Ландшафты мозга. Об удивительных искаженных картах нашего мозга и о том, как они ведут нас по жизни

Есть и другие доказательства, указывающие на замечательную способность мозга ребенка быстро обучаться на основании входных сигналов. К ним относится явление массивной переориентации зрительной коры слепых детей на решение других задач. Еще один пример – история девочки, у которой правое полушарие мозга перестало развиваться на раннем этапе внутриутробного развития[307]. Она родилась фактически лишь с половиной мозга, но она нормально живет, если не считать затруднения в движениях левой части тела. У нее почти нормальное зрение, хотя она имеет лишь половину зрительной карты V1. Когда ученые просканировали ее зрительную карту V1 с помощью фМРТ, они обнаружили, что карта V1 в левом полушарии ее мозга отображает как левую, так и правую часть поля зрения. Другими словами, в развивающейся слуховой коре нет ничего предопределенного, что делало бы ее слуховой, кроме того факта, что она обычно получает свои сигналы от улитки уха.

Вероятно, самой яркой иллюстрацией роли обучения в раннем периоде жизни является серия экспериментов с новорожденными хорьками. Повреждая некоторые зрительные и слуховые отделы их мозга, ученые смогли перенаправить сообщения от клеток, передающих зрительную информацию от глаз к мозгу[308]. Вместо того чтобы доставлять эту информацию к зрительной области мозга, клетки начали отправлять ее в слуховые отделы, включая карту звуковых частот A1. Удивительно, но у этих животных карта зрительного пространства развивалась в слуховой коре[309]. Более того, поведение хорьков показывало, что они воспринимали активность этой карты как результат зрения, а не слуха[310]. Иными словами, нет никаких заранее заданных установок для развития слуховой коры, которые делают ее именно слуховой корой, за исключением того, что в норме она получает сигналы от улитки уха.

Такие массивные перестройки в мозге взрослых животных или людей попросту невозможны. У слепых от рождения детей зрительная кора переключается на решение других задач, но у людей, ослепших во взрослом возрасте, такого не происходит. Процесс созревания и специализации нервных клеток происходит в младенчестве и в детстве, закрепляя карты мозга и отображение информации нейронами. За счет опыта взрослые люди могут уточнять карты мозга и отображения; эта способность является основой для обучения на протяжении всей жизни. Однако у взрослых людей слуховая карта не превращается, скажем, в зрительную, как у новорожденных хорьков. Это различие объясняет, почему маленькие дети гораздо легче восстанавливаются после инсульта, чем взрослые люди[311]. Детский мозг гибок, что позволяет перестраивать и изменять функции неповрежденных частей поврежденного мозга, извлекая наибольшую пользу из оставшихся здоровых тканей.

Хотя фиксированная структура взрослого мозга – препятствие для восстановления поврежденного мозга, возможно, это преимущество в повседневной жизни. Ценность нашего мозга обусловлена тем, что он поддерживает идеальное равновесие между памятью (стабильностью) и обучением (изменением). Представьте себе, что вы каждое утро встаете и заново учитесь чистить зубы и завязывать шнурки, не говоря уже о том, что заново овладеваете смыслом каждого слова и способом сложения слов в предложения. Стабильность мозга позволяет удерживать знания и навыки изо дня в день и из года в год. Но если бы наш мозг был слишком стабильным, мы не могли бы учиться ничему новому и приспосабливаться к новым событиям или обстоятельствам.

Таким образом, мозг ребенка настроен на то, чтобы учиться. Особенно это касается человеческих детей: они мало что делают, но многому учатся. И учатся они не только тому, что видно со стороны: как улыбаться или произносить первые слова. Они учатся, что и как чувствовать и воспринимать и на что обращать внимание. Мы говорим о мощном и многостороннем процессе обучения, подразумевающем впитывание из окружающей среды самой разной информации и использование ее для того, чтобы зафиксировать, как информация будет обрабатываться в будущем. В раннем возрасте мы переживаем интенсивный процесс обучения, за которым в дальнейшей жизни следует период относительной стабильности.