Ландшафты мозга. Об удивительных искаженных картах нашего мозга и о том, как они ведут нас по жизни - Ребекка Шварцлоуз
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
В качестве иллюстрации рассмотрим крысят, слышавших пульсирующие звуки на протяжении нескольких первых недель жизни. В результате такого воздействия их карты A1 искажаются, увеличивая область отображения этой звуковой частоты. Те звуки ничего не означали. Они не сообщали, что что-то должно произойти, они просто были, и этого оказалось достаточно, чтобы перестроить слуховую кору детенышей.
Сравним это с результатами другого эксперимента, в котором взрослых крыс подвергали воздействию звука на частоте 6000 Гц[142]. В исследовании участвовали две группы крыс, которые испытывали жажду: одна группа слышала звук непосредственно перед получением подкрепления в виде воды, а другая тоже слышала звук, но он никогда не совпадал с моментом питья. После обучения только у крыс из первой группы произошло расширение области карты A1, отображавшей звуки с частотой около 6000 Гц. Однако у крыс из обеих групп наблюдалось расширение отдела карты в области частоты 1000 Гц. Когда экспериментаторы проанализировали звуки, раздававшиеся в крысиных клетках, они поняли, что устройство для подачи воды производило низкочастотный шум на частоте около 1000 Гц каждый раз, когда выдавало воду. Экспериментаторы этого не знали, но крысы научились обнаруживать и использовать дополнительный сигнал, означавший скорую выдачу долгожданной воды.
Взрослым крысам было важно, насколько значим для них звук. Вероятно, этот тип обучения направляется сигналами стресса и вознаграждения в мозге – нейромедиаторами, которые выделяются при хороших (еда или секс) или плохих (боль или угроза) обстоятельствах. Суть заключается в распознавании сигналов в окружающей среде, которые появляются непосредственно перед плохим или хорошим событием. Если карты мозга могут подстраиваться и изменяться для лучшего распознавания таких сигналов, возникает преимущество, которое заключается в возможности предсказывать что-то плохое или хорошее и реагировать на это.
Люди способны учиться реагировать на окружающую среду на протяжении всей жизни, но детство и особенно младенчество – это периоды, когда нервная система является наиболее гибкой и адаптируемой. В этот период карты мозга могут изменяться или полностью перестраиваться в соответствии с сенсорным опытом ребенка. В отличие от обучения во взрослой жизни, изменения в мозге в младенчестве бывают чрезвычайно сильными и долгосрочными и вызываются сенсорным опытом. Эти данные подчеркивают уникальное значение раннего жизненного опыта в формировании схемы карт мозга на всю последующую жизнь. Однако эта информация получена в результате изучения зрительной карты V1 и карты звуковых частот A1. А какие факторы влияют на формирование двигательной карты?
Учимся двигаться
Двигательные карты мозга – особый случай. Хотя во многом они действуют по тем же принципам, что и сенсорные карты мозга, они играют совсем иную роль в нашей жизни. Как и сенсорные карты, наша двигательная карта M1 сформировалась под действием химических веществ, а затем “воспитывалась” телом еще в утробе матери. Это означает, что как минимум основа двигательной карты была заложена в мозге еще до того, как мы научились завязывать шнурки или писать свое имя. Какие двигательные способности были у нас на момент рождения? И каким образом более поздний жизненный опыт формировал двигательные карты, которыми мы пользуемся сегодня?
Двигательные способности новорожденного ребенка на удивление невыразительны. Младенцы не могут прыгать, ползать, ходить или плавать, чтобы перемещаться с места на место. Эти несчастные существа едва способны разглядеть перед носом свою ступню или вырабатывать необходимое количество тепла. Они не могут даже поднять голову. В поединке между муравьем и новорожденным ребенком разумно было бы поставить на муравья. И новоявленных родителей часто бывает жалко – так они устают и не досыпают, заботясь о своем полностью беспомощном младенце. Кажется, что дети рождаются с небольшим арсеналом средств, необходимых для достижения максимального эффекта. Наверное, самым сильным из этих средств является плач, которым они умеют пользоваться от момента рождения, а также улыбка и смех, которые они начинают использовать для общения через несколько недель после появления на свет. Родители находят эти действия крайне мотивирующими. И в результате дети применяют свой ограниченный набор возможностей, чтобы заставить тех, кто за ними ухаживает, обеспечить им выживание.
Кроме как плакать и улыбаться, новорожденные дети также могут подносить руки ко рту и сосать большой палец. Поднесение рук ко рту – важнейшее и рано проявляющееся действие, отраженное на карте M1 обезьян и человека. Возможно, это действие включено в структуру развивающегося мозга еще до возникновения опыта. Но также может быть, что оно является результатом опыта плода. Возможно, близкое соседство рук и рта способствует их частому контакту в матке, а тактильное возбуждение от трения этих чувствительных частей тела может усиливать действие. Вне зависимости от того, является ли приближение рук ко рту результатом программированного клеточного развития, опыта плода или обоих факторов одновременно, это действие прекрасно подготавливает ребенка к важнейшей для жизни функции, позволяющей самостоятельно питаться.
Многие другие движения определяют диапазон возможностей новорожденного и создают строительные кирпичики для последующего освоения более сложных действий. Младенец чмокает и кривит губки, открывает и закрывает рот, широко раскрывает глаза, хмурит брови, сжимает кулачки, толкается, воркует и лепечет. Близкие реагируют на это, поощряя одни действия и останавливая другие. То, как они это делают, зависит от многих условий, включая культурный фактор. Культура формирует общение и физический опыт, направляющий двигательное обучение.
Большинство людей воспитывались лишь в какой-то одной культурной среде и поэтому с легкостью верят в то, что новорожденные дети во всем мире учатся двигаться одинаковым образом. Но это не так. Например, если бы вы росли в сельскохозяйственной общине на западе Кении, первые месяцы жизни вы бы провели на коленях у матери, пока она пила чай, лущила кукурузу или разговаривала с другими взрослыми[143]. По сравнению с американскими детьми вы бы больше времени сидели и меньше лежали. Почти каждый день мать играла бы с вами в “прыг-скок”, поддерживая вас под мышки и подбрасывая у себя на коленях, чтобы вызывать шаговый рефлекс. Основываясь на ваших врожденных рефлексах, она активно учила бы вас сидеть, стоять и ходить, так что вы могли бы выполнять все эти действия примерно на месяц раньше, чем дети, выросшие в Америке. Но поскольку вы мало времени проводили бы лежа, вы бы дольше, чем западные дети, учились поднимать голову и ползать. Формируя ранний физический опыт, каждодневные действия матери и
