную надежность памяти в целом, также можем представить себе рецепт идеального шторма, связанного с психофизиологическим стрессом и рефлекторными реакциями.

К счастью, изначальный механизм мозга больше не работает в одиночку. Что людей отличает от животного царства, так это развитая часть мозга, позволяющая время от времени подавлять системы, а именно префронтальная кора (ПФК). Это та часть, которая может выполнять наиболее глубокие расчеты и генерировать запреты, удерживающие от действия в соответствии с импульсами.

По сути, это маленький ангелочек на плече или, так сказать, «совесть». Единственным недостатком является то, что придется ждать около 25 лет, прежде чем ПФК будет полностью разработан. Его влияние на поведение или его отсутствие можно наблюдать на подростковом этапе жизни.

Стресс и обучение

Рассмотрим влияние стресса на обучение и познания.

Нейропластичность

Рассмотрим классическую банальность: «Практика приводит к совершенству». Вовсе не новая концепция для людей. Применяем практику, когда впервые учимся ходить и когда учим таблицу умножения в начальной школе. Именно такой поведенческий императив как вида, создающего великие произведения искусства или удивительные технологии, позволяет глубже заглянуть в космос. Но только сейчас начинаем прикасаться к тому, что происходит в мозгу каждый раз, когда делаем еще один шаг вперед.

Давайте на мгновение представим, что человек является опорным полузащитником футбольной команды, но тренер решает попробовать его на позиции вратаря. Человек стоит между сеткой шириной 8 футов в больших перчатках, и задача — не дать круглому снаряду проскользнуть через это пространство. Тренер приказывает команде быстро запустить в человека кучу футбольных мячей. Человек становится напуганным. Он чувствует себя глупо. Можно сказать, что он даже немного напряжен.

Адреналин циркулирует в крови, пищеварение замедляется, сахар быстро метаболизируется для получения энергии, а острота чувств повышается сверх нормального уровня. На самом деле тело получает в два раза больше информации из окружающей среды, чем в состоянии покоя.

Такие уровни стимуляции на самом деле увеличивают частоту общения между нейронами, тем самым со временем «укрепляя» их связи. Это то, что называется долговременной потенциацией (ДП). Чем больше нейронов работают вместе, тем больше они разветвляются и создают прочные связи. В результате филиалы облегчают передачу через них быстрой и подробной информации.

Действительно, человек сможет увидеть новые связи в гиппокампе всего через день или два футбольных тренировок, однако верно и обратное. Вполне вероятно, что на выходных он потеряет часть этих связей.

Короче говоря, конечным результатом стольких круглых снарядов, брошенных в человека через несколько недель или месяцев, является адаптивная, приобретенная способность действовать с возрастающими навыками и эффективностью.

Теперь начинаем видеть более четкую связь между стрессом и памятью. Но следует различать хороший стресс и плохой стресс.

Хороший стресс

Иначе известный как эустресс, его можно идентифицировать по мотивационным факторам. Это может помочь приблизиться к целям и даже вызвать состояние волнения и счастья.

Примеры включают в себя:

• Американские горки
• Просмотр фильмов ужасов с любимым человеком
• Скайдайвинг
• Наблюдение, как лучший друг женится
• Подготовка к тесту

Физиологические маркеры эустресса также могут указывать на время немедленного восстановления после воздействия стрессора. Например, после того, как спрыгнули с американских горок, через несколько минут можете почувствовать небольшую слабость в коленях, но маловероятно, что в последующие часы появятся симптомы.

Плохой стресс

В отличие от первого, хронический стресс может препятствовать функционированию и мотивации в жизни. Некоторым повезло больше, чем другим, но никто не способен полностью избежать стресса.

Примеры включают в себя:

• Смерть близкого человека
• Дорожная авария
• Напряжение в отношениях
• Финансовая нестабильность

Как видите, чувство стресса, депрессии или беспокойства будет подходящей реакцией на события такого типа. Проблемой для миллионов людей ежедневно становится автоматическая интерпретация угроз.

Иногда можем ощущать те же последствия, беспокоясь о других людях, как если бы недавно потеряли близкого человека. Интеллектуально понимаем разницу, но тела — нет.

Более того, страдаем от физиологических последствий еще долгое время после воздействия стрессора. Допустим, провели час в пробке и опоздали на работу. Кто-то подрезает на дороге, и только что провели утро, споря с супругом. В оставшуюся часть дня кровяное давление повышается, а гормоны сеют внутри организма хаос.

Представьте себе, что поддерживаете такое состояние в течение дней, недель, месяцев и лет. Можете быть удивлены тем, как много людей делают подобные вещи. Сообщается, что 44% американцев страдают от хронического стресса, и число растет с каждым годом. Примерно 142 миллиона американцев каждый день страдают от последствий длительного стресса, что делает их более уязвимыми к диабету, раку, воспалениям, болезням сердца и различным психическим расстройствам.

Важным посланием здесь является то, что тренируемся реагировать таким образом. Оно становится привычным и обусловленным. Этому обучаются посредством того же процесса, возвращаясь, к примеру, с футболом.

Стресс в мозгу

Давайте применим идентичные принципы усиленных связей (УСП) к определенным частям мозга, которые рассмотрели ранее. Можем думать о них в таких простых терминах…

Гиппокамп, помимо своих многочисленных функций, запоминает детали нейтральной информации, например, номер телефона или день рождения матери.

Миндалевидное тело, помимо обширных функций, запоминает эмоционально заряженную информацию, например, о человеке, который подрезал в пробке.

