Письма к учёному соседу. Письмо 16. Мозг ребенка

 

 

Представление о том, что человек рождается на свет ничего не зная, что его ум — tabula rasa, имеет солидную философскую традицию¹. Эту точку зрения отстаивал уже Аристотель (например, в трактате «О душе»), возражая платоновскому представлению, что душа является на свет, имея потенциально весь запас возможных знаний («врожденных идей»), которые человек должен просто «вспомнить». (Платон об этом подробно размышляет, например, в «Меноне».)

Наиболее последовательным (и самым известным) сторонником принципа tabula rasa был английский философ Джон Локк (1632–1704). Именно с его работой «Опыт о человеческом разумении» (1690) обычно связывают и само выражение tabula rasa, хотя Локк это выражение не использовал. Он говорил «белая бумага» («white paper»). Основополагающий принцип своей теории познания Локк формулирует так: «Все идеи приходят от ощущения или рефлексии. Предположим, что ум есть, так сказать, белая бумага без всяких знаков и идей. Но каким же образом он получает их? Откуда он приобретает тот обширный запас, который деятельное и беспредельное человеческое воображение нарисовало с почти бесконечным разнообразием? Откуда получает он весь материал рассуждения и знания? На это я отвечаю одним словом: из опыта. На опыте основывается все наше знание, от него в конце концов оно происходит. Наше наблюдение, направленное или на внешние ощущаемые предметы, или на внутренние действия нашего ума, которые мы сами воспринимаем и о которых мы сами размышляем, доставляет нашему разуму весь материал мышления»².

Локк говорит «предположим», но, как следует из его дальнейших рассуждений, он не сомневается в том, что ум первоначально — белая бумага, на которую восприятие («наблюдение, направленное... на внешние ощущаемые предметы») наносит свои письмена, а потом уже на их основании ум может делать и другие выводы, не связанные с восприятием напрямую («внутренние действия нашего ума»), например, доказывать математические теоремы. Эти две части и образуют весь наш опыт. Никаких других источников у нас нет. И тем более нет никаких «врожденных идей».

Нельзя сказать, что почтенный сенсуалист вовсе не прав. Конечно, от нашего восприятия и размышления над опытом восприятия зависит очень многое. Но, как мы сегодня знаем, зависит не все. Мозг, может быть, и rasa (чистый), но он не tabula (доска). Или эта tabula у каждого человека своя, и у разных людей ее форма довольно сильно различается, а форма мозга и есть его содержание. Человек рождается с достаточно хорошо сформированным мозгом (но формирование продолжается еще до 18–20 лет), но мозг одного человека отличается от мозга другого многими существенными деталями, которые определяются индивидуальным генотипом.

При своем развитии мозг проходит несколько стадий, во время которых он не только растет, совершенствуется и усложняется, но и на каком-то этапе — решительно упрощается.

Замечательный советский нейропсихолог Александр Лурия (1902–1977) предложил рассматривать мозг человека как взаимодействие трех блоков. Первый блок — самый глубокий и самый древний (эволюционно), он отвечает за активность мозга, степень бодрствования, то есть фактически обеспечивает работоспособность. Второй блок отвечает за прием, переработку и хранение воспринимаемой человеком информации, он включает в себя зрительный, слуховой и тактильный анализаторы. И наконец, третий: блок программирования и контроля за сознательной психической деятельностью. Согласно Лурии, этот блок занимается формированием планов действий. Третий блок локализуется в передних отделах полушарий мозга, расположенных впереди от передней центральной извилины (моторные, премоторные, префронтальные отделы коры головного мозга), в основном в лобных долях³.

Вот как описывает основные стадии формирования мозга ребенка Юрий Микадзе, опираясь во многом на исследования Лурии.

«Если рассматривать функциональное созревание трех блоков мозга, то можно обратиться к гипотезе S.B. Morgan(1988), согласно которой предполагается, что сначала идет созревание блока глубоких структур, отвечающих за активационные процессы (первый функциональный блок мозга). Они оформляются морфологически и функционально в первый год жизни и создают основу для всего дальнейшего интеллектуального развития. Затем созревают первичные сенсорные и моторные зоны мозга. Оформляясь к моменту рождения, они также становятся полностью функциональными в течение первого года жизни и создают основу для сенсомоторной стадии развития. Созревание вторичных сенсорных и моторных зон мозга осуществляется в период от 2 до 5 лет... Следующим идет созревание третичной, теменно-височно-затылочной зоны... Ее созревание дает возможность перехода на стадию конкретных операций, когда в состав интеллектуальной деятельности ребенка включается выполнение простых операций и систем простых операций. Последними, в возрасте от 12 до 14 лет, созревают префронтальные отделы лобных долей, составляющие переднюю ассоциативную область мозга и относящиеся к третьему функциональному блоку мозга. Их созревание создает условия для перехода мышления на стадию формальных операций»⁴.

Когда рождается человек, нейроны мозга уже в основном развиты (их число у зрелого мозга оценивается в 100 миллиардов), а вот число синапсов — межнейронных контактов — у новорожденного еще мало. И именно нарастание числа синапсов идет наиболее быстро и во многом определяется чувственным восприятием. Опыт «пишет» синапсами на нейронной «доске».

Особенно интенсивно количество синапсов растет после двух лет и достигает максимума к пяти-шести годам. По разным оценкам, в этом возрасте количество синапсов достигает 1000 триллионов. Но самое удивительное, что после этого количество синапсов начинает резко сокращаться и сокращается до 500 триллионов — примерно в два раза⁵.

Если представить мозг как граф (вершины — нейроны, ребра — синапсы), то плотность такого графа (средняя степень вершины — число входящих и исходящих ребер) в первые годы жизни быстро растет, а потом — падает. Это несколько странно, поскольку мы привыкли думать, что мозг человека с возрастом только усложняется. Оказывается, это не так. Мозг с 1000 триллионов синапсов и мозг с 500 триллионов синапсов — это два разных мозга одного и того же человека.

Обычно это упрощение объясняется тем, что мозг удаляет нейроны и синапсы, которые не используются, и оставляет только необходимые. Возможно, с эволюционной точки зрения это совершенно правильное решение: простота напрямую связана со скоростью реакции, что может дать в некоторых случаях еще один шанс для выживания. Но реакции плотной нейронной сети ребенка (большое количество синапсов) иные, чем у более разреженной сети взрослого человека.

Представим себе мозг как средневековый город. Он окружен крепостной стеной, в которой есть несколько ворот. Внешне и «город ребенка», и «город взрослого» выглядят довольно похоже, ворота — глаза, уши, тактильные ощущение — в целом те же. В каждые ворота поступает специализированная информация. В одни привозят, например, вино, в другие — почту. Но вот то, что происходит уже в самом городе, у ребенка и у взрослого отличается радикально. Во «взрослом городе» посланник с письмом попадает на широкий проспект, ведущий прямо к почтамту. Конечно, и здесь есть риск, что этот посланник ошибется, свернет в какой-то левый проулок, но это бывает редко. И продавец вина со своей бочкой так же уверенно доедет до винной лавки. В «детском» городе посланник с письмом попадает не на широкую улицу, ведущую к почтамту, а в сеть хаотичных переулков, в которой он может довольно долго плутать. Точно так же плутает и продавец вина. И в результате вино может оказаться на почтамте, а письмо — в винной лавке. Но вот ведь какая любопытная вещь — ничего страшного не случится, поскольку и почтамт немного приторговывает вином, и хозяин лавки может доставить письмо по назначению. Может, конечно, и не доставить, но строгой специализации еще нет. Граждане города (нейроны) бродят по переулкам, сталкиваются на перекрестках и подолгу разговаривают друг с другом. Этот мир полон случайностей, совпадений, «странных сближений». Но эти «сближения» только с точки зрения взрослого мозга — странные. Для мозга ребенка все это совершенно нормально.

