Музыка спoсобствует формированию когнитивного резерва мозга

Иллюстрация: связи в мозге, исследованные в работе Эдны Эндрюс и соавторов (о которой рассказывается в посте).

Говоря простыми словами, когнитивный резерв мозга – это устойчивость мозга перед лицом различных патологий. Высокий уровень когнитивного резерва может помочь предотвратить деменцию, болезнь Паркинсона или рассеянный склероз на долгие годы.

Занятия музыкой может замедлить возрастное ухудшение когнитивных функций. К такому выводу пришли канадские и китайские ученые, обнаружившие, что у пожилых музыкантов активность мозга при восприятии речи схожа с работой мозга молодых людей.

С возрастом способность четко воспринимать речь, особенно в шумной обстановке, снижается. Обычно это сопровождается повышенной активностью мозга — своеобразной «компенсацией», которую включают пожилые люди для поддержания когнитивных функций. Однако новое исследование, результаты которого опубликованы в 2025 году - показывает, что у музыкантов этот процесс происходит иначе.

Ученые из Baycrest Academy (Канада) и Китайской академии наук провели эксперимент с участием 25 пожилых музыкантов, 25 пожилых людей без музыкального опыта и 24 молодых добровольцев.

Ссылка на научную статью:

Long-term musical training can protect against age-related upregulation of neural activity in speech-in-noise perception

doi 10. 1371/ journal. pbio. 3003247

Испытуемые должны были распознавать слоги, заглушенные фоновым шумом, в то время как исследователи с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии анализировали активность их мозга.

Результаты показали, что у группы пожилых музыкантов функциональные связи в слуховых зонах мозга были такими же, как у молодых участников. В отличие от них, вторая группа пенсионеров демонстрировала типичную возрастную перестройку нейронных сетей — их мозг работал интенсивнее, но менее эффективно. Интересно, что у музыкантов сила связей в правой слуховой зоне коррелировала с успешностью выполнения задачи.

«Как хорошо настроенный инструмент не требует увеличения громкости, чтобы его было слышно, так и мозг музыкантов преклонного возраста сохраняет тонкую настройку благодаря годам тренировок. Наше исследование показывает, что музыкальный опыт развивает когнитивный резерв, помогая мозгу избежать обычного для возраста перенапряжения при попытке понять речь в шумных местах», — говорит доктор И Ду, соавтор исследования.

Эти данные подтверждают гипотезу «когнитивного резерва»: длительные занятия музыкой помогают мозгу сохранять «молодую» организацию нейронных связей и избегать избыточной компенсаторной активности. Хотя исследование прямо не доказывает причинно-следственную связь, оно обращает внимание на то, что музыкальные занятия могут быть мощным инструментом защиты от возрастных изменений.

Автор работы, доктор Лэй Чжан, поясняет: «Активный образ жизни помогает пожилым людям лучше справляться с когнитивным старением, и никогда не поздно заняться полезным хобби, например, научиться играть на музыкальном инструменте, и продолжать им заниматься».

Источник русского текста: портал "Наука МэйлРу".

Ранее в 2022 году была опубликована статья учёных Университета Дьюка (США) во главе с когнитивным нейробиологом Эдной Эндрюс. Американские исследователи тогда заявили, что они, возможно, нашли надежное и долгосрочное решение для противодействия снижению когнитивного резерва и предотвращения патологий в стареющем мозге. Они опубликовали в Brain Sciences статью, которая представляет собой одно из первых в мире исследований, посвященных влиянию музыки на формирование когнитивного резерва мозга.

Ссылка: Andrews, E.; Eierud, C.; Banks, D.; Harshbarger, T.; Michael, A.; Rammell, C. Effects of Lifelong Musicianship on White Matter Integrity and Cognitive Brain Reserve. Brain Sci. 2021, 11, 67. doi 10. 3390/ brainsci11010067

Как известно, когнитивный резерв можно определить количественно с помощью структурных измерений серого вещества и белого вещества в головном мозге.

В этом конкретном исследовании команда Эндрюс сосредоточилась на измерениях целостности белого вещества с помощью продвинутого метода МРТ, известного как диффузионная тензорная визуализация (она же – трактография), чтобы увидеть, в каком состоянии находится. Предыдущие исследования нейровизуализации показали, что нормальное старение приводит к снижению целостности белого вещества во всем мозге. Однако за последние пятнадцать лет исследователи обнаружили, что сложная сенсомоторная деятельность может замедлить и даже обратить вспять потерю целостности белого вещества.

Двумя наиболее убедительными примерами сложных сенсомоторных действий являются многоязычие и музыкальность. Эндрюс и ее команда выдвинули гипотезу, что музыкальность повышает целостность белого вещества в определенных волоконных трактах, связанных с процессом создания музыки.

Чтобы достичь этой цели, она и ее команда просканировали мозг восьми разных практикующих музыкантов в возрасте от 20 до 67 лет (пять женщин, трое мужчин, средний возраст – чуть более 44 лет, каждый начал свою практику в возрасте от трех до 12 лет, в среднем – в 6 лет). Эти музыканты посвящали практике в среднем три часа в день (9 часов в дни концертов) и накопили многолетний опыт выступлений. За пять дней до исследования участников попросили ежедневно играть конкретную пьесу Баха или Мендельсона – чтобы «уравнять» их состояние.

Дальше исследователи использовали диффузионную тензорную визуализацию для расчета значений так называемой фракционной анизотропии (FA) для определенных участков волокон белого вещества. Более высокое значение FA означало более высокую целостность и, следовательно, более высокий когнитивный резерв мозга.

Эндрюс и ее команда решили наблюдать значения FA в двух волоконных трактах, верхнем продольном пучке (SLF) и беззубом пучке (UF), основываясь на их связи с музыкальностью, установленной в предыдущих исследованиях. Предыдущие исследования двух волоконных трактов у не-музыкантов показали, что их целостность снижается с возрастом. Другими словами, чем старше участники, тем ниже оказывалась целостность их белого вещества в этих областях.

Проанализировав значения анизотропии трактов мозга у музыкантов с помощью линейной регрессии, авторы нового исследования обнаружили четкую положительную корреляцию между возрастом и фракционной анизотропией в обоих волоконных трактах. Эти тенденции были заметны в обоих отделах как левого, так и правого полушарий головного мозга. Такое наблюдение подтвердило их гипотезу, предполагающую, что высокопрофессиональное музыкальное мастерство может увеличить когнитивный резерв мозга с возрастом.

Таким образом авторы получили весомые доказательства того, что регулярные занятия музыкой увеличивают когнитивный резерв мозга и позволяют противостоять надвигающейся деменции.

Источник: vk.com

Комментарии: