Зрители летних Олимпийских игр 2016 года стали свидетелями потрясающих рекордов. Спортсмены бегали и плавали быстрее, чем обычно, мяч кидали дальше, поднимали более тяжелый вес и с гораздо большей скоростью гоняли на велосипедах, байдарках и каноэ, поэтому установили 27 новых мировых рекордов и 91 олимпийский рекорд. Пловец Майкл Фелпс выиграл 28-ю олимпийскую медаль, став таким образом обладателем самого большого количества наград за всю историю Олимпийских игр. Бегун Усэйн Болт выиграл три золотые медали уже в третьих Играх подряд и установил мировой рекорд, став самым быстрым спринтером на дистанциях 100 и 200 метров.

Наверное, неудивительно, что спортсмены мирового класса в среднем с каждым годом становятся все лучше, любыми средствами добиваясь результата. У поколения олимпийцев 2016 года было много изначальных преимуществ: к этому времени разработали самые продвинутые режимы обучения, питания и восстановления. В современном мире человек, бегающий быстрее всех, может получить больше славы и денег, чем когда-либо, поэтому людей, обладающих какими-то задатками от природы и мотивированных на успех (или, даже скорее всего, на тренировки), гораздо больше, чем раньше. И поскольку с каждым днем на планете рождается все больше и больше людей, шансы на рождение нового рекордсмена должны статистически возрастать год от года. Видимо, при подобном сочетании статистической вероятности и научного прогресса люди так и будут продолжать устанавливать все новые мировые рекорды, по крайней мере на это можно будет рассчитывать в течение оставшейся части века.

В главе 4 мы отмечали, что, по-видимому, у каждого следующего поколения мозг работает все лучше, по крайней мере в тех аспектах, которые можно измерить с помощью тестов на IQ, и точно так же улучшаются физические показатели, такие как средний рост или продолжительность жизни. В мире не существует единого показателя работы мозга, эквивалентного способности пробежать стометровку, поэтому мы не знаем, кому сейчас принадлежит мировой рекорд по сообразительности. Однако можно предположить, что по мере того, как население в целом умнеет, люди на самом верхнем конце распределения умнеют тоже. И это означает, что, как и в случае со спринтерами, есть неплохой шанс, что самый умный человек всех времен живет как раз сейчас.

Давайте рассмотрим, каким может быть лучший человеческий мозг. А также, насколько хорош наш мозг здесь и сейчас, и можем ли мы что-то сделать, чтобы достичь желаемого уровня?

Если бы мы были способны гарантировать, что мозг будет работать наилучшим образом, самое главное, с чего нужно было бы начать, – это с мудрого подхода к выбору родителей.

Мы уже говорили, что работа мозга ребенка, равно как и его рост, вес, цвет кожи и предпочтения в пище, во многом определяется генетикой в сочетании с влиянием среды: то есть тем, что дано нам от рождения, тем, что привито в процессе воспитания, а также взаимодействием между этими двумя факторами. Изучив, до какой степени те или иные черты проявляются в семьях, в особенности рассмотрев сходство черт у идентичных близнецов (гены которых совпадают на 100 %) по сравнению с неидентичными близнецами (с 50 % общих генов), мы можем примерно определить относительную значимость генов и окружающей среды. «Программное обеспечение», например интеллект и личные качества, наследуются в меньшей степени, причем около половины вариаций в популяции приходится на генетические факторы.

В отличие от таких черт, как, например, цвет глаз, определяемый относительно небольшим количеством генов, на интеллект влияют общие вариации тысяч генов. К счастью, это означает, что идея о генном проектировании суперумных младенцев, скорее всего, еще на некоторое время останется в сфере научной фантастики, потому что попытка искусственно спрогнозировать оптимальный набор вариаций генов будет крайне сложной процедурой. Однако на счастье тех, кто стремится увеличить свои шансы иметь высокоинтеллектуальных детей, есть простой способ это сделать: нужно выбрать высокоинтеллектуального партнера.

По крайней мере половина тех функций, за которые отвечает мозг, будет определяться при зачатии и зависеть от ДНК, которую вы унаследовали. Как это ни парадоксально, выяснилось, что соотношение влияния генетики и окружающей среды на интеллект меняется в течение всей жизни, причем важность генетики увеличивается по мере взросления человека, хотя и влияние окружающей среды также становится сильнее. Возьмем, например, идентичных близнецов. Можно предположить, что в детстве у них будет примерно одинаковый IQ, потому что такие факторы, как питание, образование и жизненный опыт, в целом будут более похожими, а во взрослом возрасте, когда их пути разойдутся, IQ тоже станут разными. Странно, но получается все совсем наоборот: IQ идентичных близнецов становятся с возрастом более, а не менее, схожими. Более того, влияние генетики на IQ у всех нас возрастает в течение жизни, по крайней мере лет до семидесяти.

Это не очевидно: подсознательно мы считаем, что дети рождаются на свет как чистый лист, являясь на данном этапе продуктом одной только генетики, поскольку опыта они получили еще слишком мало. Почему это не так? Одна из причин заключается в том, что влияние окружающей среды не просто «случается» с нами: именно при помощи генов мы выбираем ту или иную среду, в которой проводим каждый момент своей жизни. И в течение всей жизни мы получаем все большую и большую «дозу» окружающей среды. Есть надежда, что наиболее подходящей для каждого из нас.

