2000 № 06

В утробе матери мозг ребенка ежечасно приобретает 15 миллионов нейронов. У пятилетнего ребенка вес мозга составляет около 95 процентов от веса взрослого мозга. Поэтому нейрофизиологи всегда полагали, что самое позднее годам к десяти мозг оказывается сформированным полностью. Науке уже давно известно, что в первые два года жизни в мозге происходят значительные перестройки связей разных клеток и отделов между собой и что еще несколько лет строение этих внутренних связей остается пластичным. И, как считалось, к подростковому периоду все уже заложено на всю жизнь.

Выполненные в прошлом году с помощью ЯМР-томографа исследования коры головного мозга у подростков показали, что это не так. Метод ядерно-магнитного резонанса — нечто вроде высокосовершенного рентгена, в котором небезопасное ионизирующее излучение заменено магнитным полем и радиоволнами. ЯМР-томограф позволяет измерять с точностью до миллиметра толщину коры у живого человека на разных участках. В одном исследовании такие измерения проводили на группе детей несколько лет, в другом — сравнивали группу 14-летних подростков с группой 25-летних.

Оказалось, что размеры тех участков коры, которые отвечают за сравнительно простые функции: обработку информации от органов чувств, управление мышцами, — стабилизируются уже в детстве. Но теменные и лобные участки коры бурно растут в возрасте между 10 и 12 годами, незадолго до начала полового созревания. Теменная кора дает нам представление о положении предметов в пространстве, а лобная отвечает за планирование и самоконтроль, а также за социальные контакты. У девочек рост этих участков происходит немного раньше, чем у мальчиков.

Затем эти части мозга начинают уменьшаться, и такое уменьшение продолжается до начала третьего десятка, когда мозг окончательно принимает взрослые размеры.

Элизабет Соуэлл из Калифорнийского университета, автор одного из исследований, говорит, что изменения толщины коры численно невелики — всего несколько процентов. Но, учитывая, что они происходят у почти уже взрослого человека, это очень много.

С ней согласен автор второго исследования, Джей Гидд из Монреальского института неврологии (Канада): «Этот результат ошеломил нас. Некоторое время мы пытались найти, где же мы ошибаемся, из-за чего получается такая ерунда — не может мозг так расти в этом возрасте!»

Но заметить аномалию в развитии мозга у подростков было гораздо легче, чем понять, что она означает. Считается, что гены содержат очень грубый набросок строения мозга, его «принципиальную схему» с основными «проводами», а в ходе первых лет жизни под действием накапливающегося опыта общения с окружающей средой постепенно устанавливаются все соединения между отделами мозга и между всеми нервными клетками. Причем организм ведет «подрезку» мозга, как опытный садовник, обрезающий фруктовые деревья, чтобы придать им нужную форму. В первый же год жизни, по мере того как складываются нервные пути, почти половина нейронов, образовавшихся в ходе эмбрионального развития, отмирает. Мозг сам проверяет, какие клетки находятся в нужных местах, чтобы маленький человечек мог слышать и видеть, затем — двигаться и мыслить, а все ненужные безжалостно отсекает.

После этого ведется тонкая настройка тысяч соединений, завязанных каждым нейроном, и завершается все это так называемой миелинизацией — образованием белого слоя миелиновой изоляции, состоящей из жиров, вокруг каждого нерва. Показано, что миелинизация участков мозга, отвечающих за речь, завершается лишь в последние годы детства. На этом, как полагали до сих пор ученые, крупные изменения в мозге заканчиваются.

Считается, что такое медленное развитие человеческого мозга (остальные животные рождаются с уже готовым или почти готовым мозгом) оставляет человеку больше места для усвоения тех знаний, которые накоплены предыдущими поколениями и передаются не в виде генов, а из уст в уста, наглядным обучением или (в последние тысячи лет) путем письма и чтения.

Новые американские и канадские исследования показали, что этот процесс формирования мозга еще более затянут, чем думали до сих пор. Возможно, неожиданный рост толщины коры головного мозга у подростков создает ту массу материала, от которой затем мозг сам отсечет все лишнее.

Но какие именно мыслительные или двигательные способности отсутствуют у подростков до такой степени, что им приходится наращивать массу мозга, строить недостающие структуры, а потом отсекать ненужное? Нейрофизиологи еще только гадают об этом. Разум подростков, их психология изучены явно недостаточно. До сих пор считалось, что подросток уже обладает взрослым мозгом, а малоприятные для окружающих особенности поведения связаны лишь с приливом гормонов или скудостью жизненного опыта. Недостатки подросткового мышления, конечно, можно сформулировать в терминах психологии: слабый самоконтроль, неспособность концентрироваться, неумение планировать, заглядывать вперед. Но до сих пор никто не подозревал, что они могут иметь чисто анатомическое объяснение.