Как мы учимся. Почему мозг учится лучше, чем любая машина… пока

Ребенок рождается с мозгом, не завершившим своего развития, а вовсе не с «пустым», незаполненным мозгом, как утверждала некогда старая педагогика.

Гастон Башляр,

 «Философское отрицание. Опыт философии нового научного духа»[20]

Гений без образования подобен серебру, что еще в руднике.

Бенджамин Франклин (1706–1790)

Тот факт, что новорожденные младенцы многое знают о физических объектах, числах, людях и языках, опровергает некогда популярную гипотезу, согласно которой их мозг – «чистый лист», губка, жадно впитывающая все, что подсовывает ей окружающая среда. Отсюда вытекает простой прогноз: заглянув внутрь новорожденного мозга, мы должны обнаружить в нем хорошо организованные нейронные структуры, соответствующие каждой из основных областей знаний.

Долгое время эту идею рьяно оспаривали. Еще лет двадцать назад мозг новорожденного был terra incognita. Методы нейровизуализации только изобрели и еще не применяли для исследования развивающегося мозга, а потому в теоретических воззрениях того времени преобладал эмпиризм: считалось, что мозг рождается «пустым» и приобретает знания только под влиянием внешнего мира. Лишь с появлением методов магнитно-резонансной томографии (МРТ) мы наконец смогли увидеть организацию мозга на ранних стадиях его развития и подтвердить наши предположения. Как оказалось, в мозге новорожденного уже присутствуют практически все нейронные сети, характерные для мозга взрослого.

Организация мозга младенца

Моя жена, Гилен Деан-Ламбертц, и я вместе с нашей коллегой-неврологом Люси Герц-Паннье одними из первых использовали функциональную МРТ при обследовании двухмесячных детей⁶⁹. Разумеется, при этом мы полагались на опыт педиатров. Пятнадцатилетний клинический опыт убедил их, что МРТ – безвредное обследование, которое можно назначать людям любого возраста, включая недоношенных младенцев. Тем не менее практикующие врачи прибегали к этой технологии только в диагностических целях – главным образом для раннего выявления очаговых поражений. Раньше никто не использовал функциональную МРТ для изучения мозга нормально развивающихся детей. Что же касается нашей команды, то прежде всего нас интересовал следующий вопрос: могут ли их нейронные сети избирательно реагировать на определенные стимулы? Перед исследованием нам пришлось преодолеть целый ряд трудностей. Мы разработали специальный шумоподавляющий шлем, чтобы уберечь малыша от громкого воя машины, и уютную люльку, в которой он мог лежать неподвижно. Каждого испытуемого мы постепенно приучали к необычной среде, а во время процедуры не спускали с него глаз.

В итоге все наши усилия окупились: мы получили невероятные результаты. Мы решили сосредоточиться на речи: как нам было известно, в течение первого года жизни процесс овладения речью происходит крайне быстро. И действительно, наши наблюдения показали, что уже через два месяца после рождения в мозге младенцев, слышавших предложения на родном языке, активировались те же самые области, что и у взрослых (см. цветную иллюстрацию 6).

Когда мы слышим предложение, первой активируется первичная слуховая кора – область, куда стекается вся информация от органов слуха. Эта же область «вспыхивала» и в мозге ребенка. Вам это может показаться очевидным, но в то время мы плохо представляли, что происходит в голове очень маленьких детей. Некоторые исследователи полагали, что при рождении сенсорные области детского мозга настолько дезорганизованы, что слух, зрение и осязание смешаны. По мнению этих ученых, ребенку требуется определенное время (несколько недель), чтобы научиться разделять эти сенсорные модальности⁷⁰. Сегодня мы знаем, что это не так: с самого рождения звуковые стимулы активируют слуховые области, визуальные – зрительные области, а осязательные – области, связанные с тактильными ощущениями. Никто из нас не учится этому специально. Разделение коры головного мозга на участки, обрабатывающие информацию от разных органов чувств, задано генами. Такая организация свойственна всем млекопитающим и своими корнями уходит в глубины эволюции (см. цветную иллюстрацию 7)⁷¹.