Освоение языка и сенсорное обучение в целом возможны только благодаря нейропластичности, способности мозга меняться. Это свойство называется так потому, что нейронные связи податливы и гибки, словно мягкий пластик. Мозг наиболее приспособляем на протяжении первых нескольких лет жизни. К счастью, в определенной мере нейропластичность сопровождает нас на всем жизненном пути, даже в преклонном возрасте.
Сенситивным периодом называется время нейропластического обучения, которое может происходить вне критического периода, но обычно имеет качественные отличия, поскольку этот процесс в меньшей степени ограничен биологическими событиями[118]. Два примера игра на музыкальном инструменте и изучение иностранного языка. В обоих случаях обучение возможно в любом возрасте, но тот, кто начинает заниматься гораздо позже, не столь свободно владеет музыкальным инструментом или говорит на иностранном языке по сравнению с тем, кто начинает обучение до 812 лет.
Период пребывания плода в утробе матери обычно не называют критическим, хотя он, несомненно, таковым есть. Плод живет в организме матери, разделяя с ней кровоснабжение и питательные вещества, поэтому все может закончиться очень плохо, если женщина потребляет вещества, нарушающие нормальное развитие его нервной системы. Стероиды, гормональные препараты, алкоголь, героин, опиаты и другие рецептурные лекарственные препараты все это вызывает различные нарушения. В мои времена стал широко известен случай с талидомидом, который с 1957 года выписывали беременным от утренней тошноты[119]. Более 10 тысяч детей женщин, принимавших этот препарат, родились с неправильно сформированными руками и ногами; у них были искривлены кисти рук, руки заканчивались в локтевом суставе, а большие пальцы рук отсутствовали. Прием таких антидепрессантов, как паксил и прозак, в редких случаях приводил к пороку сердца и патологии легких. Была также установлена связь между приемом валиума и других успокоительных в первом триместре беременности и формированием лицевой расщелины (волчьей пасти) и других пороков. Развитие плода зависит не только от матери. Если отец страдает алкогольной зависимостью, то риск формирования недостаточно развитых органов, снижения способности к преодолению тревожности и возникновения двигательных дефектов повышается[120]. Сегодня нам известно, что угрозу здоровью плода представляет вирус Зика, вызывающий микроцефалию (развитие мозга меньше нормального размера). Существует много синдромов со сложными названиями, и все они обусловлены одним фактором вмешательством в среду обитания плода.
Младенцы, лишенные физического или эмоционального контакта с родителями или опекунами, сталкиваются с трудностями в социализации, которые могут сохраняться в течение всей жизни. Младенцы нуждаются не только в пище и сне: им необходимы душевное тепло и объятия, а когда они начинают ползать и ходить, у них возникает потребность во взаимодействии со взрослыми. То же самое касается разных биологических видов, а не только млекопитающих[121], а также разных возрастных категорий. Социальное развитие ребенка хрупкая система, а здоровое, правильное воспитание не данность, особенно среди людей, у которых тоже не было хороших родителей. Непоследовательные в своих привязанностях и внимании родители наносят детям психологический вред. Многие дети, которым не посчастливилось иметь благополучные отношения с родителями, вырастают не способными доверять людям.
НЕЙРОПЛАСТИЧНОСТЬ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РЕОРГАНИЗАЦИЯ МОЗГАВ головном мозге есть зоны и системы, отвечающие за определенные виды мыслительной деятельности, например, мы говорим о слуховой, зрительной или моторной коре, а также областях мозга, где формируются вкусовые ощущения. В случае нормального развития мозга глазные нейроны находят путь к зрительной коре. Аналогичным образом рецепторы формирующегося языка плода прокладывают себе путь ко вкусовой зоне коры головного мозга, для того чтобы определенная комбинация импульсов интерпретировалась как кислое или сладкое[122]. Нейроны внутреннего уха растут до тех пор, пока не достигнут слуховой коры, останавливаясь сначала на пяти промежуточных станциях, которые помогают подготовить звук к тщательной обработке. Для тех из вас, кого интересуют детали: промежуточные станции это улитковые ядра в стволе головного мозга, верхний оливарный комплекс, нижнее двухолмие, верхнее двухолмие (для управления поворотом головы в направлении резких звуков), а также медиальное коленчатое тело.
