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

Однако пластичность мозга маленького Нико преимущественно ограничивалась теми же самыми нейронными сетями, которые имеются у всех других детей. Обследовав Нико с помощью целой батареи тестов, мы обнаружили, что он сумел втиснуть все свои приобретенные таланты в неповрежденное левое полушарие, не нарушив его обычной организации. Все традиционно правосторонние функции переместились в левое полушарие симметрично их обычным локациям! Например, корковые нейроны, которые реагируют на лица и обычно располагаются в правой височной доле, у Нико были расположены в том же самом месте, только в левой височной доле (у здоровых детей этот участок коры тоже реагирует на лица, но очень слабо). Таким образом, хотя мозг Нико перестроился, он сохранил существовавшую ранее организацию, общую для всех людей. Основные пучки волокон, которые формируются в период внутриутробного развития и проходят через мозг каждого ребенка, не позволили научению выйти за узкие рамки универсальной карты коры.

Возможности и пределы пластичности мозга особенно очевидны на примере зрительных способностей. Неудивительно, что Нико – гемианоптик. Фактически его зрение расщеплено на две части: в правой половине он видит идеально (обоими глазами), а в левой полностью слеп. Когда Нико смотрит на некий предмет, правая сторона кажется абсолютно нормальной, а левая остается невидимой; чтобы ее увидеть, Нико приходится смещать взгляд или поворачивать голову. Дело в том, что из-за перекреста зрительных путей сигналы с левой половины зрительного поля, которые обычно попадают в правое полушарие, у Нико попадают в пустоту и не могут быть обработаны. Даже за двадцать лет зрительного опыта мозг Нико так и не сумел компенсировать эту фундаментальную проблему. Очевидно, к потере зрения в левой части зрительного поля привели сразу два фактора: скромная пластичность зрительных связей и ранняя остановка развития этой части мозга.

Теперь позвольте мне рассказать о другом юном пациенте – десятилетней девочке, которую мы знаем только по ее инициалам, А. Г.^123. У этого ребенка, как и у Нико, есть только левое полушарие: из-за врожденного дефекта правое прекратило развиваться на седьмой неделе беременности. Другими словами, почти всю свою жизнь А. Г. прожила без правого полушария. Ранняя пластичность коренным образом изменила ее мозг? Нет, но в отличие от Нико А. Г. способна различать слабый свет, форму и движение в левой части зрительного поля, которая должна проецироваться на отсутствующее правое полушарие. Ее зрение далеко от идеального, однако она действительно улавливает свет и движение в области, близкой к центру зрительного поля. Томография головного мозга показывает, что ее зрительные области подверглись частичной перестройке (см. цветную иллюстрацию 11). Так, в задней части неповрежденного левого полушария, в затылочной коре, удалось обнаружить совершенно нормальную карту правой части мира, а также небольшие аномальные участки, которые реагируют на левую часть. По-видимому, аксоны из той половины сетчатки, которая должна была полностью ослепнуть, вторглись в другую сторону мозга. Это крайнее проявление пренатальной пластичности, но даже в этом случае реорганизация лишь частична и недостаточна для восстановления нормального зрения. Поскольку зрительная система подчинена жестким генетическим ограничениям, пластичность действует только в ее узких рамках.

Но как далеко можно отодвинуть эти генетические границы? В одном эксперименте нейробиологу Массачусетского технологического института Мриганке Суру удалось преобразовать слуховую кору хорьков в зрительную¹²⁴. Для этого во время небольшого хирургического вмешательства он повреждал слуховые пути плода, которые ведут от улитки к слуховой коре. Такие хорьки неизбежно теряли слух, однако затем происходила любопытная переориентация и в отключенный слуховой контур вторгались зрительные волокна. В итоге целая область коры, которая должна была отвечать за слух, начала реагировать на зрительные образы. Как и обычная зрительная кора, она содержала целую карту нейронов, чувствительных к свету и ориентированным прямым. Синапсы приспособились к этой новой конфигурации и стали кодировать корреляции между нейронами, которые изначально предназначались для слуха, но были перепрофилированы в зрительные процессоры.