Сергей Савельев – Морфология сознания (страница 24)
Сутью поведения маленьких детей обычно является не очень осмысленное эмоциональное давление на родителей и социальное окружение. Вполне понятно, что в этом процессе роль быстро созревающей лимбиче-ской системы особенно значима. Казалось бы, резкие эмоциональные переходы от одного состояния ребёнка к другому не могут не повлиять на обучение и память. Действительно, личный опыт взрослых показывает связь эмоционального стресса и памяти. В возбуждённом состоянии и в период сильного стресса мы плохо запоминаем и извлекаем из памяти самые простые сведения. Однако у маленьких детей эти закономерности не действуют. В период активного формирования межнейронных связей эмоциональное состояние почти не влияет на запоминание. Специальное исследование динамики припоминания рисованных знакомых предметов, посуды и автомобилей в различных эмоциональных состояниях было проведено на 4—5-летних детях (Duncan et al., 1985). Оценивалась память при удовлетворённо-счастливом, нейтральном и раздражённо-злом эмоциональных состояниях. Результат очень сильно отличался от ожидаемого. Оказалось, что продуктивность памяти в этом возрасте совершенно не зависела от эмоционального состояния. Этот феномен объясняется довольно просто. В возрасте 4—5 лет в мозге происходит активнейший нейрогенез отростков и синаптических контактов между нейронами. Возможности для долговременной памяти настолько избыточны, что дети запоминают всё подряд и без особых усилий. По этой причине изучение второго языка очень облегчено именно в этот период.
Таким образом, с рождением ребенка завершается гетерохронное созревание только тех отделов мозга, которые необходимы для структурного обеспечения самых простых физиологических функций. Это в первую очередь сенсомоторные и рецепторные мозговые центры, лежащие в основании инстинктивных форм поведения. Основным центром регуляции врождённых инстинктов человека является лимбическая система головного мозга. Она впитала в себя видовой наследуемый опыт и позволяет справляться с первыми жизненными проблемами живущего вне матери ребёнка. Лимбическая часть мозга в сочетании с центрами сенсомоторного рефлекторного управления движениями не только обеспечивает физиологическое выживание, но и детерминирует последующее формирование неврологического статуса.
V. ФОРМИРОВАНИЕ КОРЫ
Юные младенцы долгое время плохо воспринимают внешний мир и почти ничего не понимают. Причиной этого является сложность морфогенетических событий, происходящих в мозге. После рождения жизнь поддерживается рефлекторными механизмами, обеспечивающими выживание. При этом наборы простейших социальных инстинктов человека, которые реализуются через индивидуальные формы пищеварительно-репро-дуктивного поведения, различаются слабо. Лишь в самом конце развития возникает осмысленная индивидуализация поведения, которая сводится к личной адаптации разрешённых наборов социальных инстинктов. В редчайших случаях индивидуальные особенности строения мозга позволяют выйти за рамки социально-биологической тюрьмы врождённых и общественных инстинктов. Только рискнув вступить в конфликт со всем окружающим миром, можно получить болезненный шанс стать по-настоящему здравомыслящим человеком или потерять драгоценную голову.
Для этих целей необходимы более сложные структуры, чем те, которые обеспечивают сокровенные желания: поесть, размножиться и повыпендриваться. Этими незатейливыми удовольствиями можно заниматься, обладая простой нервной цепочкой дождевого червя, что доказано наблюдениями за элитными скоплениями го-минид. Однако мало-мальски осмысленное поведение требует другого неврологического субстрата. Основным источником сознания является кора больших полушарий головного мозга. Морфофункциональное созревание коры эпизодически упоминалось в первых главах книги, что позволяет сосредоточиться на последовательности становления произвольного мышления. Под произвольным мышлением следует понимать способность сознательно принуждать собственный мозг к рассудочной деятельности. Это означает, что мозг должен будет незаметным для окружающих образом размышлять о совершенно небиологических предметах. Более отвратительного и противоестественного занятия для человека придумать невозможно. Столь редкое развлечение очень отягощено тем, что лимбическая система, рассмотренная в предыдущей главе, с раннего детства начинает давать вполне ощутимые биологические результаты. По этим причинам необходимость элементарного здравомыслия детям нужно убедительно доказывать, применяя далеко не самые гуманистические подходы. В противном случае вырастает похожий на человека бабуин, который рано или поздно элиминируется сообществом обладателей неокортекса.