В головном мозге есть зоны и системы, отвечающие за определенные виды мыслительной деятельности, например, мы говорим о слуховой, зрительной или моторной коре, а также областях мозга, где формируются вкусовые ощущения. В случае нормального развития мозга глазные нейроны находят путь к зрительной коре. Аналогичным образом рецепторы формирующегося языка плода прокладывают себе путь ко вкусовой зоне коры головного мозга, для того чтобы определенная комбинация импульсов интерпретировалась как кислое или сладкое[122]. Нейроны внутреннего уха растут до тех пор, пока не достигнут слуховой коры, останавливаясь сначала на пяти промежуточных станциях, которые помогают подготовить звук к тщательной обработке. Для тех из вас, кого интересуют детали: промежуточные станции это улитковые ядра в стволе головного мозга, верхний оливарный комплекс, нижнее двухолмие, верхнее двухолмие (для управления поворотом головы в направлении резких звуков), а также медиальное коленчатое тело.
А что же люди, которые родились глухими? Разве их мозг не получает информации от органов слуха? Когда это происходит, мозг во многих случаях адаптируется, перестраиваясь для максимально эффективной работы. Визуальные стимулы, особенно передающие данные о коммуникации (как в случае языка жестов), прокладывают себе путь к так называемой слуховой коре, используя этот участок нейронной «недвижимости» для коммуникативного взаимодействия. В языке жестов есть синтаксис и грамматика, как и в разговорном языке (такой язык не представляет собой совокупность неструктурированных жестов); кроме того, при его использовании задействуются многие из тех же областей мозга, что и в речи. В соответствии с описанным выше принципом критических периодов для развития навыков речи младенцы с врожденной глухотой должны познакомиться с языком жестов или получить кохлеарные импланты в это время, иначе они так и не смогут свободно владеть языком.
Точно так же у слепых людей, читающих по шрифту Брайля, включается зрительная кора головного мозга, а информация, полученная посредством касания пальцев, направляется в те зоны, которые обычно активируют визуальные стимулы. Нейропластичность предоставляет людям с врожденной слепотой механизм компенсации, благодаря которому измененная церебральная организация делает возможной активацию зрительной коры шрифтом Брайля (тактильным чтением), так же как и восприятие речи[123].
Как происходит такая функциональная реорганизация мозга, до сих пор не ясно. Мы не знаем точно, как «слуховые» нейроны находят зрительную кору или как «зрительные» нейроны находят слуховую кору. Что произошло бы, если бы стимулы от вкусовых рецепторов языка поступали в зрительную, а не во вкусовую кору? Неужели мы видели бы различные вкусы? Под влиянием кислого вкуса в ваших глазах возникал бы определенный цвет или форма? Возможно, именно это происходит с младенцами на раннем этапе отсутствия дифференциации, в период «психоделического великолепия».
В ходе серии уникальных экспериментов исследователи стали понемногу изучать этот вопрос. Команда под руководством Мриганки Сура из Массачусетского технологического института заблокировала путь от сетчатки к зрительной коре у маленьких хорьков[124]. Как думаете, к какой области мозга подключились нейроны сетчатки, после того как их обычный путь был заблокирован? Они не только проложили себе дорогу к слуховой коре, но и создали в ней своего рода топографическую карту зрительного мира хорьков. Существование такой кросс-модельной пластичности может объяснять, почему у некоторых слепых или глухих людей развиваются незаурядные способности, связанные со здоровыми органами чувств.
СПЕЦИФИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ СТАРЕНИЯ НА МОЗГМладенчество период перцептивного и умственного развития, но до его завершения это, можно сказать, также период некоторой путаницы и отсутствия контроля над своим телом. В таком случае старение в каком-то смысле подобно младенчеству, потому что мы можем страдать недержанием или потерять способность самостоятельно питаться. Нам трудно понимать речь и не всегда удается выражать себя так свободно и беспрепятственно, как хотелось бы. С возрастом способность к сенсорной интеграции понемногу угасает, но в целом людям преклонного возраста в большей степени свойственно использовать слуховую и зрительную информацию в совокупности к счастью[125]. По сравнению с молодыми людьми пожилым требуется больше времени на то, чтобы запечатлеть в памяти новую информацию.