Мозг ребенка исключительно пластичен. Это я отмечал в одной из своих колонок⁶. Позволю себе напомнить один важный момент. В нормальных случаях за выполнение языковых функций отвечает левое полушарие. Но мозг способен к быстрым перестроениям, при которых одни области берут на себя функции других, если последние повреждены и неработоспособны. При некоторых поражениях одного из полушарий мозга (например, при тяжелых формах эпилепсии) больному делается операция, известная под названием гемисферэктомии, — удаление целого полушария мозга. Иногда ее делают в раннем возрасте, если обширное повреждение одного полушария угрожает нормальному функционированию другого. Казалось бы, если пациенту удалили левое полушарие, то он никогда не сможет говорить и понимать речь. Но это не так. Если операцию делают в достаточно раннем возрасте — до 5 лет, языковые функции восстанавливаются почти полностью. Пациенты могут говорить и понимать речь. Вывод «состоит в том, что межполушарные различия в раннем младенческом возрасте имеются, но молодой мозг обладает колоссальной способностью к перестройке, реализующейся при наличии повреждения определенных областей»⁷.

То есть если почтамт окажется разрушен, его функции может взять на себя винная лавка, хотя она вроде бы изначально (генетически) к этому и не приспособлена. Она, правда, будет справляться с доставкой почты не так хорошо, как почтамт, но будет.

И еще в этом детском городе нет короля — еще не заработали функции, ответственные за самоконтроль, планирование и социальное поведение. Здесь — все можно. Здесь — вечный праздник непослушания. Это город грез и сновидений.

Именно в возрасте от двух до шести лет изменения мозга самые радикальные за все время жизни человека. Мозг к шести годам сформирован уже на 85%. Он практически целиком работает на сенсорное восприятие, обработка сигналов крайне интенсивная, число синапсов максимально, и разные доли мозга, которые впоследствии окажутся практически изолированы и специализированы, работают сообща.

При этом мозг работает на себя. Он еще свободен от социальных обязательств. Он просто растет и крепнет. Но уже строит свою внутреннюю иерархию.

В этом возрасте человек осваивает свой первый язык. Но если этот язык не будет закреплен в дальнейшем, — он будет забыт. Но забытыми окажутся только слова, а ведь язык не только речь, это еще те смыслы, которые отражаются в структуре мозга. Смыслы сохранятся, хотя, чтобы рассказать о них, придется говорить уже на другом языке⁸.

Пастернак, вспоминая собственное детство, писал:

 

Так начинают. Года в два

От мамки рвутся в тьму мелодий,

Щебечут, свищут, — а слова

Являются о третьем годе.

 

Так начинают понимать.

И в шуме пущенной турбины

Мерещится, что мать — не мать

Что ты — не ты, что дом — чужбина.

 

Что делать страшной красоте

Присевшей на скамью сирени,

Когда и впрямь не красть детей?

Так возникают подозренья…

 

Это вполне реалистично, судя по тому, что мы знаем сегодня о мозге ребенка. Именно «тьмы мелодий…», щебет и свист приходят сначала. И только потом слова. Именно то, что «мерещится», «подозревается» еще неоформившейсянейронной сети с огромным числом синапсов, — источник бесчисленных метафор, уподоблений, ассоциаций. И это не ассоциации слов — этого мозг ребенка еще не умеет, — это ассоциации ощущений.

Когда Эйнштейна спрашивали, как же он все-таки додумался до такой нетривиальной вещи, как теория относительности, он говорил: «Все открытия делаются в детстве, а я в этом возрасте несколько задержался». Возможно, не так уж он и не прав. Любое открытие — это неожиданная связь между одним известным и другим известным, то есть новый «синапс». Может быть, фраза Эйнштена имеет не только метафорический, но прямо прагматический смысл: у него в мозге оказалось больше нейронных связей, чем у нормального человека, или они оказались не настолько специализированными и более разветвленными. И он сумел увидеть те связи мира, которые другие увидеть не смогли.

