Возникали ли у вас ситуации, когда требовалась интенсивная подготовка к экзаменам в школе или в университете? Или, может быть, приходилось работать над срочным отчетом, с жесткими дедлайнами? Безусловно, такое случалось. В такие периоды возникает желание активизировать работу мозга, заставить его функционировать максимально эффективно. И тогда кто-то из окружающих может посоветовать: «Вы слышали о ноотропах? А фенотропилах, например? Возможно, они вам помогут». Naked Science изучает, что это за вещества, каким образом они оказывают помощь и действительно ли она существует.
Прежде всего необходимо освежить в памяти принципы ее работы. Этот механизм до сих пор не изучен до конца. Более того, многие ученые рассматривают его как одну из ключевых научных задач XXI века, требующую дальнейших исследований не только со стороны биологов, но и коллег из других дисциплин: химиков, физиков, физиологов и математиков. Тем не менее, определенные аспекты работы памяти нам уже известны.
По мнению большинства нейрофизиологов, долговременная потенциация играет ключевую роль в клеточных процессах, связанных с памятью и обучением. Долговременная потенциация представляет собой усиление связи и передачи сигнала между нейронами, сохраняющееся в течение продолжительного времени после стимуляции. Укрепление нейронных связей, таким образом, способствует более эффективному запоминанию.
Для укрепления памяти необходимо поддерживать активность нейронных связей
После того, как воспоминания будут усвоены, их ожидает череда новых событий: при попытках зафиксировать окружающую обстановку (будь то интерьер комнаты или внешний вид псковского Кремля) они первоначально фиксируются в области мозга, известной как гиппокамп. Однако спустя несколько лет, при попытке извлечь эти сведения, они будут найдены в совершенно другом отделе мозга – что позволяет предположить, что человеческая память не является идентичной компьютерной и не хранится в одном месте, а скорее практически воссоздается при необходимости. Но это предмет для отдельного обсуждения, а сейчас мы вернемся к процессу запоминания и долговременной потенциации.
Часто можно услышать сравнения мозга с компьютером, однако их сходство скорее относится к функциям, а не к структуре. Например, связи между нейронами, формирующие мышление и память, не являются изначально электрическими, как принято считать. Их истинный «язык» – химический. В процессе взаимодействия высвобождаемые молекулы (нейротрансмиттеры) воздействуют на другие молекулы (рецепторы), подобно ключу и замку. Эффективность и пропускная способность синапса (область контакта между двумя нейронами) определяются количеством рецепторов, участвующих в этом взаимодействии. Долговременная потенциация на биохимическом уровне характеризуется повышением ионной проводимости (то есть эффективностью) рецепторов сигнальных веществ (нейротрансмиттеров), расположенных на поверхности «принимающего» нейрона).
Химический, а не электрический — вот основной способ взаимодействия нейронов
Следовательно, стоит ожидать и повышения эффективности запоминания, не так ли? Для повышения потенции стали исследовать психостимуляторы, такие как кофеин и другие, поскольку было известно об их способности усиливать активность нейротрансмиттеров. Однако выяснилось, что психостимуляторы, хотя и улучшают внимательность, скорость реакции и другие когнитивные функции, не влияют на запоминание, и информация, полученная под их воздействием, быстро забывается.
Вскоре на сцену вышли новые вещества — ноотропы. В 1972 году румынский химик Корнелиу Джурджа предложил включить этот термин, созданный им, в классификацию лекарств. За восемь лет до этого Джурджа синтезировал первый препарат этой группы — пирацетам, который, возможно, известен вам под торговым наименованием «ноотропил». В последующие десятилетия было разработано множество других препаратов этой же группы, которые получили общее название «рацетамы». Кроме того, существует еще с десяток семейств веществ, относящихся к ноотропам.
Что именно делают ноотропы? Этот вопрос наиболее актуален для нас, ведь нам предстоит интенсивная подготовка к экзаменам, требующая запоминания огромного объема информации за короткий срок. Кроме того, нам необходимо сохранять высокую концентрацию внимания в сложных ситуациях, например, при работе над проектом с жесткими сроками, таким как разработка банковского приложения.
По мнению Джурдже и его сторонников, их ключевые характеристики заключаются в следующем:
- они улучшают процессы запоминания и обучения за счет усиления процессов синаптической передачи в центральной нервной системе,
- они защищают от неблагоприятных факторов (шок, гипоксия) и действия некоторых химических препаратов (скажем, снотворные), которые, наоборот, ухудшают процессы запоминания,
- они оказывают мембраностабилизирующее действие (восстанавливают мембрану и ее свойства),
- улучшают усвояемость глюкозы (а это критично важно для мозга, этот сравнительно небольшой орган чрезвычайно прожорлив),
- усиливают функции коры головного мозга,
- и при этом не обладают выраженной токсичностью!
Объединив все перечисленные характеристики, можно заключить, что ноотропы – это группа веществ, оказывающих благоприятное воздействие на сложные психофизиологические процессы. С их помощью возможно восстановление и, по утверждениям специалистов, улучшение когнитивных функций мозга, включая восприятие, анализ, хранение и запоминание информации – то есть тех процессов, которые обеспечивают взаимодействие с поступающими данными.