Чтобы проиллюстрировать эту мысль, давайте представим мальчика с музыкальным талантом. Вероятно, у него были музыкально одаренные родители и он унаследовал гены, которые определили его предрасположенность к музыке. Однако те же самые склонности родителей привели к тому, что этот мальчик с раннего возраста больше, чем другие дети, занимался музыкой. Когда он был ребенком, у него практически не было выбора, но все родители знают, что уже с самых первых дней у детей есть свои способы показать, что им нравится, а что – нет. Поэтому если в детстве малыш показывал, что ему нравится музыка, то его чаще водили на разные музыкальные мероприятия для дошкольников и концерты, чем немузыкального ребенка, а затем отдали его учиться музыке. Музыкальные дети, как правило, становятся музыкальными взрослыми, то есть в течение всей жизни музыкально одаренные дети проводят гораздо больше времени, слушая музыку или занимаясь ею. На этом примере мы видим, что одна из причин, почему сложно отделить степень влияния наследственности и окружающей среды в том, что они работают сообща.

Есть и другая причина того, почему это сложно: отдельные гены одновременно могут влиять на несколько разных аспектов здоровья. Это явление известно как плейотропия. Одной из крупнейших баз данных, позволяющих увидеть плейотропию у людей, является Британский Биобанк: обширное текущее исследование взрослых среднего возраста, сдавших всевозможные анализы и подтвердивших свое согласие на то, чтобы за их здоровьем в будущем следили ученые. Исследования генома более чем 100 000 добровольцев Биобанка показали, что наборы генов, которые, как было установлено, отвечают за изменения когнитивных функций, в значительной степени пересекаются с наборами генов, определяющих другие аспекты психического и физического здоровья. Например, есть масса совпадений между набором генов, влияющих на речевые навыки и навыки счета и определяющих общий IQ взрослого человека, и генами, влияющими (среди прочего) на объем внутричерепного пространства, индекс массы тела и риск ишемического инсульта (нарушения, в результате которого блокируется артерия, снабжающая мозг кровью). А набор генов, связанных с уровнем образования, показателем, который частично, но не полностью коррелирует с IQ, во многом совпадает с набором генов, определяющих риск ишемической болезни сердца.

Как изменение одного гена может влиять одновременно и на развитие мозга, и на риск сердечно-сосудистых заболеваний? Чтобы ответить на этот вопрос, нам снова нужно выйти за рамки разговоров о наследственности и подумать о других факторах, которые влияют на мозг, поскольку он становится все более сложным органом по мере набора опыта.

Так же тщательно и с умом, как вам пришлось бы выбирать гены, нужно было бы подойти и к выбору утробы, где предстояло провести первые несколько месяцев. Это первая и наиболее важная среда, с которой сталкивается развивающийся мозг, поэтому не будет преувеличением сказать, что пребывание в этой среде отражается потом на человеке всю его жизнь. Однако, прежде чем будущие мамы бросятся проигрывать Моцарта своим животикам, давайте рассмотрим, что же еще, по нашему мнению, может иметь значение в период внутриутробного развития.

В 1980-х годах исследователь по имени Дэвид Баркер изучал рацион матерей в разных частях Англии. Он заметил, что у младенцев, вес которых при рождении был ниже среднего, риск заболеть сердечно-сосудистыми заболеваниями во взрослой жизни был выше среднего. Баркер выдвинул теорию о том, что во время беременности матери плод немного узнает о мире, в котором ему предстоит жить, и адаптируется в соответствии с этими знаниями. Например, если будущая мать плохо питается, с плодом происходят физиологические и метаболические изменения, чтобы он подготовился к жизни в мире, где пищи будет не хватать. Если затем этот ребенок растет в мире, где сахар легко доступен, то из-за того, как его «запрограммировали» во время пренатального развития, он будет особенно подвержен риску развития диабета 2 типа в дальнейшей жизни.

Когда Баркер впервые опубликовал свою теорию, ее восприняли с изрядной долей скептицизма. Представлялось маловероятным, чтобы эти девять месяцев так сильно влияли на состояние здоровья человека через много десятков лет. Его коллега, эпидемиолог из Гарварда Джанет Рич-Эдвардс, решила опровергнуть эту теорию. Для этого она сравнила вес при рождении более 100 000 медсестер, за чьим здоровьем следила много лет. К своему удивлению, она обнаружила ту же самую зависимость, что и в теории Баркера: чем меньше был вес медсестры при рождении, тем с большей вероятностью у нее случался инфаркт или инсульт. С тех пор проводили разные исследования на эту тему и подтвердили теорию влияния внутриутробного развития на проявления различных нарушений обмена веществ у взрослых и связанные с ними признаки, например артериальное давление или сопротивляемость организма инсулину.

Итак, среда, в которой находится плод, влияет на обмен веществ ребенка после рождения: в детстве и во взрослом возрасте. А что происходит с мозгом? Оказывается, что у детей с низким весом при рождении IQ ниже на протяжении всей жизни; в детстве у них медленнее развиваются познавательные способности, а позже, с возрастом, – быстрее снижаются. Также они сталкиваются и с другими последствиями для здоровья мозга, включая повышенный риск развития депрессии. Это довольно серьезные последствия, и они должны заинтересовать не только специалистов по статистике, но и всех нас: ребенок, который при рождении весит 2,5 кг или меньше, скорее всего, в IQ-тестах в подростковом возрасте и в молодости наберет на 5–7 баллов меньше, чем мог бы набрать, и риск развития депрессии будет у него в два раза выше.