Джона Лерер приводит в своей книге показательный пример. У него речь идет о взрослых людях, но его рассказ имеет прямое отношение к нашей теме — мозгу ребенка. Лерер пишет о человеке, который вдруг бросает престижную работу и начинает рисовать. Странно, вызывающе одевается и ведет себя, не обращая внимания на принятые в социуме нормы. Он рисует не технично, поскольку никогда рисованию не учился, но ярко и изобретательно. Это продолжается недолго. Человек умирает от болезни мозга. Что же случилось? Лерер продолжает: «Брюс Миллер — эксперт по лобно-височной деменции, и его доклады изобилуют рассказами о пациентах, которые теряли рассудок, открывая для себя искусство. Например, Джоан — домохозяйка средних лет, переставшая готовить и убираться, лишь бы выкроить достаточно времени, чтобы проиллюстрировать свое детство; Марк — состоятельный бизнесмен, делающий сложные фигурки из воска; Мигель — дворник, живописующий индейские ритуалы Нью-Мексико. Детали в каждой истории разные, но сюжет один: этих пациентов внезапно накрыло желание рисовать и лепить. Они потеряли интерес к чему-либо еще. А спустя несколько продуктивных лет болезнь, вдохновившая их искусство, окончательно разрушила их мозг. Почему столь беспощадная болезнь открывает шлюзы творчества? Ответ отсылает к префронтальной коре, которая сдерживает шепот нашего воображения. При лобно-височной деменции эта область мозга разрушается с пугающей скоростью. В результате она ничего не подавляет: сырое восприятие, обрабатываемое в правой височной доле коры — зоне, отданной под многосенсорную интеграцию, — внезапно превращается в несдерживаемый поток сознания. Искусство становится попыткой справиться с этой новой реальностью».

Лерер отмечает и еще один важный момент, который отчасти приоткрывает нам реальность, воспринимаемую мозгом ребенка: «Как бы это странно ни звучало, но каждую ночь наш разум оказывается в своем самом ненормальном состоянии. Как только мы засыпаем, префронтальная кора отключается, цензор начинает вести себя подозрительно тихо, а нейроны по всему мозгу впрыскивают ацетилхолин. Но это не обычное возбуждение, эта активность лишь наполовину случайна и непредсказуема. Наш разум словно развлекает сам себя импровизацией, заполняя ночные грезы мелкими деталями, подвернувшимися под руку. Вопрос, конечно, в том, почему мы видим сны. Почему мозг транжирит столько энергии на эти бессмысленные драмы? Хотя точная функция сновидений остается неясной, есть много научных доказательств того, что они «включают» наше творчество, позволяя нам делать множество удивительных вещей... Нейробиология сна подтверждает, что каждую ночь мы превращаемся в импровизаторов. Стоит нам заснуть, как мы перестаем думать, что есть истина, или логика, или здравый смысл. Вместо того чтобы отвернуться от блуждающих мыслей, мы с радостью принимаем абсолютную свободу наших ассоциаций. Мы веселим себя придуманными историями и мелодиями, находя новые связи среди всей этой путаницы»⁹.

Вот эта импровизация сна, эта путаница, наступающая при отключении «префронтального цензора», кажется похожей на то переживание реальности, которое происходит в мозгу ребенка. Он — грезит, и он — творит. Творит бесцельно, спонтанно, бескорыстно, творит, как настоящий художник. Мозг ребенка, в котором префронтальная кора еще не сформировалась, — открыт для творчества. Но не потому, что он разрушается, а потому, что он еще строится.

