Семь с половиной уроков о мозге. Почему мозг устроен не так, как мы думали - Лиза Фельдман Барретт

Что касается «сети нейронов», то это не метафора, а самое точное научно обоснованное описание деятельности нашего мозга на данный момент. Оно позволяет понять, как физическая структура способна мгновенно перестраивать себя, чтобы эффективно обрабатывать огромные объемы информации. К тому же, если, используя понятие нейронной сети, рассматривать строение разных типов мозга, проще увидеть сходства и различия между ними. А еще мы имеем возможность понять, как в мозгу происходит процесс компенсации повреждений.

До сих пор я, объясняя работу сети нервных клеток, использовала несколько метафор, например слово «проводка». Но следует помнить, что нейроны не связаны друг с другом неразрывно[42] — между ними есть пространство, синапсы, а обмен импульсами происходит с помощью определенных химических веществ. Не стоит также полагать, что отдельно взятый нейрон устроен точь-в-точь как дерево со стволом и ветвями, а мозг в целом — как совокупность помещенных в него маленьких аэропортов.

Метафоры хороши, чтобы разобраться в сложной теме с помощью простых, привычных понятий. Но эта простота может стать существенным недостатком, если принять метафору за реальность. В биологии о генах часто говорят как о чертежах или детальных инструкциях, но если воспринимать это буквально, то может показаться, будто определенные гены всегда выполняют одни и те же базовые функции, например отвечают за конкретную отличительную черту или часть тела человека (на самом деле это не так). От физиков нередко можно услышать, что свет распространяется в виде волн[43], и кто-то может считать, что все окружающее нас пространство — это некая субстанция, по которой и перемещаются эти самые волны (и это тоже в реальности не так). С метафорами надо быть осторожными, ведь если ограничиваться ими, можно получить не знания, а лишь иллюзию знаний.

Сложная сеть нейронов не метафора, но и это описание неполное. Мозг — это не просто совокупность нейронов. В нем есть еще и кровеносные сосуды, и различные жидкости, о которых мы пока не говорили, и другие виды клеток, например глиальные, суть работы которых ученым пока до конца не понятна. Наша нервная сеть способна увеличиваться в размерах, распространяясь по пищевому тракту и кишечнику. Кстати, именно в кишечнике ученые уже обнаружили микробы, взаимодействующие с нашим мозгом посредством нейротрансмиттеров.

Чем больше наука узнает о мозге, тем проще будет описывать его структуру и функции. А пока мы можем рассматривать мозг как сложную сеть нейронов, держа в уме, что человеческий разум зародился вовсе не благодаря крупной коре больших полушарий. Если и считать какой-либо из результатов эволюции нашего мозга высшим достижением, то это будет сложность нейронной сети.

Замечали ли вы когда-нибудь, что детеныши многих животных могут гораздо больше, чем младенцы?[44] Новорожденный уж почти сразу начинает ползать без какой-либо помощи со стороны. Жеребята вскоре после появления на свет могут ходить, а кроха шимпанзе способен держаться за шерсть мамы. Мы же, будучи младенцами, довольно беспомощны и не можем контролировать даже собственные конечности. Многие животные появляются на свет с мозгом, лучше приспособленным управлять их телом. Мозг новорожденного человека недостроен и достигает зрелости, только когда полностью формируются основные нейронные связи, а это происходит примерно к 25 годам.

Почему эволюция распорядилась так, чтобы «проводка» в мозгу младенца была сформирована лишь отчасти? Пока никто не может ответить на этот вопрос (хотя многие ученые уже высказывали разные мнения). Но зато известно, в соответствии с каким «планом» формируются наши нейронные связи в младенческом возрасте и какие преимущества нам дает этот процесс.

Обсуждая данные вопросы, исследователи, как правило, заостряют внимание на противостоянии природы и воспитания: считается, что одни аспекты поведения человека запрограммированы генами еще до момента его рождения, а другие приобретаются в ходе освоения общепринятых культурных норм. На самом же деле такого разделения не существует. Нельзя развитие конкретных черт приписывать только наследственности или только окружающей среде, потому что эти два фактора сложно и неразрывно «переплетены», как влюбленные, страстно исполняющие танго. Нет смысла давать им отдельные названия вроде «природа» и «воспитание».

То, как будут проявлять себя гены младенца, в значительной степени зависит от окружающей среды. Например, области мозга, активнее всего вовлеченные в получение информации от органов зрения, нормально развиваются только при условии, что сетчатка новорожденного регулярно подвергается воздействию света. Благодаря определенной форме ушей мозг совершенствует способность улавливать звуки вокруг себя. Еще любопытнее то, что малышу необходимы дополнительные гены, которые попадают в его тело из окружающей среды. Эти микроскопические гости проникают в организм в виде бактерий и оказывают влияние на мозг, суть которого ученые только-только начинают понимать.

Нейронные связи в мозгу младенца формируются под влиянием тех, кто ухаживает за ним. Беря на руки и баюкая новорожденного, мы показываем ему свое лицо на близком расстоянии, и его мозг учится запоминать и распознавать черты разных людей.

Тот, кто ухаживает за ребенком, выполняет важнейшую задачу — помогает его мозгу сформировать полноценные нейронные связи

Показывая малышу коробки и конструкции, мы развиваем у него способность визуально различать края предметов. Есть и другие действия, которыми мы помогаем маленькому человеку постепенно адаптироваться к социальным нормам. Например, мы обнимаем его, разговариваем, когда происходит что-то важное, смотрим ему в глаза. Благодаря всему этому младенец поэтапно осваивает основы культуры, в которой растет, и его мозг постепенно формируется.

Пока нейроны младенца получают информацию об окружающем мире, некоторые из нервных клеток испускают сигналы чаще других, создавая таким образом условия для постепенных изменений. Мозг новорожденного становится все более сложной системой, и происходит это благодаря двум процессам — назовем их настройкой и обрезкой.