Ребекка Шварцлоуз – Ландшафты мозга. Об удивительных искаженных картах нашего мозга и о том, как они ведут нас по жизни (страница 52)

В этой книге мы уже видели много примеров того, как люди используют рано проявляющиеся способности для приобретения новых. На зрительное восприятие опираются зрительная рабочая память и создание мысленных образов. Слуховое восприятие создает основу для восприятия речи, которое, в свою очередь, поддерживает развитие вербальной рабочей памяти и способности к чтению. Распознавание пальцев помогает на начальном этапе обучения счету и в вычислениях. Обработка пространственной информации обеспечивает концентрацию внимания, а позднее позволяет рассуждать о числах и времени. Таким образом, мы учимся извлекать больше возможностей из тех же основных карт и нейрональных архитектур, которые имели в детстве.

Нам также удается добиться большей функциональности мозга, передавая когнитивную нагрузку на аутсорсинг. Например, письменная речь и математические обозначения позволяют преодолевать ограниченность памяти за счет сохранения информации в физическом формате. Для наиболее сложных математических вычислений у нас есть приборы. Мы используем календари, таймеры и часы, чтобы отслеживать время. Короче говоря, многие возможности взрослых людей в отношении сложных размышлений и планирования хотя бы отчасти зависят от умения эффективно применять эти инструменты.

Наиболее сложную проблему для человеческого мозга представляет отображение жизненно важных концепций времени и чисел. Вспомните, что в нашем мозге нет карт времени и чисел. Поэтому мы вынуждены в значительной степени опираться на письменную информацию и устройства. Там, где мы не можем прибегнуть к посторонней помощи, мы используем поэтические решения. Мы применяем аналогии: время сравнимо с расстоянием в окружающем нас пространстве. Наш мозг способен гибко соотносить точки во времени с точками в пространстве (например, прошлое находится слева, а будущее справа или прошлое позади, а будущее впереди), что позволяет использовать пространственные карты для рассуждений о времени и для его отображения. В рассуждениях о числах мы тоже применяем аналогию между количеством и пространством. Эти параллели позволяют нам достаточно легко думать и говорить о времени и числах. В использовании аналогий в таком ключе поистине замечательно то, что они превращают наши слабости в нашу силу. Мы изумительно сильны в рассуждениях об окружающем нас физическом пространстве. И поэтому, если время и числа сопоставимы с пространством, мы способны достичь больших успехов в рассуждениях о времени или числах, по меньшей мере до тех пор, пока они действительно сопоставимы с пространством.

Рассмотрите любое выдающееся достижение человеческого разума, такое как полет в космос или открытие внутренней структуры атома, и вы увидите, как действуют эти приемы и инструменты. Способность людей читать, писать и выполнять математические операции основана на картах для распознавания формы, речи и двигательной и пространственной информации. Люди осмысляют сложные данные путем создания графиков, описывающих числа, время или другие понятия в терминах пространства, – примером тому служит использование расстояния на гистограмме или площади на круговой диаграмме. Мы используем сенсорные карты мозга для поиска путей преодоления препятствий. Мы пытаемся понять сложные явления, связывая их со знакомыми понятиями, и уподобляем электричество потоку воды, а мозг – компьютеру. В конечном итоге наша способность размышлять об отдаленных точках вселенной или отдаленном прошлом основана на шаткой башне из лестниц. А под этими лестницами находятся нейрональные основы ощущений, действий и пространства, заложенные в детстве. И в таком контексте ландшафты мозга определяют и формируют нашу манеру мышления, рассуждений, понимания и воображения на протяжении всей жизни.

С одной стороны, ландшафты вашего и моего мозга одинаковым образом формировались под действием похожего младенческого и детского опыта. С другой стороны, наши гены, условия внутриутробного развития и ранний жизненный опыт определили различия в наших нейрональных ландшафтах. В последние десятилетия стало ясно, что внутриутробный и ранний жизненный опыт может оказывать мощное и долгосрочное влияние на здоровье и благополучие каждого человека. Ученые и врачи обнаружили много примеров такого долгосрочного воздействия на метаболизм, иммунитет и физиологическую реакцию на стресс. Один из примеров связан с историей Голландии, где во время Второй мировой войны зимой 1944–1945 года в оккупированных немцами областях был массовый голод. Сильный, но кратковременный. Поздней весной союзники принесли освобождение, и в последующие годы голландцы ни в чем не нуждались. Однако дети, зачатые или родившиеся в ту ужасную зиму, несли на себе невидимый отпечаток бедствия. Голод их матерей определил условия внутриутробной среды и запустил такое развитие метаболизма, которое готовило их к голоду на протяжении всей жизни. В результате у этих людей в более поздние годы с необычайно высокой вероятностью возникали такие метаболические нарушения, как диабет второго типа и ожирение[312].

Другой пример касается новорожденных крысят. Крысята рождаются слепыми, голыми и неспособными передвигаться. Матери заняты тем, что кормят и вылизывают детенышей[313]. В первую неделю жизни детенышей некоторые матери вылизывают их чрезвычайно часто, другие очень редко. В состоянии стресса матери вылизывают детенышей реже. Интересно, что это простое различие в частоте вылизывания в первую неделю жизни определяет силу физиологической реакции на стресс у животного на протяжении всей жизни. В теле крыс, которых меньше вылизывали, более высокий уровень стрессовых гормонов. Они чаще и сильнее пугаются и опасаются новых условий. Короче говоря, ранний опыт заставляет их тело и мозг подготовиться к жизни в условиях неизвестности и опасности. По-видимому, аналогичные механизмы работают и в развитии человека. Дети, пережившие насилие, стресс, обусловленный бедностью, или ситуации, связанные со стрессом или депрессией родителей, имеют тенденцию вырабатывать повышенный уровень стрессовых гормонов и более чутко реагируют на возможную опасность[314]. Этот активный ответ на стресс нагружает сердце и иммунную систему и повышает вероятность физических и психических заболеваний в более поздние годы[315].

Эти и многие другие подобные примеры показывают, что опыт внутриутробного периода и детских лет может программировать функции нашего тела и изменять нашу физиологию на всю жизнь. Это явление называют биологическим встраиванием[316]. Оно помогает ученым объяснить, почему негативное воздействие в раннем возрасте приводит к повышению вероятности заболеваний у взрослого человека[317] и усиливает долгосрочное социальное неравенство. Хотя концепцию биологического встраивания обычно используют в контексте обсуждения негативного раннего опыта, следствия этого процесса гораздо глубже. Ранний период жизни (время, которое мы даже не можем вспомнить) является периодом массированного извлечения информации из окружающей среды – как для мозга, так и для тела. Вне зависимости от того, какой была среда, она встроилась в нас, во многом определяя, что из нас получится.

Биологическое встраивание передает историю о тканях нашего тела и мозга и об их биохимическом и структурном “обучении”. Но, как рассказано на страницах этой книги, существует еще и параллельная история о картах мозга и сенсорных, двигательных, пространственных и концептуальных возможностях, которые они обеспечивают. Я назову это репрезентативным встраиванием: ранний жизненный опыт влияет на нейрональную организацию и отображение информации, определяя особенности восприятия, действий и познания на протяжении всей жизни.

Долгосрочное влияние рано сформированной структуры мозга в сочетании с когнитивными лестницами более позднего периода объясняет, почему мозг ребенка оказывается таким мощным предсказательным инструментом. Мы уже видели, что сигналы мозга могут быть удивительно информативными для предсказания последующих действий человека, его способностей и трудностей, с которыми он столкнется. В одном из таких примеров картину нейронной активности, записанную с черепа ребенка нескольких дней от роду, использовали для предсказания вероятности проблем с чтением через восемь лет[318]. Сигнал ЭЭГ регистрировали в тот момент, когда новорожденные слышали краткие фрагменты записи речевых и неречевых звуков. Хотя до начала обучения чтению и даже до распознавания букв оставалось еще несколько лет, дети уже имели опыт прослушивания речевых и других звуков во внутриутробной и неонатальной среде. Годами позднее, учась читать и писать, они в значительной мере опираются на связь между звуками речи и письменными буквами. И хотя взрослые обычно читают беззвучно, их мозг до конца дней задействует для чтения области, ответственные за прослушивание и обработку речи. Вот почему специфика обработки звуков речи в мозге новорожденного может предсказать наличие трудностей с чтением в более поздние годы. У новорожденных уже есть основы слуховых карт и отображения речи, на которых позднее будут строиться когнитивные лестницы, необходимые для чтения.