Можно говорить о раннем воздействии на мозг как о работе на двух уровнях. На одном из них вес при рождении – это просто биологический маркер того, насколько оптимальной была внутриутробная среда для этого плода. Низкий вес при рождении свидетельствует о том, что условия были неидеальными и развитие мозга тоже пошло не так хорошо, как могло бы в других условиях. Известно, что есть и другие общие маркеры физического развития, по которым также можно сказать, насколько мозг подвержен заболеваниям: например, у людей более высокого роста и с более длинными конечностями ниже риск развития деменции. Считается, что более длинные конечности или высокий рост – признаки чуть более раннего физического развития, включая развитие мозга. Это может быть одним из эффектов плейотропии, о которой мы упоминали ранее: например, ген, который определил способность плода получить достаточно пищи через плаценту, может одновременно повлиять на ранний рост многих органов.

Нужно отметить, что эти связи отражают различия между людьми только в среднем и последствия очень незначительны: очевидно, что вес человека при рождении может быть ниже среднего, или во взрослом возрасте он может быть низкого роста, или иметь короткие конечности и при этом все же блестяще преуспеть в жизни. Все это очень важно и интересно с той точки зрения, как биология на раннем этапе влияет на мозг, а совсем не потому, что мы узнаем нечто полезное о том, насколько хорошо может «получиться» человек.

Но важно задуматься, как изначально различаются условия жизни плода. Почти наверняка к ним относится сочетание большого количества генов, окружающей среды и просто случайности, то есть это факторы, которые будущая мать не может контролировать. Тем не менее беременных женщин засыпают советами о том, как сохранить здоровье плода: не курить, не пить алкоголь и не есть некоторых продуктов, считающихся опасными, при этом надо обязательно принимать специальные витамины, питаться сбалансированно, вести активный образ жизни и следить за набором веса. Некоторые из этих советов, например об опасности курения, известны всем и по всему миру: их вбивают нам в голову, печатая на каждой сигаретной пачке. Однако некоторые матери неукоснительно следуют этому совету, а другие – нет.

Логично предположить, что должны быть какие-то различия между матерями, которые либо следуют, либо не следуют совету о запрете курения во время беременности. Это могут быть различия в уровне дохода, образования, семейной истории, психическом благополучии или склонности к зависимости. Более того, все это также определяет вероятность того, будет курить человек в этот период или нет. И поскольку курение во время беременности определенно замедляет рост плода, это означает, что любой или все эти факторы риска могут быть связаны с различиями в весе новорожденных. Здоровый образ жизни ведет будущая мать или нет, тоже определяется не случайным образом; это во многом зависит от окружающей среды: от воспитания женщины, ее социально-экономического положения, образования и способности заботиться о себе. И поскольку эти факторы не меняются быстро, ребенок после рождения, скорее всего, будет расти в той же среде. Поэтому, когда мы отмечаем, что у детей с низким весом при рождении, как правило, потом более низкий IQ, можно просто сказать, что если плод развивается в тяжелых условиях, то и ребенок, скорее всего, все детство будет находиться в них же.

Мы не можем с этической точки зрения случайным образом отбирать младенцев, которые росли в среде, близкой к оптимальной. Однако, если изучить очень большое количество людей и воспользоваться годными методами статистического анализа, можно отделить последствия текущих обстоятельств от типа биологического предпрограммирования, о котором говорил Баркер. (Более того, если вы утверждаете, что из одного вытекает другое, вам нужно уметь очень хорошо статистически учитывать другие возможные объяснения.) По результатам лучших исследований, проведенных на сегодняшний день, кажется, что раннее развитие мозга действительно зависит как от условий до рождения, так и от множества факторов после. Итак, если предположить, что вы внимательно выбрали гены и провели внутриутробный период в оптимальных условиях, то что же дальше?

Третья причина хорошенько подумать над выбором родителей состоит в том, что они очень серьезно влияют на ребенка в первые годы его жизни. Современное воспитание детей действительно иногда кажется минным полем, полным опасных решений, каждое из которых может значительно повлиять на когнитивное развитие ребенка и его благополучие в будущем, причем, как именно, сказать невозможно. Имеет ли значение то, что женщина немного выпила перед тем, как покормить ребенка грудью? А что насчет сна и приучения к горшку? Нужны ли детям органические продукты? Действительно ли стоит заставить всех построиться и пойти на уроки детской йоги и плавания, на гимнастику для малышей либо уроки музыки или иностранного языка после школы? Если бы вы ничего из этого не сделали, была бы жизнь вашего ребенка хуже? Оказывается, что в случае большинства подобных решений и для большинства людей правильный ответ таков: да, это неплохая идея, но только если никто не против.

Чтобы дать более научный ответ, нужно рассмотреть два разных типа воздействия окружающей среды. При одном типе воздействия мы наблюдаем прямой биологический эффект, а второй можно назвать «обогащенной средой».

Давайте сначала разберем пример биологического воздействия: это грудное вскармливание. На протяжении всей истории человечества грудное молоко считалось и считается самой питательной и безопасной пищей для ребенка. Только в последние десятилетия появились полноценные сбалансированные молочные смеси, дающие ребенку столько же энергии, белка, витаминов и минералов, сколько грудное молоко. Но сейчас в некоторых развивающихся странах даже при наличии таких смесей нет чистой воды, в которой их можно было бы смешивать, нет возможности стерилизовать бутылочки, а также нет других принадлежностей для кормления ребенка. Кроме того, молозиво, густое желтоватое молоко, вырабатываемое организмом женщины сразу после родов, содержит антитела, которые защищают ребенка от опасных заболеваний, таких как расстройство желудка и грипп. Учитывая эти две причины, причем обе они очень веские, Всемирная организация здравоохранения рекомендует кормить младенцев исключительно грудным молоком до полугода, а также до двух лет продолжать им давать грудное молоко параллельно с другим питанием. По текущим оценкам, при оптимальном режиме грудного вскармливания можно спасти около 800 000 жизней в год.

