Эми Натт - Мозг подростка. Спасительные рекомендации нейробиолога для родителей тинейджеров

В нейробиологии мы называем уникальную способность человеческого мозга создавать себя пластичностью . Мышление, планирование, обучение, действие – все это влияет на физическую структуру и функциональную организацию мозга в соответствии с теорией нейропластичности.

Еще во времена Сократа некоторые считали, что мозг можно «натренировать», или изменить так, как гимнаст тренирует свое тело балансировать на перекладине. В 1942 году британский физиолог, лауреат Нобелевской премии Чарльз Шеррингтон писал, что человеческий мозг похож на «волшебный ткацкий станок, в котором миллионы двигающихся челноков ткут неясную картину, всегда имеющую смысл, хотя и всегда непостоянную». В сущности, человеческий мозг, говорил Шеррингтон, всегда находится в состоянии потока (постоянных изменений).

Через пять лет после Шеррингтона Дональд Хебб, американский нейропсихолог, был поражен случайным озарением, которое привело его к созданию первого квазиэкспериментального теста на пластичность мозга.

Когда этот сорокатрехлетний исследователь взял домой крысят из своей лаборатории в Университете Макгилла в Канаде и дал их своим детям в качестве домашних животных, он позволил этим грызунам свободно перемещаться по дому. Озарение Хебба состояло в том, что он захотел сравнить мозги этих свободно перемещающихся крыс с теми крысами, которые содержались в клетках его лаборатории.

Через несколько недель он устроил для этих двух групп крыс своего рода тест интеллекта, заставив их пройти через лабиринт. Домашние крысы, которые могли свободно перемещаться по дому Хебба и беспрепятственно общаться друг с другом, а также с Хеббом и его семьей, значительно лучше ориентировались в лабиринте, чем крысы, ограниченные небольшими клетками.

К концу 1990-х годов исследователи подтвердили ряд изменений в размере мозга, объеме серого вещества, размере нейронов, дендритных ветвлениях, а также количестве синапсов в нейронах, связанных с опытом и стимулированием. Ученые пришли к выводу: чем сильнее стимуляция и чем обширнее опыт, тем крупнее нейроны, плотнее дендриты, больше количество синапсов и объемнее серое вещество.

На старших курсах в Университете Смита в 1977—1978 годах я написала первую профессиональную журнальную статью под руководством Нико Спинелли, профессора кафедры психологии и информатики Университета штата Массачусетс, Амхерст. Он проводил новаторские эксперименты по пластичности зрительной коры.

Предыдущие исследования изучали мозг млекопитающих, выросших в обедненной среде. Спинелли хотел посмотреть, будет ли пластичность работать в «нормальной» среде. Поэтому мы взяли котят, воспитанных их матерями в стандартных условиях, и предложили им то, что называется обучением избеганию . В этих экспериментах «безопасный» и «небезопасный» стимулы ассоциировались с двумя различными визуальными воздействиями: вертикальными и горизонтальными линиями. Поскольку котята научились связывать безопасный стимул с горизонтальной или вертикальной линией, число нейронов в этих частях визуальной коры увеличивалось. Результаты, которые были опубликованы в журнале Science , подтвердили, «что раннее обучение производит пластические изменения в структуре развивающегося мозга», или, выражаясь проще, молодой мозг формируется с помощью опыта.

Конечно, взрослый мозг также может формироваться опытом. Исследователи пластичности нейронов обнаружили, что даже в старости мозг можно перестроить – просто не так легко и не так устойчиво, как в детстве и подростковом возрасте.

Если детский мозг будет реагировать и меняться в ответ на практически любую стимуляцию, то пластичность взрослых работает только в определенных поведенческих контекстах.

Например, у таксистов Лондона (как известно, сложного для навигации города) ученые обнаружили увеличенный гиппокамп, в частности в области, ответственной за пространственную память. У скрипачей и виолончелистов, которые должны использовать свои руки плавно и быстро, была обнаружена увеличенная моторная область коры. А в необычном эксперименте, проведенном несколько лет назад Патрицией Мак-Кинли из Университета Макгилла, удалось доказать, что обучение танго, которое подразумевает одновременно сложные движения и тонкое чувство равновесия, улучшало способности пожилых людей в возрасте 68—91 года переключаться между двумя разными когнитивными задачами. Пластичность, таким образом, в каком-то смысле еще один синоним слова «обучение».