1

Для нормального розвитку мозку потрібна взаємодія з навколишнім світом

Розвиток мозку пов’язаний не лише з генетикою. Ще кілька століть тому вчені припускали, що мозку, як і тілу, для кращого розвитку потрібні вправи. Дарвін у 1874 році зазначав, що мозок диких зайців є більшим, ніж мозок свійських кроликів. Він припустив, що диким тваринам доводиться розв’язувати більше завдань і більшою мірою використати свій розум і чуття, що зробило їх мозок більш розвиненим.

Досліди на щурах у 1960-х роках показали, що навколишнє середовище змінювало структуру мозку щурів відповідно до їхньої здатності до навчання та пам’яті. Щури, з якими займалися, які росли в сприятливому середовищі (з безліччю іграшок та бігових коліс), мали більше здібностей до навчання і краще справлялися із завданнями, ніж щури контрольної групи. Під час розтину виявилося, що й мозок їхній був розвинений набагато краще. Інша група щурів росла в несприятливому середовищі, взаємодія з ними обмежувалася прийманням їжі та води, які їм давали, та стінами клітки. Вони були поганими учнями, а їхній мозок був набагато менше розвинений, ніж у їхніх учнів родичів та щурів контрольної групи. Ті ж результати були під час схожих досліджень птахів, мавп та інших ссавців. Є дані, що свідчать, що аналогічні процеси відбуваються в людей. У випускників коледжу ділянка, що відповідає за розуміння мови, більш розвинена, ніж у тих, хто закінчив лише школу. Для розвитку мозку дуже важливий контекст.

ДНК — це початок, але не менш важливими є гнучкість та пластичність мозку. Для розвитку нейронних мереж потрібна взаємодія з навколишнім світом.

Широко відома історія Каспара Хаузера. 1828 року в Нюрнберзі на вулиці виявили 16-річного юнака. Він був розгублений і дезорієнтований, а із собою мав записку. У ній йшлося, що з раннього дитинства він виховувався в чужих людей, а сказати міг лише кілька фраз, у тому числі що хоче бути кавалеристом як і його батько. У його долі взяли участь кілька знатних людей, були й припущення, що Каспар насправді — спадкоємний принц Бадена, що народився в 1812 році й нібито помер через два тижні після народження, а насправді викрадений і відданий на виховання. Довгий час Каспар вважався взірцем дикої дитини. Він розповідав, що всю юність провів у заточенні, у темній кімнаті метр на два з низькою стелею. Спав він на солом’яній підстилці, а з іграшок була лише дерев’яна конячка. Щоранку він знаходив поряд із собою хліб і воду — це була його єдина їжа. Іноді вода міняла смак, і тоді він міцно засинав, а прокидався підстриженим і з обрізаними нігтями. Незадовго до звільнення якась людина навчила його читати та писати, але вона ніколи не показувала свого обличчя.

Каспар згодом навчився повноцінно спілкуватися, насилу звикав до іншої їжі крім хліба та води, адаптувався до суспільства, освоював ремесла та непогано малював. Психолог Карл Леонард вважав, що історія Каспара — вигадка від початку до кінця, що якби він виховувався в тих умовах, що він описує, він би виріс абсолютно нерозвиненим і ніколи б не зміг пристосуватися до суспільства. Каспар читав лекції, ходив на бали, малював і почав писати мемуари. Можливо, він не брехав, але на виховання його віддали не з дитинства, а років із 4–5, чого він не пам’ятав.

Іглмен розповідає іншу історію, яка сталася у 2005 році в штаті Флорида. Поліціянти прийшли до старого будинку через дзвінок сусіда, який стверджував, що часто бачить у вікні дівчинку, яка ніколи не виходить на вулицю ні з дорослими, ні одна. Поліціянти, попри опір матері, увійшли до будинку й виявили дівчинку років 7, замкнену в темній коморі. Її звали Даніела Крокет. По ній повзали таргани, вона була вкрита випорожненнями. Говорити вона не вміла, мімікою практично не користувалася, жодної людської взаємодії не знала. Вона не впізнавала людей, не фокусувала на них погляду, ніби дивлячись крізь них. Даніела не вміла користуватися туалетом та їсти тверду їжу. За рік вона так і не навчилася тримати чашку. Медичні дослідження показали, що вона не має жодних генетичних проблем — ні ДЦП, ні аутизму, ні синдрому Дауна. Просто час для нормального розвитку мозку було втрачено: не отримуючи жодної інформації, він не зміг розвинутися. Сьогодні її розумовий розвиток перебуває в тому ж стані. Попри всі зусилля лікарів та соціальних працівників надій на зміни на краще немає.

Людський мозок приходить у світ нерозвиненим, а для його розвитку потрібні досвід і нові враження, причому своєчасно, протягом швидкоплинного вікна часу. Якщо воно закриється, надолужити втрачене буде вже неможливо або дуже важко.

2

Якщо з якихось причин певні ділянки мозку перестають отримувати інформацію, за них це роблять сусідні ділянки

У мозку зафіксовано своєрідну карту людського тіла. Іншими словами, за кожну частину тіла відповідає певна ділянка в соматосенсорній та моторній корі. Якщо ушкоджується якась кінцівка, мозок фіксує це ушкодження. Якщо відновити її неможливо, наприклад, при ампутації, то місце, що звільнилося від інформації, захоплюють нейрони сусідніх ділянок.

Учений Едвард Тауб досліджував процеси відновлення руху в людей, які перенесли черепно-мозкову травму. У наукових цілях він набрав для дослідження 17 мавп і вирізав у кожної мавпи крихітну ділянку мозку, з’єднану з рукою чи ногою. Кінцівки відразу перестали діяти та втратили чутливість. Досліди були перервані втручанням зоозахисників і за ухвалою суду опіку над мавпами передали Національному інституту охорони здоров’я, де вони мирно жили, грали та спілкувалися одне з одним. Через 10 років одна з мавп захворіла на невиліковну хворобу і її вирішили приспати. Проте перед приспанням Таубу дали можливість використати її для експерименту.

У січні 1990 року група дослідників розмістила в соматосенсорній корі мавпи записувальні електроди. Учені торкалися обох рук та обличчя мавпи та фіксували активність мозкових нейронів під час цих дотиків. З’ясувалося, що дотик до руки, за яку відповідали ушкоджені нерви, не викликав жодної реакції в корі головного мозку. Зате маленька ділянка, яка раніше відповідала за руку, тепер відгукувалася на дотик до морди. Змінилося тіло — змінилася і карта мозку.