В развитых и развивающихся странах факторы окружающей среды, влияющие на грудное вскармливание, довольно сильно различаются. (В США, например, многие женщины возвращаются на работу задолго до окончания рекомендованного периода грудного вскармливания, и по этой и другим причинам зачастую мамы предпочитают прекратить кормить ребенка грудью, если вообще начинали это делать, раньше, чем через полгода после его рождения. Для всех родителей – и для тех, кто хочет кормить грудью, но не может по каким-то причинам, и для тех, кто не хочет, но чувствует давление со стороны, – это крайне болезненная тема.) Но с научной точки зрения мы знаем почти наверняка, что даже в развитых странах, где есть безопасные альтернативы грудному молоку, грудное вскармливание дает детям преимущество, если смотреть на результаты IQ-тестов.

Наша основная версия на данный момент заключается в том, что грудное вскармливание ребенка повышает в дальнейшем его IQ примерно на три балла. Так же, как и в случае с курением, о котором мы говорили ранее, отделить эффект грудного вскармливания от других факторов чрезвычайно трудно: это и IQ матери (который напрямую влияет на IQ ребенка), и социально-экономические и образовательные факторы (связанные как с IQ матери, так и с вероятностью того, что она предпочтет грудное вскармливание). Лучшие доказательства, имеющиеся на сегодня, получены по результатам исследований, в которых пытаются статистически контролировать все эти факторы влияния. С одной стороны, неэтично отбирать матерей в случайном порядке по признаку того, кормит женщина грудью или нет, но, с другой стороны, можно выбрать тех, кто нуждается в дополнительной поддержке с грудным вскармливанием: результаты исследования, проведенного в Республике Беларусь, показали, что увеличение количества женщин, кормящих грудью, связано с повышением IQ у детей матерей, которым помогали кормилицы. В целом это дает нам основания полагать, что грудное вскармливание обеспечивает небольшое, но реальное улучшение IQ-тестов в детстве. Трудно сказать, будет ли это работать на протяжении всей жизни, но поскольку IQ в детстве определяет IQ во взрослом возрасте, а затем и результаты образования и доходы, то мы можем предположить, что по крайней мере некоторый эффект раннего повышения IQ виден и в дальнейшем.

А как насчет социальных или культурных аспектов окружающей среды ребенка? Будет ли прослушивание сонат Моцарта, а не, скажем, поп-музыки сильнее стимулировать мозг малыша и повлияет ли на его раннее когнитивное развитие? Если отвечать коротко, то, рассматривая различные разумные способы воспитания ребенка, намного важнее будет, какой вы родитель, а не те решения по воспитанию, которые вы активно принимаете.

Давайте поговорим об этом. Прежде всего: кто вы такой? Значение имеют ваши гены: ранее мы уже говорили, что примерно около половины нормальных вариаций черт, которые нас интересуют (таких как размер мозга, показатели IQ и психическое здоровье), можно отнести к генетическим факторам. И мы знаем, что образовательная, социальная и экономическая ситуация родителей тоже много значит, поэтому при любом обсуждении достижений детей мы должны их учитывать. Что не имеет большого значения, так это выбор возможностей, который вы даете своим детям. Мы не говорим о непристойностях или пренебрежительном отношении, которые, конечно, могут иметь долгосрочные и серьезные последствия. Но нет никаких доказательств того, что на развитие когнитивных способностей положительно или отрицательно влияют повседневные решения родителей среднего класса с благими намерениями: учить ли ребенка музыке, плаванию, французскому языку или отдать изучать Библию; кормить его органическими продуктами, держать на безглютеновой диете, готовить домашние блюда или греть полуфабрикаты в микроволновой печи; разрешать ли смотреть мультфильмы и играть в жестокие видеоигры или поощрять чтение классической литературы. Конечно, у всех этих решений будут конкретные последствия: сможет ваш сын произвести впечатление на будущую возлюбленную, заказывая еду на французском языке или, скажем, обсуждая тонкости сюжета «Гордости и предубеждения», или нет. Однако мы не знаем, как все это отразится на его жизни в целом: насколько он будет счастлив, сколько денег заработает или как долго проживет. Все эти вещи в подавляющем большинстве случаев определяются не решениями, которые принимают родители, а двумя другими факторами: кто эти родители и что конкретно происходит с ребенком в жизни.

Откуда это известно? Ну, в значительной степени оттуда же, откуда мы знаем о способности тех или иных черт передаваться по наследству: смотрим на сходства и различия между членами семьи с различным количеством общих генов и общих сред обитания. Для специалиста по генетике все, что относится к окружающей среде (то есть не к генетике), характеризуется либо как общее, либо как уникальное. Общая среда есть, например, у братьев и сестер в семье. Если у ваших родителей либеральные взгляды на необходимость выполнения домашнего задания, или, чтобы отдохнуть, они ходят по барам, или заставляют вас ложиться рано спать, или кормят исключительно фастфудом – все это часть вашей общей среды. Влияние уникальной окружающей среды – это то, что происходит только с вами и не относится к остальным вашим братьям и сестрам: удар по голове, который вы получили в возрасте пяти лет, сладости, которые вы втайне покупали на деньги, сэкономленные от школьного обеда, учитель химии, который разжег в вас интерес к науке, когда вам было тринадцать. Иными словами, общая среда – это то, на что могут повлиять родители; уникальная среда – это то, что они контролировать не в силах. И множество исследований, сделанных в различных любопытных семьях – с близнецами, воспитанными вместе, с близнецами, воспитанными отдельно, и в приемных семьях с родными и неродными с точки зрения биологии братьями и сестрами, – дают один и тот же ответ: общая окружающая среда в меньшей степени влияет на человека по сравнению как с генетикой, так и с уникальной окружающей средой.

Что же есть такого в уникальной среде и почему она настолько сильно влияет на развитие ребенка? Одним из основных факторов, особенно когда речь идет о поведении детей, является влияние сверстников. Удивительно, но то, с кем ребенок ходит в школу и с кем он предпочитает «тусоваться», гораздо больше влияет на него в социальном плане, чем родители, так как дети учатся взаимодействовать со сверстниками. В целом дети, и особенно подростки, выбирают друзей, которые чем-то похожи на них, а затем делают то же, что и их друзья, одеваются так же и так далее. Еще стоит отметить, что шанс, или случайность, тоже относится к уникальной среде и, конечно, иногда играет большую роль.

Еще один фактор, определяющий, кем становится ребенок, – то, кем он является в детстве. Мы уже немного говорили об этом, когда обсуждали музыкальный талант: родители могут одновременно влиять на детей и на окружающую среду, в которой они растут, и это влияние растет в течение всей жизни. Так что некоторые вещи, которые мы считаем исключительно факторами среды, могут работать частично или главным образом через гены. И некоторыми генетическими факторами, ведущими к хорошим или негативным последствиям, может управлять образ жизни.

Рассмотрим случай, где действительно видна четкая связь между поведением и болезнью: курение и рак легких. Нет никаких сомнений в том, что курение, фактор окружающей среды, повышает риск развития рака легких. Но здесь тоже участвуют гены: они не только делают вас более или менее подверженным заболеванию, но и определяют склонность курить и продолжать курить, даже когда вы знаете о негативных последствиях. Одним людям курение нравится больше, чем другим, есть те, кому труднее от него отказаться, а есть те, кому легче. И некоторые из этих вариаций обусловлены генетическими факторами.

Мы полагаем, что многие связи между генами, ранней средой и здоровьем мозга на протяжении всей жизни работают через схожие поведенческие модели и наклонности. Однако трудно точно определить, что идет сначала – поведение, которое может привести к опасности для здоровья, или состояние здоровья. Например, мы знаем, что люди с ранними симптомами шизофрении курят марихуану чаще, чем все остальные. Но что причина, а что – следствие? Как бы то ни было, исследователи считают, что курение марихуаны делает мозг более уязвимым к развитию шизофрении, но пока это точно неизвестно.

Лучшее, что есть у нас в арсенале для ответов на такие вопросы, это наблюдения над людьми на протяжении всей их жизни, причем предпочтительно, чтобы человека начали изучать еще до его рождения. В одном таком исследовании приняли участие более тысячи младенцев, родившихся в городе Данидин в Новой Зеландии в 1972 и 1973 годах. Сейчас, когда этим детям за сорок, 96 % из них все еще участвуют в эксперименте, и это позволило исследователям из Данидина многое рассказать нам о влиянии среды в раннем возрасте на мозг, а также о том, как это влияние сказывается на тех, кто отлично устроился в жизни, и на тех, кто постоянно сталкивается с проблемами.

Исследование в Данидине продемонстрировало нам одну потрясающую вещь: как различия характеров проявляются позже в жизни и как они влияют, в частности, на самоконтроль. Дети, хорошо умеющие себя контролировать, как правило, более сознательные: они научились до определенной степени сдерживать свои эмоции и реакции, а также способны откладывать удовольствие на потом. Этими качествами управляет префронтальная кора, которая, если помните, о чем мы говорили, обсуждая процесс старения, развивается среди всех отделов мозга в последнюю очередь и обычно продолжает развиваться и в подростковом возрасте, и даже после двадцати лет. Таким образом, у детей с развитым самообладанием в целом более функционально зрелый мозг, и, как и другие черты характера, склонность к высокому или низкому самоконтролю обычно остается с нами на всю жизнь. Оказывается, что склонность к самоконтролю, которая начинает проявляться на раннем этапе развития, имеет последствия на всю жизнь: у детей из Данидина, плохо умеющих себя контролировать (по мнению исследователей, учителей и родителей) в возрасте от трех до одиннадцати лет, наблюдали целый ряд негативных последствий в дальнейшей жизни. У них было хуже с финансами (ниже доход, меньше сбережений и собственности), хуже со здоровьем, а также они с большей вероятностью становились родителями-одиночками, получали судимость или употребляли наркотики. Записи о том, как участники исследования в Данидине вели себя, будучи подростками, объясняют, как хуже контролирующие себя школьники превратились во взрослых, находящихся в худшем положении. В подростковом возрасте они гораздо чаще попадали в неприятности, рано бросали школу, начинали курить, беременели. И генетический анализ пролил еще немного света на проблему успешности детей из Данидина. Те, кто родился с более «успешным» набором генов (с генами, которые, по результатам других исследований, были связаны с более высоким образовательным уровнем), как правило, преуспевали в течение всей жизни, начиная с того момента, когда учились говорить и читать, до получения во взрослой жизни работы более высокого статуса, встречи с прекрасным партнером и лучшей подготовки к выходу на пенсию. Дети с более высокой генетической склонностью к успеху были более социально мобильны, независимо от социальной группы, к которой они принадлежали от рождения. Подробно изучив все, что произошло в жизни этих детей, мы получили представление о невероятном количестве способов влияния определенных функций мозга на разные аспекты жизни в более старшем возрасте.

