Прижизненное развитие мозга

Часть обывателей полагает, что человек рождается с уже готовым мозгом; другая часть думает, что человек рождается с готовыми подкорковыми структурами, и лишь кора достраивается в ходе первых лет жизни – и это уже ближе к истине. Но в действительности же обе позиции неверны – на момент рождения человек не имеет ни одной мозговой структуры, которую можно было бы считать законченной.

Даже ствол мозга, регулирующий такие основные жизненные функции, как температура тела, сердечный ритм, дыхание и артериальное давление, к моменту рождения хоть и значительно сформирован, но окончательно завершает этот процесс лишь в течение первых 1-3 лет жизни (Перри, Салавиц, с. 92). Процесс миелинизации (электроизоляции нейронных волокон для лучшей проводимости импульса) в стволе мозга завершается только к подростковому возрасту и даже позднее (Картер, с. 23; Костанди, с. 137). Мозжечок, который часто относят к структурам ствола, полностью развивается к 15 годам (Безруких и др., с. 222).

Теперь о собственно подкорковых структурах мозга (подкоркой принято называть область мозга между корой и стволом): хоть наиболее активный рост этих структур и происходит в первые 3 года жизни, но в итоге он длится куда дольше, просто уже менее активно. Развитие такого важного отдела, как гипоталамус, заканчивается только в период полового созревания (Безруких и др., с. 223), оформление некоторых нейронов наиболее активно в период от 3 до 6 лет, а в некоторых областях мозга оно завершается и вовсе к 14 годам (там же, с. 229).

Поначалу развитие левого полушария происходит чуть медленнее правого (Костанди, с. 41), и если основные отделы правого полушария сформированы уже к 5 годам, то левое нагоняет его только к 8-12 (Семенович, с. 134). Позднее и медленнее всех формируются лобные отделы полушарий (отвечающие за планирование и контроль поведения) – в основном они уже готовы к 15 годам, но в нюансах же продолжают развиваться всю оставшуюся жизнь (Семенович, с. 180; Костанди, с. 137).

Таким образом, при рождении мозг человека весит лишь 1/4 от его взрослого состояния (Худ, 2015, с. 42).

Но вот теперь главное: хотя развитие стволовых и подкорковых структур и происходит быстрее и раньше, чем развитие коры, но окончание же их развития всё равно проходит под её существенным влиянием. То, какими в итоге будут подкорковые структуры, определяется нисходящими сигналами из коры (Безруких и др., с. 223, 231). А кора, в свою очередь, модифицируется под влияниями сигналов из внешней среды, то есть благодаря обучению и усвоению культурного опыта. Иными словами, завершение развития даже подкорковых структур происходит под влиянием воздействующей на человека среды и культуры, и в последние десятилетия культурные влияния на мозг подробно описываются в литературе (Дойдж, 2010, с. 452).

На рисунке выше представлена хронология развития мозга: снизу вверх (от ствола через подкорку к коре), справа налево (сначала правое полушарие, потом левое), от задних отделов к передним, и затем уже от передних отделов коры обратно вниз – к подкорке.

Мозг и внешние влияния

Часть обывателей полагает, что пусть мозг человека и развивается постепенно, но всё же согласно некоторой генетической программе, то есть его развитие всё равно задано биологически. Так вот это не так. Мозг человека развивается под непосредственным влиянием внешней среды. Яркой иллюстрацией этого оказывается феномен госпитализма – органическое недоразвитие мозга и, как следствие, психическая отсталость ребёнка, выращенного в условиях дефицита контакта с людьми. Даже если ребёнок растёт в тепле и его регулярно кормят (то есть удовлетворяются все органические потребности), но при этом больше никак с ним не взаимодействуют (не берут на руки, не играют с ним, не разговаривают), его мозг развивается совершенно не так, как происходит в нормальных условиях: не формируются некоторые специализированные зоны мозга, многие подкорковые структуры остаются недоразвитыми, и это касается даже ствола мозга (Chugani et al., 2001).

Выше говорилось, что правое полушарие приобретает основные свои структуры ближе к 5 годам жизни ребёнка, так вот тесные детско-материнские отношения оказываются ключевой характеристикой развития правого полушария в первые два года (Schore, 1994). Недостаток взаимодействия с другими людьми в итоге приводит к широкому спектру психических и органических патологий: мало того, что развиваются разные формы аутизма или даже психопатии (вследствие недоразвития лимбической системы, отвечающей за эмоции и эмпатию – см. Перри, Салавиц, 2015), так даже телесные характеристики такого ребёнка ощутимо отличаются от нормы – он сильно уступает в весе и размерах.

На рисунке выше можно видеть сравнение мозга трёхлетних детей: нормального слева и растущего в условиях сенсорного дефицита справа. Можно видеть разницу не только в структуре и в размерах мозга, но и в размерах черепной коробки – да, голова заброшенного ребёнка ощутимо меньше головы нормального. Меньше и всё его тело.