Ноотропы способны оказывать благоприятное воздействие на сложные психофизиологические процессы
В 1980-е годы российские специалисты, работавшие над восстановлением функционального состояния человека в условиях космических полетов различной продолжительности (где предъявляются значительно более строгие требования к препаратам, чем в наземной медицине), разработали препарат фонтурацетам, обладающий выраженным ноотропным эффектом. Через 20 лет после его создания фонтурацетам был переименован в «Фенотропил» и начал производиться в России. Производство этого препарата было весьма масштабным: в 2017 году его продажи на территории России приблизились к миллиарду рублей, что стало впечатляющим успехом (почти 0,1% от общего объема рынка для достаточно специфического лекарственного средства — значительный показатель). Под этой торговой маркой препарат выпускался на протяжении почти десяти лет. И недавно, в свежем пресс-релизе производитель объявил о возобновлении производства фенотропила в 2022 году. Какие же перспективы связаны с этим препаратом? Действительно ли он эффективен? Кому и в каких ситуациях он может оказаться полезным? И не только он, но и другие ноотропы, доступные в аптеках.
За ответами на этот вопрос редакция Naked Science обратилась к клиническим исследованиям фонтурацетама (их мы насчитали более 50 штук, с совокупным количеством участников больше 5 тысяч), а также к нескольким специалистам, и вот вам примерная выжимка из того, что мы узнали.
1. Различные ноотропные препараты воздействуют посредством разных механизмов, однако большинство из них оказывают активное влияние на нейротрансмиттерные системы. Под их воздействием изменяется активность нейронов, улучшается метаболизм в головном мозге. Кроме того, некоторые средства, например, фенотропил, способны увеличивать число рецепторов, участвующих в формировании памяти – NMDA (глутаматных), дофаминовых и н-ацетилхолиновых 1-3. Благодаря этим положительным эффектам активизируется мозговая деятельность, налаживается взаимодействие между различными структурами центральной нервной системы и областями мозга, отвечающими за когнитивные функции, такие как внимание, память, мышление и речь. Наиболее заметными эффектами, проявляющимися уже после первой дозы фенотропила, являются улучшение памяти и концентрации внимания.
2. Ноотропные препараты не только улучшают функционирование нейронов, но и способствуют их защите. Фенотропил подавляет обратный транспорт дофамина, что позволяет поддерживать оптимальный уровень этого нейромедиатора, защищающего от избытка глутаминовой кислоты и уменьшающего ее высвобождение. 2,3
3. Ноотропы, как сообщается, способны раскрыть потенциал мозга, стимулируя усиленное использование глюкозы в организме. Этот процесс позволяет повысить энергетический потенциал клеток, поскольку обменные процессы, свободные от избытка глюкозы, существенно ускоряются.
Фенотропил изначально включали в состав космической «аптечки», чтобы помогать космонавтам, подвергающимся серьезным психоэмоциональным и физическим перегрузкам. Его способность улучшать работу мозга и повышать устойчивость организма к стрессу в условиях интенсивных психических и физических нагрузок, а также при утомлении, позволяла космонавтам эффективно работать в сложных ситуациях. В настоящее время сильные стрессы и значительные рабочие нагрузки испытывают не только космонавты, но и многие другие люди. Часто им приходится работать по ночам или в сверхурочном режиме, когда не хватает времени на полноценный отдых и сон, однако требуется сохранять высокую концентрацию внимания и способность к мыслительной деятельности. Диспетчеры, водители, врачи, IT-специалисты — это лишь некоторые из профессий, связанных с постоянными перегрузками. Всех их объединяет одно: значительная нагрузка сочетается с необходимостью поддерживать высокий уровень работоспособности.
Хотя фенотропил, пожалуй, наиболее известен среди ноотропов, важно отметить и другие вещества, относящиеся к этой группе. Существует несколько семейств препаратов (таких как нейропептиды, производные ГАМК и производные аминокислот), а также отдельные соединения (например, метионил-глутамил-гистидил-фенилаланил-пролил-глицил-пролин, деанола ацеглумат и ацетиламиноянтарная кислота), которые также классифицируются как ноотропы. Однако перед использованием любого из этих веществ настоятельно рекомендуется проконсультироваться с доверенным врачом.
Медикаментозное лечение – не единственный путь к повышению нашей эффективности. В заключение стоит отметить, что существуют и другие методики, способные помочь в подготовке к экзамену. К примеру, проверенная временем техника – создание рукописных шпаргалок. Даже если вы не планируете использовать их на экзамене, сам процесс подготовки таких кратких конспектов после нескольких разбора билетов поможет не только значительно улучшить запоминание материала, но и выстроить логичную структуру ответа.
Многие, вероятно, знакомы с выражением «от сессии до сессии студенты живут весело», однако с точки зрения управления временем это не самый эффективный подход. Заранее планируйте свое время: наилучшим решением будет систематическая и умеренная подготовка примерно за месяц до начала зачетной сессии. Тогда вы избежите драматических историй о ночной подготовке к экзамену и сдадите его с меньшим стрессом для своего эмоционального состояния — и, вероятно, с более высоким результатом.
Всем удачи в предстоящем мае — на экзаменах и при решении других сложных жизненных задач.
1. Ковалев Г. И. и др. // Нервные болезни. — 2007. — №4.
2. Zvejniece L. et al. // Pharmacology Biochemistry and Behavior. — 2017. — V. 160. — P. 21–29.
3. Vaarmann A. et al. // Cell death & disease. — 2013. — V. 4. — №.1. — С. e455–e455