К тому моменту, как вы дошли до этого раздела книги, вы наверняка уже миновали этап раннего развития да и с подростковым периодом уже покончено. (Если нет, вы молодец и здорово обгоняете в развитии своих сверстников!) Итак, что же мы теперь можем сделать, чтобы заставить мозг работать лучше и защитить его от губительного действия старости?

Существует масса рекомендаций, однако далеко не все они подкреплены научными доказательствами. Здесь мы рассмотрим две наиболее исследованные. Про них мы можем сказать с достаточной уверенностью: они помогут. Как и в случае с физическим здоровьем, нет волшебной таблетки для сохранения и защиты мозга. Мы можем сделать две вещи: оставаться физически и умственно активными. Когда мы говорим о нормальном процессе старения здорового головного мозга, на самом деле мы обсуждаем одну из двух задач: либо как свести к минимуму постоянный ущерб «техническому оснащению» мозга, главным образом за счет лучшего поддержания кровоснабжения, либо как оптимизировать работу «программного обеспечения» мозга.

Есть множество доказательств того, что дольше когнитивные функции сохраняют люди, активно делающие какую-то умственную работу. Например, они изучают новый язык, учатся играть на музыкальном инструменте, решают кроссворды или участвуют в интеллектуальных мероприятиях. Однако мы должны быть очень осторожны, определяя вектор причинно-следственной связи. Может оказаться, что люди, чьи когнитивные функции сохранены, получают больше удовольствия от умственных задач, чем те, чьи способности начинают снижаться. По этой причине трудно провести методологически правильные исследования для проверки эффективности таких вещей, как программы для тренировки мозга, где людям дают головоломки и игры, предназначенные для развития когнитивных навыков, – их приятно и интересно решать, но сложность возрастает (это похоже на упражнения, где человек поднимает все более тяжелый вес для наращивания мышечной силы). Поскольку люди выбирают тот режим, который им больше нравится (а затем с большей охотой придерживаются именно его), трудно провести достаточно хорошо контролируемое исследование и решить, действительно ли конкретная программа для тренировки мозга или когнитивная деятельность хорошо поддерживает работу и здоровье мозга.

Очевидно, что те, кто больше времени на протяжении жизни занимался работой, требующей умственных усилий, в какой-то степени лучше защищен от физического воздействия последствий старения головного мозга и дегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. В главе 7 мы говорили, что этот буфер называется «когнитивный резерв». Идея его состоит в том, что он представляет собой резервное хранилище функции мозга и защищает нас от функциональных последствий повреждений головного мозга, вызванных «нормальным» старением или болезнью. Этот когнитивный резерв существует, в этом нет никаких сомнений: люди с более высоким IQ, а также те, кто дольше учился или больше времени выполнял работу, требующую решения сложных задач, менее подвержен риску развития деменции, хотя в их мозге наблюдаются обычные повреждения, связанные с возрастом и болезнями. Фактически посмертные исследования показали, что люди с более высоким когнитивным резервом, у которых развивается деменция, даже при большем повреждении мозга, проявляют менее серьезные симптомы, чем те, у кого низкий когнитивный резерв.

Мы полагаем, что когнитивный резерв создается на протяжении всей жизни, поэтому независимо от того, сколько вам лет, нужно участвовать в интеллектуальных мероприятиях, решать сложные задачи, учиться новому и жить по принципу «используй или потеряешь». Однако многие люди в жизни сталкиваются с решением сложных когнитивных задач, особенно те, кто работает в сфере высшего образования или в профессии, требующей большого количества знаний. Итак, что же лучше всего делать с точки зрения мозга в промежутке между правильным выбором в подростковом возрасте и интеллектуальными занятиями на пенсии?

Самое лучшее, что можно сделать, чтобы поддержать мозг в здоровом состоянии во взрослом возрасте, – оставаться физически активными, и с этим ничего не поделаешь. Это довольно просто объяснить: мозг использует много кислорода и энергии, которые качает сердце, наполняя ими весь организм. Если сердечно-сосудистая система работает плохо и проявляются какие-то связанные с этим симптомы, например накопление отложений в артериях, то это приводит к повреждению головного мозга, поскольку кислород и другие питательные вещества перестают нормально поступать в мозг. Со временем это может привести к серьезным хроническим заболеваниям (равно как и к сердечно-сосудистым заболеваниям, таким как ишемическая болезнь сердца и сердечная недостаточность), а также может вызвать острые проблемы, такие как инсульт (эквивалент сердечного приступа). Здоровая сердечно-сосудистая система поможет поддерживать хорошее состояние всех отделов головного мозга, обеспечивающих когнитивную функцию.

«Ага, – скажете вы, – но, скорее всего, большинство этих доказательств основываются на наблюдениях и поэтому могут быть искажены теми же самыми факторами, что мы неоднократно рассматривали в этой главе. Люди с высшим образованием, более высоким IQ и социальным или финансовым положением склонны заботиться о своем здоровье и другими способами: они лучше питаются, меньше подвергаются стрессу, меньше вероятности, что они курят, и больше – что пойдут к врачу при первых симптомах проблемы. Не могут ли все эти факторы тоже влиять на здоровье мозга?»

