Как мы ориентируемся. Пространство и время без карт и GPS

По мнению Бобот, не исключено, что условия современной жизни приводят к тому, что мы меньше тренируем гиппокамп и все чаще рассчитываем на хвостатое ядро. «Возможно, в прошлом мы вообще не включали автопилот. Работа в одном месте и размеренная жизнь – это относительно новое явление. Индустриализация научила нас извлекать пользу из системы “привычка – память – научение”», – говорит она.

Помимо социальных перемен, объем гиппокампа могут уменьшить хронический стресс, невылеченная депрессия, бессонница и злоупотребление алкоголем. Исследователи уже смогли ясно показать, что одно лишь тревожное состояние негативно влияет на пространственное обучение и память у крыс. По всей видимости, стресс и депрессия воздействуют на нейрогенез в гиппокампе, а тренировки укрепляют память и способность к обучению, помогают сопротивляться депрессии, помогают образованию новых нейронов. Было продемонстрировано, что у пациентов с посттравматическим стрессовым расстройством уменьшен объем гиппокампа, а после эффективного лечения, например с помощью депрессантов и перемены окружающей обстановки, объем гиппокампа увеличивался.

Широкое распространение этих заболеваний заставило Бобот предположить, что к тому времени, как дети становятся взрослыми, гиппокамп у них уже слегка «усыхает», что делает их склонными к когнитивным, эмоциональным и поведенческим нарушениям. И действительно, чрезмерное использование стратегий навигации «стимул – реакция», по всей видимости, соотносится с целым рядом пагубных, хотя, казалось бы, не связанных между собой типов поведения. Поскольку эти нейронные цепи расположены в полосатом теле, области мозга, участвующей в формировании зависимости, Бобот задалась вопросом: нет ли у людей, использующих для навигации стратегию «стимул – реакция», отличий в злоупотреблении алкоголем или наркотиками по сравнению с теми, кто предпочитает пространственные стратегии? В 2013 г. она провела исследование с участием 55 молодых людей, и результаты показали: у тех, кто предпочитал стратегию «стимул – реакция», уровень потребления алкоголя в расчете на годы жизни был в два раза выше, а также они чаще курили сигареты и марихуану. В другом исследовании, где приняли участие 255 детей, Бобот обнаружила, что дети, у которых наблюдались симптомы дефицита внимания и гиперактивности, были склонны выбирать стратегии с использованием хвостатого ядра. Не так давно Бобот и ее коллега Грег Уэст показали, что 90 часов видеоигр в стиле action в лаборатории приводят к уменьшению гиппокампа у молодых людей, которые используют хвостатое ядро, – это первое однозначное свидетельство того, что наше поведение способно оказать негативное воздействие на гиппокамп.

Но серьезнее всего связь между болезнью Альцгеймера и гиппокампом, впервые выявленная в конце 1980-х гг. Атрофия гиппокампа ассоциируется с нарушением памяти в пожилом возрасте, а нейровизуализация показала, что у пациентов с клинически диагностированной болезнью Альцгеймера атрофия наблюдается почти всегда. Более того, уменьшение объема гиппокампа и соседней энторинальной области коры может быть предвестником болезни Альцгеймера, которая разовьется через несколько лет. Это неудивительно в свете установленных связей между повреждением гиппокампа у пациентов с амнезией и потерей пространственной памяти. Пациенты с болезнью Альцгеймера постепенно лишаются не только памяти, но и личности. Но один из первых симптомов заболевания состоит в том, что люди не могут найти дорогу, не знают, где лежат их вещи, или забывают, где они находятся и как сюда попали.

Возможно, в связи гиппокампа с болезнью Альцгеймера играют роль и генетические факторы. Еще в 1993 г. исследователи выделили ген риска для болезни Альцгеймера – аполипопротеин E, или ApoE. Через год обнаружилось, что аллель этого гена (ApoE2) ассоциируется с пониженным риском и более поздним развитием болезни Альцгеймера, поскольку замедляет атрофию гиппокампа. В то же время другой аллель (ApoE4) указывает на повышенный риск заболевания. У молодых людей с «хорошим» аллелем отмечается большая толщина энторинальной области коры, от которой поступают входные сигналы к гиппокампу, да и сам гиппокамп у них больше. В недавней работе Бобот изучала корреляцию когнитивных способностей у взрослых молодых людей с присутствием этих генетических особенностей. Она генотипировала 124 молодых человека и протестировала их на виртуальном радиальном лабиринте: испытуемые с «хорошим» аллелем чаще использовали пространственную стратегию гиппокампа, и в этой области мозга у них было больше серого вещества.