Оказывается, простые прикосновения играют важнейшую роль в жизни человека (и многих других животных) – регулярные прикосновения к ребёнку провоцируют у него выработку гормонов роста, что и позволяет организму расти быстрее. Что интересно, заброшенный ребёнок растёт маленьким даже в условиях совершенно нормального питания – его организм из-за недостатка некоторых гормонов просто не способен вбирать из пищи всю необходимую энергию, не усваивает её полностью. Прикосновения же к ребёнку, стимулируя усиленную выработку гормонов, улучшают и его обмен веществ. Брюс Перри описывает случай 4-летней девочки, страдающей сильным истощением, с весом всего 11 килограммов. Несмотря на то, что в условиях стационара её неделями даже держали на высококалорийной диете (кормили через катетер), веса она так и не прибавляла. Но только изменение процедуры ухода за ней (передача заботливой няне, которая активно тискала, брала в руки и прочие элементы "вынянчивания") всего за месяц привело к увеличению веса на 35% – с 11,5 до 16 кг (Перри, Салавиц, с. 132). Аналогичный механизм работает и в случае с недоношенными детьми – даже ежедневное 15-минутное поглаживание в течение 10 дней приводит к значительному повышению веса их тела по сравнению с детьми, лежащими в инкубаторе без прикосновений взрослых (Field et al., 2004).

Что важно, чем раньше удастся выдернуть ребёнка из неблагоприятной среды и погрузить в условия нормального развития, тем значительнее будет восстановление мозговых структур и соответствующих психических функций (Perry, 2002).

Влияние среды на развитие мозга было известно ещё с середины XX века, когда в знаменитых экспериментах с крысами было установлено, что мозг особей из насыщенной стимулами среды (наличие разных шестков, лестниц, бегового колеса) сильно отличается от мозга особей из бедной стимулами среды. Позже сила этих влияний была распространена и на другие виды животных. Изучение феномена на примере человека даже привело к рождению такой научной отрасли, как нейробиология бедности (Александров, Ахутина, Бугрименко, 2015, с. 134), где был установлен факт влияния низкого социального статуса на развитие мозга: плохое питание, плохое жильё, изнуряющий труд ведут к изменению уровня разных гормонов, которые и влияют на формирование и функционирование мозга. Бедность в раннем детстве ведёт к усиленной выработке гормонов стресса, которые, в свою очередь, ведут к недоразвитию некоторых подкорковых структур (Костанди, с. 141). Влияние бедности сходно с жестоким обращением, воздействующим на мозг ребёнка аналогичным образом. Учёные назвали это явление гиперкортизолизмом (или гиперкортицизмом) – то есть избытком стрессовых гормонов, длительное воздействие которых губительно для мозга (см. Герхардт, 2012, с. 87). Наиболее сильно под действием таких гормонов страдает гиппокамп – отдел мозга, активно участвующий в процессах запоминания. У людей, переживавших в детстве психологическое, физическое или сексуальное насилие, размеры этой структуры оказываются меньше нормы (Bremner et al., 1997). Уровень стрессовых гормонов в первые месяцы жизни колеблется в широких пределах и только к 6 месяцам устанавливается постоянным (Lewis, Ramsay, 1995; Герхардт, с. 119), а поскольку этот уровень сильно зависит от внешних влияний и от качества родительской опеки, то в итоге он будет на протяжении всей дальнейшей жизни различаться у людей с разными условиями детства: у кого-то гормонов стресса постоянно будет больше, а у кого-то меньше (Albers, 2008; Essex, 2002). И это скажется и на развитии мозга, и на поведении человека, и на широте навыков, которым он сможет в дальнейшем обучиться (высокие показатели стрессовых гормонов снижают способность к обучению). Исследований на эту тему сейчас много, безумно много.

Переоценить роль родительской опеки в ранние годы просто невозможно, ведь она способна определить всю дальнейшую жизнь ребёнка.

Конечно, на развитие мозга влияют не только эмоциональные аспекты взаимодействия, но и целенаправленное обучение, освоение навыков – хорошо образованные люди с поражением мозга в нейропсихологическом тестировании дают те же показатели, что и необразованные испытуемые, но без поражений мозга (Puente, 2012 – цит. по Глозман, Круков, 2013). То есть мозг образованного человека отличается от мозга необразованного. Здесь я даже не буду упоминать о многочисленных фактах изменения мозговых структур под действием опыта – в последние годы исследования на эту тему и так стали очень популярны: и знаменитое исследование лондонских таксистов, у которых размер гиппокампа, отвечающего за запоминание, был прямо пропорционален их водительскому стажу; и исследование скрипачей, у которых отдел мозга, отвечающий за музицирующие пальцы левой руки, также был большего размера, чем у других людей; и исследование обучающихся жонглированию, показавшее увеличение структур, ответственных за пространственную координацию, и многие другие (см. Александров и др., 1999, с. 139).

Мозг формируется опытом – это всё, что нужно знать. Как говорят нейробиологи, "мозг хранит рассказ о нас" (Перри, Салавиц, с. 114). По этой причине не бывает двух людей с одинаковым мозгом, поскольку не бывает двух людей с одинаковым опытом: даже у генетически идентичных однояйцевых близнецов при рождении мозг уже различается – малейших расхождений в среде развития между зародышами оказывается достаточно для возникновения различий (Картер, 2014, с. 19).

К слову, все эти прижизненные мозговые трансформации касаются и вопроса так называемого "женского мозга" – то есть якобы заданных врождённых половых различий в мозге. Вопреки легендам, самые тщательные исследования по-прежнему не выявили никаких достоверных различий в строении мозга мужчины и женщины. Но данная узкая тема останется за пределами этой книги, а потому можно лишь отослать читателя к работам, специально посвящённым ей – например, к совсем свежей книге Джины Риппон "Гендерный мозг. Современная нейробиология развенчивает миф о женском мозге" (2019).