Конечно, могут. В исследованиях действительно есть много ограничений, которые зависят от того, как люди отвечают на вопросы о физической нагрузке на прошлой неделе, не говоря уже о всей жизни. Как обычно, мы рассмотрели рандомизированное контролируемое исследование (РКИ) как самую надежную проверку того, действительно ли физические упражнения улучшают познавательные функции или увеличивают шансы развития когнитивного расстройства. В РКИ участники испытуемой и контрольной групп назначаются случайным образом. Например, в РКИ лекарственного средства испытуемой группой будет та, что принимает лекарственное средство, а контрольная группа часто получает плацебо. Когда испытуемая группа должна выполнять какую-то физическую деятельность, это не всегда так просто, как могло бы быть. Помимо принятия решения, как часто и насколько упорно участники должны заниматься, как вы сможете обеспечить, чтобы тот, кто обычно занимается мало, но был отобран в группу, где заниматься нужно больше, на самом деле делал то, что нужно? Нужно ли, чтобы контрольная группа «занималась как обычно» или «не занималась вообще»? Как долго группа испытуемых должна продолжать заниматься, чтобы эффект можно было бы сравнить с воздействием предшествующего поведения в течение целой жизни?

Хорошо искать доказательства в ситуациях, когда условия физической активности спущены сверху. Например, можно рассмотреть тренировки в армии или в тюрьме, но эти условия не характерны для большинства из нас. Поэтому мы обращаемся к детям.

Было предпринято немало попыток провести РКИ среди детей и молодых людей, чаще всего путем изменения количества обязательных занятий спортом и физкультурой. Эти исследования, как правило, небольшие и проводятся в относительно короткие сроки. Хорошая новость в том, что в ходе этих исследований обнаруживают небольшие улучшения в учебных достижениях и/или когнитивных характеристиках. Один из эффективных способов увеличить количество физической нагрузки заключается в увеличении количества уроков физкультуры в школьном расписании, и эти исследования, безусловно, подтверждают предположение, что физическая нагрузка – основной фактор оптимального здоровья мозга. Мы знаем, что физкультура полезна, но при этом большинство из нас все равно занимается ею недостаточно, возможно, потому, что нашему биологическому виду не характерно немного потерпеть сейчас, чтобы получить результат потом. Если нас интересует более краткосрочный эффект на работу мозга – скажем, стоит ли идти на пробежку во время подготовки к экзамену, – нужно заботиться о том, что происходит в мозге в тот самый момент, когда мы выполняем упражнение (о чем мы подробно поговорим позднее), и помогает ли это или препятствует работе познавательных функций.

Одно объяснение (психологическое) состоит в том, что физические упражнения стимулируют реакции мозга, он быстрее и точнее реагирует на раздражители, и таким образом мы лучше обрабатываем информацию. С биологической точки зрения благодаря физической нагрузке происходит выброс нескольких химических веществ, например дофамина и адреналина. Некоторые из них являются необходимыми участниками процессов, которые должны происходить в клетках для формирования новой памяти. Другими словами, серьезная физическая нагрузка заряжает мозг на молекулярном уровне, чтобы он мог лучше обрабатывать воспоминания и другую информацию, и независимо от того, сколько вы занимались в течение всей жизни, если начать заниматься сейчас, это поможет мозгу лучше подготовиться к закладке новых воспоминаний.

Таким образом, физическая нагрузка оказывает положительный эффект на химические процессы мозга. Однако если вы внезапно начинаете с чрезмерным усердием заниматься на беговой дорожке по несколько часов в неделю, то процессы, происходящие в мозге, будут наименее очевидными из всех физиологических изменений. При этом то, что происходит в мышцах, также может повлиять на работу мозга. Недавно проводились исследования на мышах, обезьянах и студентах университета, ведущих сидячий образ жизни, и в результате обнаружили химическое вещество, называемое катепсин B, белок, выделяемый мышцами во время тренировки. Когда студенты, ранее ведущие сидячий образ жизни, проходили довольно серьезную программу тренировок на беговой дорожке в течение четырех месяцев, увеличение уровня катепсина В у них в крови коррелировало с улучшением показателей визуальной памяти, например способности рисовать картинки по памяти.

Как что-то, спрятанное в мышцах, помогло этим студентам выполнять когнитивные тесты? Ответ кроется в гиппокампе. Одна из причин, по которой мы то и дело возвращаемся к этой структуре мозга, состоит в том, что она является одной из двух основных областей, способной генерировать новые нейроны. Это крайне удивительно: до недавнего времени считалось, что все ваши нейроны сформировались во время эмбрионального развития, но теперь ученые полагают, что гиппокамп взрослого человека производит около 700 новых нейронов в день.

К сожалению, нет надежного способа точно измерить ежедневные изменения в гиппокампе живого человека; но мы знаем, что когда грызунам в клетки ставят колеса для бега, то эти упражнения увеличивают как их познавательные способности, так и количество новых нейронов, развивающихся в гиппокампе. Вероятно, именно с помощью этого механизма можно объяснить, как физические упражнения увеличивают размер гиппокампа и повышают память. Процесс нейрогенеза регулируется химическими веществами, называемыми факторами роста, и катепсин В, видимо, стимулирует какие-то из них. Это довольно длинная история: белок вырабатывается мышцами, идет по кровеносным сосудам, проходит гематоэнцефалический барьер и в конечном итоге заходит глубоко внутрь мозга, где и стимулирует появление новых нейронов.

Последнее, что касается физической активности: ввиду того, что непосредственные и долгосрочные эффекты упражнений на мозг совершенно разные, они представляют два независимых метода оптимизации его работы. А что будет, если их соединить? Недавно это проверили на семидесяти пяти молодых людях, обычно ведущих не очень активный образ жизни, которые должны были заниматься разными физическими упражнениями в течение четырех недель. У них проверили работу памяти в начале и в конце четырехнедельного периода. Как и ожидалось, те, кто больше тренировался в течение четырех недель, показали результаты лучше, чем те, кто занимался меньше. Однако лучше всего проявили себя те, кто тренировался и в день тестирования. Возможно, в следующий раз, когда вы сядете на диван, раздумывая о том, пойти ли на пробежку, вам будет проще встать и выйти за дверь, если вы будете знать, что таким образом инвестируете в работу мозга и сегодня, и в будущем.

Никто из нас не может выбрать ни родителей, ни переживания и опыт первых лет жизни. Кажется даже, что лучшие намерения родителей не очень влияют на благоприятное развитие мозга. Однако в этой главе мы обсудили две модели поведения взрослых, которые могут на него повлиять, и могли бы поговорить на эту тему больше: например, насколько плохо в целом стресс влияет на мозг и насколько хорошо – способы справиться с ним (медитация, йога, музыка, общение и многие другие). Еще мы могли бы подробнее поговорить о воздействии сна, которое упоминали в главе 5, и прийти к выводу, что сон обеспечивает пополнение запасов сил мозга ежедневно, и хорошо бы, чтобы его было больше. Но ни один из этих советов не будет сюрпризом. Мы знаем, что полезно для нашего физического здоровья, и если и узнали что-то новое в этой главе, так только то, что здоровье мозга – не исключение. Стоит ли менять свою жизнь, чтобы попытаться оптимизировать работу мозга? Будьте уверены, что да. И делая это, нужно помнить, что мы – рабы привычки и что образ жизни, который мы принимаем, намеренно или нет, как правило, остается с нами на всю жизнь.

Тем не менее, несмотря на все наши наилучшие намерения и намерения наших родителей, мозг у нас все равно работает по-разному, а также мы отличаемся во всем, что с этим связано: у нас разный уровень образования, карьера и социальные успехи, мы по-разному сохраняем когнитивные способности в пожилом возрасте, по-разному счастливы. Пожалуй, именно двум последним пунктам нужно уделять самое пристальное внимание. Парадоксально, что мы знаем гораздо больше о том, что приводит к психическим заболеваниям и когнитивным расстройствам, чем о том, что нужно делать, чтобы сохранить с возрастом психическое здоровье и когнитивные функции. Только недавно ученые начали интересоваться теми, кому, кажется, удалось оптимизировать работу мозга: теми, кто сохраняет полностью все когнитивные способности в довольно преклонном возрасте, и теми, кто обладает отличным психическим здоровьем, несмотря на огромные проблемы. Таких людей мало, но они существуют. Чему же мы можем у них научиться, если говорить о пределах работы человеческого мозга?

Особенно интересным в этой области является проект SuperAging Северо-Западного университета в Чикаго. Это текущее исследование, в котором принимают участие люди в возрасте старше восьмидесяти лет, познавательные способности которых (в частности, память) не изменились с того времени, когда им было за пятьдесят или шестьдесят и они были здоровы. Нейровизуализационные исследования мозга этих людей показывают, что у них более толстая кора, чем у их ровесников, при этом такое же количество неповрежденной ткани мозга, как у людей в пятьдесят или шестьдесят лет. Правая передняя часть коры, область, связанная с когнитивной и эмоциональной обработкой информации, у участников проекта намного толще, чем даже у тех добровольцев, кто младше их на несколько десятков лет. По сути, основные нейронные сети в мозге этих полных жизни стариков за восемьдесят, которые контролируют такие функции, как память и внимание, выглядят так же, как и у более молодых людей.

Таким образом, люди, у которых в старости уникальным образом сохраняются познавательные функции, выигрывают, поскольку их мозг в какой-то степени противостоит старению. Но что мы знаем о людях с исключительно здоровой психикой? В Данидине только у 17 % участников исследования в течение первых четырех десятилетий жизни не было ни одного симптома психических заболеваний. Это очень важный момент: редко бывает, чтобы человек сохранял психическое здоровье в течение всей жизни, а периоды плохого психического состояния – норма для большинства из нас. Меньшинство участников, у которых наблюдали стойкое хорошее психическое состояние, отличалось совсем не тем, о чем вы могли бы подумать сначала. Они не родились в богатых семьях, не обладали особенным физическим здоровьем или исключительным интеллектом. При этом характер у них был лучше и не было семейной истории психических заболеваний, из чего можно сделать вывод, что им повезло как с генетикой, так и с окружающей средой в прошлом.

Итак, насколько хорошо ваш мозг работает сейчас? Если вам одновременно повезло с развитием в ранний период жизни и при этом вы устойчивы к старению, то в позднем подростковом возрасте или после двадцати ваш мозг достигнет пика своей работы и, если повезет, останется таким еще на шестьдесят лет.

Однако у тех, кто живет на нашей планете сейчас, гораздо больше возможностей, чем когда-либо прежде: у нас есть возможность правильно питаться и получать образование; интернет и другие информационные технологии дают неограниченный доступ к существующему хранилищу человеческих знаний; сейчас меньше людей, чем раньше, живут в бедности или заняты тяжелой работой, не требующей интеллекта. При всем при том сегодня у «суперэйджеров», то есть тех, кто в старости сохраняет здравый ум, в распоряжении нет тех технологических и научных достижений, которые будут у их внуков и правнуков. В главе 9 мы не будем так тщательно придерживаться современной науки и рискнем предположить, каким окажется мозг человека будущего.