Познать свой разум

Гибкость и потенциал

Гибкость и потенциал

Процесс познания связан с растущей сложностью нейронных сетей головного мозга. По приблизительным оценкам мозг новорожденного содержит около ста миллиардов клеток головного мозга. Мозг младенца отличается невероятной пластичностью: каждый нейрон обладает десятками кон-тактов, но по мере его развития и в зави-симости от того, как он используется, их количество сокращается до нескольких самых сильных. Группа ученых Гарвард-ского университета занимается создани-ем подробной карты переплетений ней-ронных цепей; их исследование представляет собой часть новой обла-сти, названной коннектомикой. В Гарварде разработали специальную технологию ATLUM (Automatic Tape-collecting Lathe Ultra Microtome), которая позволяет ученым разрезать образцы ткани головного мозга на тончайшие пластинки, помещать их под сканирующий электронный микроскоп и получать изображения индивидуальных клеток и всех их контактов с другими клетками.

Гарвардский нейробиолог Джефф Лихтман, руководитель груп-пы, говорит, что эта технология «дает возможность воочию увидеть огромную сложную вселенную, к которой до сегодняшнего дня не было доступа». По приблизительным оценкам, полный набор моделей человеческого мозга на уровне разрешения электронного микроско-па будет содержать сотни петабайтов информации — это приблизи-тельно столько же, сколько содержится на всех серверах Google. Одна из целей этого исследования — понимание процессов роста и сокра-щения числа нейронов. Лихтман объясняет: «Каждая нервная клетка младенца имеет в двадцать раз больше соединений, чем количество нервных клеток взрослого человека. Мы пытаемся понять, по каким правилам происходит их уменьшение. Если нервная клетка обладает сотнями соединений и ей необходимо сократить это количество до пяти, вопрос, какие именно пять соединений останутся?» Нейроны конкурируют, чтобы остаться подсоединенными, и исход каждой борь-бы влияет на результаты, важные для остальных клеток. «Итак, чтобы понять воздействие конкуренции на одну клетку, вам придется понять конкурентную борьбу всех клеток». Суммарный эффект новой ней-ронной «рукопашной» проявляется в том, что мы называем развитием мозга, и именно это превращает младенца, не умеющего говорить или ходить, в полноценное человеческое существо. Именно этот процесс обеспечивает нам ту гибкость, которую Лихтман называет «волшебством человеческого бытия». Когда рождается стрекоза, говорит он, она уже знает, как нужно ловить комаров. «Но мы не получаем ничего подобного генетически кодированного. Наш мозг должен пройти через фундаментальное обучение, которое продолжается вплоть до второго десятка нашей жизни. Что меняется в нашем мозге?»

Пластичность мозга ярко проявляется в развитии речевых и языковых навыков. Дети в многоязычных семьях усваивают все языки, которые систематически слышат с рождения. Родители не учат их специально говорить так, как обычно обучают языкам в школе. Матери не преподают младенцам принципы грамматики, они подсказывают и объясняют им отдельные слова. Формальное обучение языку — настолько сложный процесс, что невозможно даже вообразить, как его осуществлять по отношению к младенцу. Однако, в зависимости от условий жизни, дети могут владеть тремя, четырьмя или большим количеством языков. У них не наступает «точки насыщения»: ни одного нормально развивающегося ребенка не удержит от общения с любимой бабушкой ее странный диалект — дитя просто освоит его. Младенцы впитывают языки, поскольку обладают так называемым языковым чутьем.

В процессе постижения речи, как показывают исследования, существует тесная взаимосвязь слов, песен и музыки. Современные технологии сканирования мозга предоставляют убедительные доказательства того, что зоны мозга, в первую очередь отвечающие за музыкальное и языковое восприятие, в значительной мере одни и те же. Более того, Диана Дойч, профессор психологии Калифорнийского университета в Сан-Диего, установила связь между мелодичностью языка и музыкальным слухом: «Родной язык человека влияет на то, как его восприятие музыки. Та же самая последовательность нот может звучать по-другому в зависимости от того, какой язык он учил в детстве». Это подтверждается тем, что среди говорящих на тональных языках, например, на мандаринском диалекте китайского, больше людей с совершенным слухом, чем среди жителей Западной Европы. В одном исследовании сравнивали людей, начавших заниматься музыкой в возрасте пяти лет, — идеальный слух был выявлен у 92 процентов носителей мандаринского диалекта и всего у 8 процентов англоязычных испытуемых.

Благодаря исследованиям Дианы Дойч выясняется, что младенцам уже при рождении знакома мелодика речи матери. Аудиозаписи, сделанные с помощью ультразвука матки во время родовых схваток, показали, что звуки материнского голоса хорошо слышны плоду. Дойч пишет: «До ребенка доносятся фразы, однако они фильтруются тканями материнского организма, поэтому высокие частоты, несущие много информации, важной для понимания значения слов, приглушаются, а музыкальные характеристики речи, такие как изменение тембра и громкости, структуры темпа и ритма, хорошо сохраняются». По мнению Дойч, если закреплять зарождающуюся связь между матерью и ребенком ранним воздействием мелодии речи, то это помогает запустить процесс овладения речью, особенно этот фактор важен после рождения — именно тогда общение матери с ребенком становится совершенно необходимым. Когда родители разговаривают со своими маленькими детьми, они используют гиперболизированные речевые модели, известные как «материнский язык», вариации которого весьма различаются в разных языках.

Дело не в том, что по удачному стечению обстоятельств лингвистически одаренные дети рождаются в многоязычных семьях. Все «обычные» дети могут овладеть не одним языком, а многими. Если ребенок рождается в доме, где разговаривают только на одном языке, он научится на нем говорить, но с возрастом языковое чутье постепенно притупляется, поэтому обучиться второму языку в юности ему уже значительно труднее.

Профессор Сьюзан Гринфилд, известный английский ученый, специализируется в области физиологии мозга. Она приводит поразительный пример пластичности человеческого мозга: шестилетний итальянский мальчик ослеп на один глаз. Причиной слепоты стало то, что в критический период развития зрения глаз мальчика был закрыт повязкой. В результате нейронные сети, обеспечивавшие зрение этого глаза, переместились, вызвав постоянную слепоту. С ростом ребенка его мозг подстраивается и развивается в зависимости от того, как он используется или не используется. Если языковое чутье младенца вовремя не используется, оно атрофируется, поскольку возможности нейронов мозга будут переключены на другие цели. Та же зависимость прослеживается относительно музыкальных, математических и любых других детских способностей.

Многие маленькие дети в Южно-Тихоокеанском регионе — прекрасные ныряльщики. Они развивают умение долгое время оставаться под водой, чтобы собирать жемчуг, — это жизненно необходимый

навык, поскольку он обеспечивает пропитание и им самим и их семьям. У большинства юных жителей Нью-Йорка нет таких способностей. В Бронксе совсем мало умелых ловцов жемчуга. На них здесь нет спроса. Вполне разумно предположить, что среднестатистический житель Нью-Йорка, перевезенный в Южно- Тихоокеанский регион в раннем возрасте, довольно быстро овладел бы необходимыми навыками. Как у жителей Бронкса, у них может быть такой потенциал, но за неимением надобности в нем они не развивают этих способностей.

Рубрики

Партнеры: