Но при нормальном течении беременности сильнее всего на неврологический рост и развитие плода влияет генетическая программа. После рождения как генетика, так и внешняя среда воздействуют на мозг младенца, продолжая развивать его.
Уже через четыре недели после оплодотворения человеческий эмбрион производит более 8000 новых нервных клеток каждую секунду. Это означает создание порядка полумиллиона нейронов ежеминутно в течение месяца. В следующие несколько недель нейроны приступают к созданию мозга, организовываясь в особых местоположениях. Позднее в течение беременности наблюдаются два отчетливых скачка роста в мозге плода. Первый – с третьего месяца беременности (в четвертом, пятом и шестом месяцах) и до начала седьмого. В течение этого времени мозг создает порядка 250 000 нейронов ежеминутно.
В конце третьего – начале четвертого месяца нейроны плода начинают образовывать дендриты, устанавливающие синаптические соединения с соседними клетками, формируя обширные области взаимосвязанных нервных сетей. Каждую секунду образуется приблизительно два миллиона синаптических соединений. Если подсчитать, мы увидим, что в этот период активного развития мозг плода производит почти 173
В то время как эти ответвления между нейронами соединяются между собой со стремительной скоростью, мозг скачивает основные тенденции и предрасположенности, действовавшие или испытываемые в прежних поколениях. Генетически наследуемая информация становится первыми индивидуальными нейронными паттернами младенца. (Как мы уже говорили в главе 3, нейроны не просто соединяются линейным образом в некую цепочку, а формируют синаптические связи, подобные по форме моделям атомов, которые вы, вероятно, видели.) Изначальный разум начинает формировать архитектуру мозга, которая будет поддерживать его функции. Учитывая формирование всех этих синапсов, сложно поверить в теорию чистой доски.
Второй период ускоренного роста начинается в третьем триместре беременности (седьмой, восьмой и девятый месяцы), продолжается после рождения и заканчивается в возрасте от полугода до года. В этот период происходит чрезвычайное увеличение общего числа нервных клеток. В третьем триместре мозг плода развивается и прорабатывается во всех своих структурах и областях, отличающих человеческий мозг от мозга других видов, включая все складки и выемки, описанные в главе 4. Первичная структура мозга устанавливается в течение этого второго неврологического скачка в развитии. Фактически в это время у плода больше нервных клеток и синаптических соединений, чем появится когда-либо за все время жизни. Это, по сути, сырьевой материал, с которым младенец начнет свой процесс обучения длиною в жизнь. Число синаптических соединений и их здоровье важнее, чем общее количество нервных клеток. Поскольку, как мы теперь понимаем, дендритные соединения скрепляют мозг, обеспечивая его дальнейшее развитие, обогащая интеллектуальные и практические способности, улучшая различные навыки и долговременную память.
Представьте, что мозг младенца словно новый бизнес. Вначале эта компания нанимает массу неспециализированных рабочих, и никто как будто не может сказать им, куда идти и что делать. Но постепенно они начинают формировать связи с другими работниками. Так появляются сети рабочих, нашедших специализированные, полезные задания для выполнения. Выживание компании зависит в большей степени от здоровья ее сетевых групп, чем от общего числа рабочих. Работники, которые быстрее всех объединяются в эти сети, в состоянии оставаться в компании. Тем не менее, где-то шесть месяцев спустя компания начинает избавляться от тех работников, которые не стали частью установившейся сети. Эта воображаемая компания также продолжает нанимать новых сотрудников, но выгоняет любых рабочих, чья деятельность оказывается необязательной в дальнейшем.
Как и в этой аналогии, к третьему триместру у плода оказывается слишком много случайных паттернов. У развивающегося мозга должны появиться более организованные сети нейронов, которые будут отвечать за выполнение особых заданий. Всего за несколько недель перед рождением, под управлением генов, созревающие нейроны начинают состязаться с соседними нейронами в формировании цепей, которые модифицируются для выполнения особых функций. Идея проста: группы нейронов, сходящихся вместе быстрее всего и формирующих нервную сеть в отдельной области, останутся в дальнейшем и создадут необходимый паттерн синаптических соединений. Это означает, что некоторые нейроны отомрут. По мере сплочения нейронов, образующих эти важные паттерны,
нейроны, не сумевшие перестроиться достаточно быстро, отмирают. Это неврологическое выживание самых приспособленных называется нейродарвинизмом2
.