Ландшафты мозга. Об удивительных искаженных картах нашего мозга и о том, как они ведут нас по жизни - Ребекка Шварцлоуз

Хотя дети во всем мире в конечном итоге обучаются сидеть, ходить и говорить, наш ранний опыт и действия могут определять различия в том, как мы используем собственное тело для решения различных физических задач. Активность, в которую мы вовлекаемся в детстве и во взрослом возрасте, определяет диапазон наших действий и формирует структуру зрелой двигательной карты. Например, ранний опыт игры на музыкальном инструменте влияет на строение карты M1. У правшей область M1, отображающая правую руку, обычно шире области, отображающей левую руку, по-видимому, по той причине, что они больше движений выполняют правой рукой. Однако для игры на фортепиано требуются точные движения пальцев обеих рук. В одном исследовании с помощью сканирования мозга анализировали двигательную кору M1 у правшей-пианистов и у правшей, не занимающихся музыкой[144]. В целом участки карты M1, отображающие как правую, так и левую руку, у музыкантов обширнее, чем у не-музыкантов. Но даже среди пианистов этот эффект зависит от того, когда начались занятия музыкой. Участки карты M1, отвечающие за кисти рук, обычно обширнее у музыкантов, начавших играть в возрасте трех, четырех или пяти лет, по сравнению с теми, кто начал заниматься в восемь, девять или десять лет.

Влияние музыкальных занятий на карты мозга определяется не только тем, когда человек начал играть, но и спецификой инструмента и игры. Например, игра на фортепьяно требует точных движений пальцев обеих рук, тогда как для игры на струнных инструментах, например на скрипке, такие движения выполняет только левая рука. В то время как у пианистов расширены участки карты M1, отображающие движения как правой, так и левой руки, у струнников этот эффект заметен только для левой руки[145].

Всегда существует опасность ошибочной интерпретации подобных данных. Возможно ли, что люди с более обширной от природы областью M1, отображающей движения рук, с большей вероятностью начнут играть на музыкальном инструменте раньше или будут играть дольше? Как понять, что является причиной – структура карты мозга или игра на музыкальном инструменте? В одном эксперименте изучали этот вопрос, наблюдая за шестилетними детьми, которые на протяжении 15 месяцев раз в неделю либо брали индивидуальные уроки игры на инструменте, либо посещали групповые музыкальные занятия, не играя на инструменте[146]. До начала занятий и после их окончания была проведена проверка двигательных способностей детей и выполнена МРТ головного мозга, чтобы установить, какие структурные изменения произошли в мозге. До начала занятий дети из двух групп не различались по двигательным способностям или структуре мозга. Однако через 15 месяцев участки карты M1, отвечающие за левую руку, увеличились у тех детей, которые брали уроки игры на фортепьяно, но не у детей из второй группы. Иными словами, дети, бравшие уроки фортепьянной игры, в конечном итоге имели такую же структуру карты мозга, как у взрослых пианистов. Более того, чем ярче у них проявлялась такая картина, тем лучше они выполняли движения пальцами левой руки, не связанные с музыкой. Все это позволяет предположить, что взрослые пианисты имеют на двигательной карте обширные участки, отображающие движения рук, поскольку они много играли на инструменте, а не наоборот. Их опыт использования рук изменил карты M1, способствуя общему повышению ловкости рук.

В целом многочисленные исследования подтверждают тезис, что игра на музыкальном инструменте, особенно в детстве, влияет на структуру не только двигательных карт, но также тактильных и слуховых карт. Но это не означает, что карты мозга у детей, занимающихся музыкой, “лучше”, чем у их сверстников, не занимающихся музыкой. Уроки музыки не обеспечивают ребенка более качественным мозгом. Эти уроки (точнее, часы практических занятий) создают у ребенка мозг, более подготовленный для игры на фортепьяно и выполнения других задач, требующих ловкости рук. Но они не помогут ему стать лучшим футболистом или лучше всех крутить обруч. Не существует единственного правильного пути для тренировки мозга и формирования его карт. Решение заключается в том, чтобы использовать чувства и взаимодействовать с окружающей средой, практиковать навыки, которым вы уже обучились, и продолжать осваивать новые. Если вам нужна какая-то специфическая способность, нужно ее тренировать. Так тренируется молодой мозг, да и взрослый тоже.

Как показывают исследования влияния игры на музыкальных инструментах, наша деятельность формирует наши двигательные карты, что позволяет нам преуспевать в определенных занятиях. Никого не удивит, что физическая тренировка помогает легче и лучше выполнять какие-то упражнения в будущем. Но заметим, что это очевидное изменение может происходить из-за невидимых процессов в двигательных картах мозга. Как стимуляция карты M1 в коре обезьяны вызывает свободные и сложные движения, обычные для обезьян, так стимуляция нашей карты может выявить осмысленные, приобретенные на практике движения, которые мы выполняем каждый день.

Ученые пока не установили полный набор зон активностей на человеческой карте M1 и специфических практических действий, которые на них отображены. Такой анализ трудно провести путем сканирования мозга с помощью фМРТ, поскольку сложные движения мешают сканированию. Однако логично предположить, что не существует какой-то универсальной человеческой двигательной карты, как не существует единого набора человеческих движений. Те движения, которые мы выполняем изо дня в день, особенно в начале жизни, по-видимому, отпечатываются в моторной коре мозга. Если бы мы вскрыли череп пианиста и стали стимулировать участок его карты M1, отвечающий за левую руку, возможно, мы смогли бы увидеть, как пальцы его левой руки играют на невидимых клавишах. То же самое могло бы произойти, если бы мы исследовали участок карты M1, отвечающий за правую руку хирурга, изо дня в день сшивающего тонкие ткани, или детей, нанятых для утомительного и кропотливого вышивания текстильных изделий.

Возможно, наши двигательные карты могли бы рассказать длинную историю о том, кто мы такие, где и как живем. Занят ли человек тем, что часами играет в видеоигры, вяжет или молится? Передвигается ли он бегом, на машине, на велосипеде или на лодке? Ест ли он ложкой и вилкой, или палочками, или подбирает пищу с помощью кусочка хлеба? Сравните набор движений охотника из саванны и городского парикмахера или марафонца, бегущего на своих ногах, и марафонца в инвалидном кресле. Движение – это конечный результат взаимодействия опыта, среды, тела и мозга. В каком-то отношении наши двигательные карты такие же, как у обезьян или крыс. В другом отношении они могут отличаться даже от карт наших братьев или сестер или спутников жизни. Удивительная вещь: те самые карты, которые даруют нам способность двигаться, были сформированы нашими движениями в прошлом. Они