Нейроны неокортекса мозга новорождённого расположены намного плотнее, чем в мозге взрослого человека. Число нейронов на единицу объёма коры младенца превосходит аналогичный показатель взрослого человека в 3—4 раза. Только кора переднего мозга включает в себя 11 — 14 млрд нейронов, что даёт представление о масштабах изменения размеров мозга при увеличении отдельных клеток в несколько раз. Как уже говорилось ранее, с момента рождения и до конца 1-го года жизни средний объём нейронов коры увеличивается в 3 раза, а к половому созреванию — в 4,5 раза. При этом среднее число ветвлений дендритов за тот же отрезок времени возрастает в 5 и 14 раз соответственно. Наиболее впечатляет общая длина дендритов нейрона, которая за 1-й год жизни возрастает в 13 раз, а к наступлению половой зрелости — в 40 раз. Из этих данных понятно, что именно увеличение размеров клеток и их связей приводит к быстрому росту объёма головного мозга.
Размеры нейронов неокортекса после рождения увеличиваются по определенным законам. Существует принцип относительной независимости окончательной величины клеток от начального темпа их развития, который был установлен на основании исследования лобных, предцентральной, постцентральной, затылочной и нижней теменной областей. Это означает, что существует неравномерность скорости постнатального созревания нейронов в разных частях неокортекса. Интересно отметить динамику постнатального изменения площади поверхности различных областей по отношению ко всему неокортексу. Лобная область новорождённого составляет 20,6—21,5% площади поверхности полушария, а у взрослого человека — 23,5%, нижняя теменная — 6,5%, а у взрослого — 7,7%. Относительная площадь поверхности зрительной затылочной области не изменяется во время онтогенеза и составляет 12% (Филимонов, 1955, 1974).
Необходимо отметить, что кора довольно поздно начинает дифференцироваться функционально, хотя многие признаки её активности наблюдаются ещё внутриутробно. Самые первые смелые опыты по прямому электрическому раздражению коры больших полушарий мозга у новорождённых показали странноватые результаты: до конца 2-го месяца после рождения невозможно вызвать никакого двигательного эффекта даже при прямой стимуляции моторной коры младенца. Поскольку двигательные центры созревают одними из первых, легко догадаться, что остальные отделы коры ещё более далеки отдифференцировки (Пейпер, 1929). Иначе говоря, после рождения в коре существует очень мало зрелых нейронов, способных к работе. Наблюдаемая активность новорождённых контролируется рефлекторными подкорковыми центрами и никакой связи с осмысленным восприятием мира не имеет.
Этот вывод прекрасно подтверждается детальными количественными сведениями об изменении размеров клеток коры после рождения. Размер перикариона (тела) нервной клетки в III слое фронтальной коры составляет 240 мкм3 у новорождённого и до 1040 мкм3 у взрослого человека. Разница в размерах ещё больше в V слое коры, где расчёт показал соответственное увеличение объёма тела клеток с 460 до 2505 мкм3. Максимальное увеличение размеров нейронов коры происходит в первые 2 мес. жизни, а затем замедляется. При этом происходят крайне интенсивное образование аксонов и ветвление дендритов. О масштабах этого процесса лучше всего свидетельствует резкое уменьшение плотности расположения нервных клеток. Во фронтальной коре за первые 6 мес. жизни плотность нейронов уменьшается в 3 раза, что связано с нарастанием числа дендритов и синаптических контактов между клетками (Schade, Smith, 1965).
Следует отметить, что ранний постнатальный морфогенез нейронов и глии исследован в головном мозге человека явно недостаточно. По этой причине существует множество мифов, перенесённых на человека из исследований грызунов и даже птиц. Одним из таких мифов последние 20 лет было представление о массовой пролиферации нейронов в мозге взрослого человека. За доказательство этого явления выдавали следовую пролиферацию нейробластов в мозге грызунов после рождения, весеннее появление единичных нейронов у певчих самцов птиц. Однако специальные детальные исследования, выполненные многими методами, показали, что послеродовая пролиферация нейробластов даже в гиппокампе человека быстро заканчивается, а сами нейроны никогда не делятся (Sorrellsetal., 2018). По этой причине надеяться на появление новых нейронов в результате интенсивного воспитания и образования после рождения уже не приходится.