Достаточно часто человеку требуется приложить значительные усилия для того, чтобы забыть о работе во время отпуска или прекратить машинально напевать раздражающую песенку, которая постоянно крутится в голове. Математики из университета Кейс Вестерн Резерв (США) нашли ответ на вопрос, почему так происходит. Они обнаружили, что мышление потребляет много энергии, и несущиеся мысли так же трудно остановить, как летящий со склона горы грузовик.
Ученые использовали компьютерное моделирование на базе программного пакета Metabolica, который предназначен для изучения комплекса метаболических процессов. Программное обеспечение переводит в цифровую форму работу возбуждающих нейронов, передающих мысли, и тормозных, "успокаивающих" клетки мозга, называемые астроцитами. Астроциты обеспечивают нейроны питательными веществами, удаляют отходы жизнедеятельности и в целом отвечают за "химическое" обеспечение нервной деятельности.
Чтобы остановить мысли, мозг использует тормозные нейроны. Они выбрасывают гамма-аминомасляную кислоту (GABA), которая противодействует влиянию нейромедиатора глутамата и прекращает возбуждение нейронов, что, в свою очередь, прекращает процесс передачи информации от одного нейрона к другому. Проще говоря, глутамат открывает синаптические "ворота", а GABA - закрывает.
Астроциты потребляют большое количество кислорода для переработки GABA и глутамата - больше, чем требуется для расщепления мощных нейротоксинов. Соответственно, чем больше требуется кислорода, тем сильнее должен быть приток крови. Часто из-за чрезмерного возбуждения нейронов и недостатка питания астроциты просто не в состоянии "остановить" мозг, и все наши попытки прекратить думать о чем-то не приносят результатов. Возможно, именно с этим связано желание человека пойти к холодильнику во время сильных переживаний или навязчивых мыслей.
Пока связь между церебральным метаболизмом и гемодинамикой не полностью раскрыта. Исследовательская группа планирует более детально сравнить энергию возбуждающих и тормозных нейронов, выполнив одновременное моделирование обоих процессов.
Изучение механизмов торможения также позволит создать лекарства от некоторых нейродегенеративных заболеваний. А пока, по очень предварительным данным этого исследования, можно посоветовать в случае перевозбуждения просто снизить нагрузку на организм и дать мозгу некоторое время и дополнительные ресурсы для запуска и завершения процесса торможения.
)