Нервный импульс по голому тонкому волокну ползёт со скоростью около одного метра в секунду. По тому же волокну, покрытому миелином, он мчится со скоростью до ста двадцати метров в секунду. Это разница между скоростью пешехода и скоростью самолёта. Без миелина тело не смогло бы быстро реагировать, а мозг — быстро соединять удалённые области.
Устройство изоляции
Миелин — жироподобная оболочка, которую образуют специальные клетки. В головном и спинном мозге это олигодендроциты (каждый обматывает участки нескольких волокон), в периферических нервах — шванновские клетки. Оболочка не сплошная: через равные промежутки остаются узкие открытые участки, перехваты Ранвье. Импульс «перепрыгивает» от перехвата к перехвату (такое проведение называют сальтаторным), экономя время и энергию. Белое вещество мозга получило название из-за белого цвета миелина. Оно составляет около половины объёма мозга и образует «проводку»: мозолистое тело, внутренние пути, соединяющие кору и подкорку.
Когда миелин разрушен
Самый известный пример — рассеянный склероз: иммунная система ошибочно атакует миелин в центральной нервной системе. В очагах сигнал замедляется или блокируется, и появляются нарушения зрения, чувствительности, походки, слабость. Течение сильно различается, а лечение подбирает невролог. В периферических нервах миелин поражается при синдроме Гийена — Барре и некоторых наследственных болезнях. Недостаток витамина B12 тоже вредит миелину.
Миелин созревает долго
Миелинизация начинается ещё до рождения и в основном идёт в первые годы жизни. Сначала покрываются миелином сенсорные и моторные пути, потом ассоциативные области. Лобные пути созревают позже всего, до двадцати пяти-тридцати лет. Это связывают с улучшением самоконтроля и планирования в подростковом и юношеском возрасте. С возрастом миелин частично разрушается, что сказывается на скорости мышления.
Миелин и обучение
Долго белое вещество считали неизменным. Но Фредрик Бенгтссон с коллегами в 2005 году сравнили пианистов с непрофессионалами и обнаружили, что в разных путях белое вещество больше развито в зависимости от того, сколько часов пианисты упражнялись в детстве, подростковом возрасте и во взрослой жизни. Дуглас Филдс (2015) описал «активностьзависимую миелинизацию»: электрическая активность нейронов стимулирует олигодендроциты увеличивать оболочку у используемых путей. Это добавляет новый механизм пластичности, помимо изменения синапсов. Данные получены в основном на животных и по результатам томографии у людей, где причинность установить трудно.
Миелин не «растёт» от кроссвордов по заказу, но разнообразная нагрузка, физическая активность и сон, судя по исследованиям, поддерживают состояние белого вещества.