Когда моя дочь училась в художественной школе, я регулярно ходил на школьные выставки — «развески». И всегда повторялась одна и та же поначалу очень удивлявшая меня картинка. Развеска первого класса — это был праздник цвета, формы, фантазии. Это был настоящий полет, хотя и с рисунком было не шибко-то, и цвета ложились довольно аляповато, но это было интересно смотреть. А уже развески второго-третьего класса были скучными и пресными. Конечно, это было связано с характером обучения: если тебя учат рисовать шар и куб и эти рисунки повторяются из урока в урок — тут особо-то не полетаешь. Но дело не только в этом. Префронтальная кора после 9–12 лет начинает работать нормально, она включает контроль, и человека уже интересует, правильно ли он себя ведет, не нарушает ли он принятые в обществе нормативы. И только на развесках выпускников школы — но уже только у избранных — снова начинал проявляться тот самый подзабытый праздник, но здесь уже звучал талант, и полет был подкреплен твердой рукой и выверенной композицией. Было уже видно: да, вот это работа художника, а у этого ничего так и не вышло, кроме кубов и шаров. А ведь тот праздник цвета и формы был когда-то у всех.

Но неразвитость префронтальной зоны, отсутствие самоконтроля имеет и другую сторону. Это — жестокость, безжалостность, агрессивность, неспособность к сочувствию, которая есть почти у каждого ребенка.

С возрастом человек привыкает двигаться по проторенным путям, его деятельность автоматизируется. Возможно, это связано не только с социальными привычками, но и с перестройкой мозга: мы учимся быстро делать то немногое, что мы делать умеем, а учиться делать новое нам трудно.

Возможно, «опыт» (не тот, который имел в виду Локк, а то, о котором любит порассуждать здравый смысл) — это и есть характер нейронной сети. Возможно, это и есть наступающая с возрастом естественная специализация мозга. То есть смена поколений — это еще и противопоставления «молодого мозга» и «старого мозга». Молодые люди за все берутся, смело начинают, а потом почти ничего не заканчивают. Что-то заканчивать все-таки надо, иначе опыт решения будет неполным. А то, что многое бросают, не доделав, — это как раз нормально. «Старый мозг», вцепившись в задачу, ее почти наверняка доведет до конца, вот только задач, с которыми он может справиться, с возрастом становится все меньше (или более точно: меньше становится разных типов задач, а однотипные задачи старый мозг щелкает как семечки). Разница в опыте — это еще и разница в скорости обработки этих избранных задач. «Старый мозг» уже все сделал — ему все очевидно, а «молодой» еще колеблется и выбирает. Его «опыт», его индивидуальная нейронная сеть еще не выстроилась. Этот «молодой мозг» может, поколебавшись, найти новое, лучшее решение, а может не найти вообще никакого. Поэтому так трудно «передать опыт».

С годами мозг теряет пластичность. В одной из своих колонок я обязательно напишу о возрастной деградации мозга (она, к сожалению, неизбежна). Сейчас замечу только одно: мозг надо кормить. А кормят его кровью. Интенсивно работающие области мозга — интенсивно снабжаются кровью. (Собственно, функциональная томография именно на этом и основана — томограф регистрирует кровоток.) Те области, которые простаивают, «отдыхают», — голодают и умирают. Чтобы кровь поступала в мозг регулярно, он должен работать под нагрузкой. Кто сказал, что в 40 лет поздно учить древнегреческий, в 50 осваивать программирование или в 60 читать Канта? С возрастом такие задачи приобретают не только интеллектуальный, но и прямо профилактический, физиологический смысл...

Ребенок от двух до шести. Вот он сидит в песочнице и что-то такое сооружает, возится с ведерком, формочками, совочком. А вы — такой взрослый и умный — смотрите на него снисходительно. Не торопитесь. Ваша уверенность в своем безусловном интеллектуальном превосходстве — иллюзорна. Мозг ребенка многого еще не умеет, но он умеет такое, чего вы даже представить себе не можете. Разве только вы Пастернак или Толстой. Но и они могли только «представить», а этот маленький человек не представляет, он живет жизнью, недоступной взрослому. Процессы, происходящие в его мозге, — удивительны. Детский мозг весь прошит теснейшей нейронной сетью, которая что-то непрерывно распознает и сопоставляет и, не связанная префронтальными командами, — грезит и творит сложнейший мир, по сравнению с которым наш взрослый мир, закованный социальными схемами, беден и прост. Подумайте об этом, прежде чем своими неосторожными словами и действиями вторгаться в неведомую нам детскую вселенную, она так недолговечна.