Роберта Голинкофф - Эйнштейн учился без карточек. 45 эффективных игровых упражнений для детей от 0 до 6 лет
Влетев внутрь мозга, чтобы рассмотреть его поближе, мы осуществляем мягкую посадку в нейроне – одной из 80 млрд нервных клеток, которые служат в качестве «фиксированной разводки» нервной системы и занимаются переработкой информации. Нейроны обслуживают 100 млрд глиальных (нервных) клеток, которые питают их и модулируют их активность. Нейроны немножко похожи на реки, которые текут по континентам, позволяя людям перевозить грузы и пассажиров из одного региона в другой. А в мозгу каждый нейрон транспортирует информацию.
МОЗГ И ЕГО ОТДЕЛЫ
ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ В НЕЙРОНЕ
Каждый из нейронов начинается с маленького родничка, или клеточного ядра, окруженного клеточным телом. От этого клеточного тела отходят два вида рукавов, или ветвей, и, да будет вам известно, наш посадочный двигатель, похоже, запутался в одной из этих ветвей, называемых дендритами! Их функция – получение входящей информации, и, кажется, они хотят убедиться в том, что хорошо усвоили все, что мы несем с собой, прежде чем передать нас через длинный отросток аксона и синаптический промежуток в следующие заросли дендритов. Мы как будто проходим проверку службы безопасности.
Предположим на минуточку, что мы везем в качестве груза детскую песенку «Баю-баюшки-баю». Мы проходим таможню и устремляемся вдоль аксона со скоростью света. Миелиновая оболочка, состоящая из жировых клеток, обволакивает аксон и действует как берега реки, удерживая нас в фарватере, пока мы не выскочим из синаптического терминала. Затем нам помогают пройти через волок, который называется синапсом. Разнообразные химические вещества – нейротрансмиттеры – переносят нас через этот район в густые заросли следующего набора дендритов, и так далее, через весь этот регион. Как пионеры-первооткрыватели, мы теперь установили в мозгу первый маршрут для этой детской колыбельной. В следующий раз, когда мы пройдем по проводящим путям мозга с той же детской песенкой, наша ракета будет ориентироваться в нем легче, поскольку мы уже «прожгли» свой маршрут; мозг запомнил «Баю-баюшки-баю». Победа! Но как же это произошло? И можем ли мы узнать что-нибудь о функциях мозга, продолжая наше путешествие?
Для мозга «больше» – не обязательно «лучше»
Карла Шац, профессор нейробиологии из Калифорнийского университета в Беркли, сравнивает неврологию мозга со сложной телефонной системой.
… Нейронная система сообщается с другими мозговыми клетками с помощью комбинации химикатов и электрических сигналов. Так что когда вы создаете соединение, может зазвонить один телефон, – а могут зазвонить и десять тысяч. В общем и целом мозг должен создать сеть из более чем сотни триллионов соединений; более того, подключения должны быть очень точными, чтобы, звоня домой, вы попали именно к себе домой, а не на другой номер. Пример – просто чтобы проиллюстрировать сложность этих операций: от каждого глаза создается примерно миллион соединений, и каждое из этих соединений может дотянуться примерно до 2 миллионов возможных абонентов. И все же из этого огромного числа адресатов выбирается менее 100 соединений, а происходит это все в процессе, который называется синаптогенезом.
Что же можно сказать о синаптогенезе? Специалисты по вешанию лапши на уши заставляют нас думать, что, поскольку синапсы быстро и бурно развиваются в младенчестве, нам необходимо сохранить как можно большее их количество. Больше – значит лучше! Крупнее – значит лучше! Да неужели? Тогда почему же природа, как садовник, производит «обрезку» мозга, уничтожая некоторые из этих драгоценных синаптических соединений? Потому что включение 500 соединений в процессе принятия решения, куда повернуть – налево или направо, – это не эффективно. Мозгу просто необходима такая «обрезка», чтобы он мог работать быстро и точно.
Связи формируются настолько быстро, что к тому моменту, как ребенку исполнится 3 года, его мозг имеет в два раза больше синапсов, чем ему понадобится, когда он станет взрослым. Эти триллионы синапсов соревнуются за пространство в мозгу, который все еще далек от своего взрослого размера. К возрасту трех лет мозг маленького ребенка может быть в два раза более активным, чем мозг его педиатра. Если у детей имеется больше синапсов, чем им понадобится, когда они станут взрослыми, то что же случается с триллионами лишних соединений? Вот ответ: они «сбрасываются» по мере того как дети растут – очень похоже на то, как змея сбрасывает свою кожу, чтобы вместить в новую свое выросшее тело.
Мозг проводит сокращение по тем же причинам, по каким это делают многие другие «организации»: благодаря выпрямленным сетям он может функционировать более эффективно. «Обрезка» – это естественная часть развития. Такое совершенствование ему только на пользу. На самом деле генетическая аномалия, которая называется «синдром ломкой Х-хромосомы», и ее результат – замедление умственного развития, неспособность к обучению и короткое внимание – связаны как раз с недостаточной «обрезкой».
По приблизительным оценкам, около 40 % кортикальных (корковых) синапсов, существующих в раннем детстве, уничтожается к моменту полного созревания человеческого организма. Поскольку «обрезка» необходима для нормального, здорового развития мозга и тела, масштабы стирания синапсов тщательно изучаются, чтобы определить «нормальный» уровень их потери.
Как мозг решает, какие соединения сбросить, а какие сохранить? Каждый раз, когда синапсы срабатывают, начиная с первых месяцев и лет жизни, они становятся более прочными и устойчивыми. Те, которые используются достаточно часто, склонны выживать; те, которые используются недостаточно часто, уходят в историю. В этом смысле переживания ребенка в первые годы жизни действительно воздействуют на постоянные цепи его мозга. Однако ученые сообщают, что в течение всего процесса развития мозг производит новые синапсы, усиливает существующие и уничтожает те, которые используются недостаточно часто. На самом деле, если все эти исследования мозга и демонстрируют некий последовательный шаблон, то шаблон этот заключается в том, что в течение всей жизни мозг постоянно растет и меняется.
Одним из первых исследователей, которые доказали, что в процессе синаптогенеза существует определенный шаблон, был профессор Питер Гуттенлохер, педиатр-нейролог из Чикагского университета. Он доказал, что кора головного мозга человека характеризуется быстрым разрастанием и перепроизводством синапсов, после чего следует фаза обрезки синапсов, которая со временем сводит их общее количество ко «взрослому» уровню. Профессор Гуттенлохер совершил это открытие, скрупулезно подсчитывая количество клеток. Он обнаружил, что разные участки мозга, ответственные за различные функции, похоже, развиваются по разному расписанию. Для озабоченного родителя представляет особый интерес то, что синапсы растут во многих областях мозга – и даже без всякой стимуляции со стороны окружающей среды. Например, еще до того как у крысят откроются глаза, процесс роста синапсов у них происходит в соответствии со своим собственным биологическим расписанием.
Более того, излишняя стимуляция – это не всегда хорошо. Один из примеров того, что «больше» – не всегда «лучше», приходит к нам из истории ухода за новорожденными. На основе все более распространявшегося предубеждения, что чем больше стимуляции, тем лучше, и что слишком ранней стимуляции не бывает, палаты для новорожденных стали заполнять яркими источниками света и спокойных, но одновременно стимулирующих звуков. Однако позднее ученые обнаружили, что избыток звука и света в палатах для новорожденных на самом деле вносит свой вклад в проблемы дефицита внимания и гиперактивности. Потому теперь в таких палатах делают приглушенный свет и приглушенный звук, чтобы обстановка в них напоминала ту, которую природа предусмотрела для младенцев, – темное и тихое место, которое называется материнской утробой.
Обогащенная среда и развитие мозга
Если синаптический рост и обрезка прекрасно происходят сами по себе в раннем детстве, тогда откуда взялось представление о том, что мозг необходимо как-то улучшать? На какой интеллектуальный фундамент опираются маркетологи, поощряя нас «обогащать» жизнь наших детей всеми их образовательными продуктами? Исследования, проводимые на мозге животных, в первую очередь крыс, показывают, что обогащенная среда приводит к формированию более крупного и лучше работающего мозга. Однако, как мы вскоре убедимся, это исследование было неверно интерпретировано, видимо, чтобы подкрепить представление о том, что обогащение совершенно необходимо для развития человеческого мозга.