Хорошо

Более временные или позитивные сигналы стресса на самом деле способствуют ДП в гиппокампе. Было показано, что различные уровни интенсивных упражнений могут улучшить распознавание пространственных образов в дополнение к значительному увеличению пролиферации клеток в гиппокампе.

В аналогичном исследовании мышей разделили на возрастные группы и предложили добровольно бегать на велотренажере. Целью исследования было сравнить возрастное снижение когнитивных функций с более молодыми субъектами и влияние физических упражнений на регенерацию гиппокампа.

Первой была группа пожилых мышей (19 месяцев), а второй – молодая группа в возрасте 3 месяцев. В течение 45 дней каждую группу вводили в лабиринт для проверки памяти и познания после периодических физических упражнений. Исследователи обнаружили поразительное изменение гибели клеток гиппокампа на 50% у старых мышей, что тесно коррелировало с повышением эффективности прохождения лабиринтов в ходе исследования.

Плохо

Слишком сильная стимуляция или стресс со временем могут фактически перевернуть такой процесс с ног на голову. Длительная секреция глюкокортикоидов в результате стресса увеличивает ДП в миндалевидном теле, одновременно снижая его в гиппокампе.

Кроме того, чем более возбудима активность миндалевидного тела, тем меньше ПФК участвует в принятии решений, что и приводит к импульсивности и иррациональному поведению. Чтобы понять, должны помнить, что миндалевидное тело по своей природе предназначено для обхода высших корковых функций.

Еще одним важным фактом о ПФК является ее участие в рабочей или кратковременной памяти, которая по существу связана с сознательной перцептивной и языковой обработкой. Представьте себе, что столкнулись со знаменитостью в аэропорту. Не можете не нервничать и не бояться, когда приближаетесь к человеку и неизбежно спотыкаетесь о свои слова, как болтливый дурак.

Дело в том, что из-за сильного стресса важные детали или сигналы окружающей среды упускаются из виду. Приходим к состоянию ума, которое не может не интерпретировать мир как постоянную угрозу. Имеются также хорошо документированные доказательства этого у тех, кто страдает посттравматическим стрессовым расстройством.

Сканирование мозга показывает, что у субъектов с посттравматическим стрессовым расстройством объем гиппокампа уменьшен, а миндалевидное тело увеличено. Это также может объяснить сильные воспоминания об эмоционально заряженных моментах жизни, которые, кажется, никогда не исчезнут. То же самое верно и для тех, кто страдает хронической депрессией, хотя сокращение гиппокампа может быть вызвано различными методами лечения и фармацевтическими вмешательствами.

Возможные решения

Рассмотрим какие существуют возможные решения преодоления стресса.

Упражнения

Доказательства очевидны, хотя большинству людей не хочется их принимать. Упражнения полезны практически на всех уровнях существования. Они укрепляют сердце, сохраняют гибкость, стабилизируют обмен веществ и способствуют здоровому функционированию мозга.

Представьте себе, где бы был наш вид, если бы не встали утром с постели и не проводили следующие 12 часов, путешествуя по земле в поисках еды. Сегодня большинство предметов первой необходимости находятся в пределах досягаемости. Даже не нужно спрашивать, откуда берется еда. Просто идем к холодильнику и съедаем готовую пищу.

Не нужно седлать лошадь или идти на работу пешком, так как просто садимся и позволяем сложной машине доставить в место назначения. Потребность в движении значительно снизилась за последнее столетие. Неудивительно, что не видим значительной пользы от физических упражнений в повседневной жизни.

Медитация

Помните небольшую заметку о ПФК и исполнительном контроле? Это то, о чем индуисты и буддисты бредили на протяжении веков. Наука наконец-то осознала мудрость.

По данным Национального центра интегративного и дополнительного здравоохранения:

• В 2012 году исследователи сравнили изображения мозга 100 взрослых людей, половина из которых медитировала. Результаты показали, что люди, практиковавшие медитацию в течение многих лет, имеют больше складок во внешнем слое мозга. Такой процесс (называемый гирификацией) может повысить способность мозга обрабатывать информацию.
• Обзор трех исследований 2013 года показал, что медитация может уменьшить или обратить вспять изменения, происходящие в мозге в результате нормального старения.
• Другое исследование 2012 года предполагает, что медитация может положительно влиять на активность миндалевидного тела. Также было установлено, что разные типы медитации могут по-разному влиять на миндалевидное тело, даже когда человек не медитирует. Это ускользает от идеи, что медитация также является выученной реакцией, имеющей долгосрочные преимущества.

Все проблемы человечества проистекают из неспособности человека спокойно сидеть в комнате в одиночестве.

Блез Паскаль, 1654 г

Несмотря на то, что можете думать о неявном метафизическом жаргоне, связанном с медитацией, на самом деле это просто вопрос перерыва хотя бы на 10 минут. Достаточно легко, правда? Подумайте еще раз.

В 2014 году был проведен тревожный опрос, в ходе которого людям был предоставлен выбор: либо сидеть в одиночестве в комнате в течение 12 минут, либо получить удар электрическим током. Результаты показывают, что 70 процентов мужчин и 25 процентов женщин решили подвергнуть себя электрошоку в течение двенадцати минут.

Ограничения разума, эмоций и бегущих мыслей могут пугать, но медитация способна помочь дистанцироваться от них. Медитация важна, особенно, когда сталкиваемся со стрессовыми ситуациями, которые в противном случае ошеломили бы и сделали психически больными. Помните, что в медитации нет ничего волшебного. Нужна только практика, позволяющая избежать негативного влияния стресса.