Выборка и указания

Когда нейробиологи исследовали, как генетика (природа) и среда (воспитание) воздействуют на мозг, развернулись соответствующие дебаты о том, как схожим образом взаимодействуют выборка и указания, влияя на наше самовыражение.

Термин выборка описывает, как мы развиваемся, используя нервные цепи, которые уже находятся на своих местах в нашем мозге. (Нервные цепи означают те миллиарды нейронов в неокортексе, которые упорядочены в сотнях тысяч унаследованных, предустановленных, размеченных синаптических паттернов, управляющих человеческим поведением.) Другими словами, мы осуществляем выборку из предварительно размеченных паттернов, которые уже были заучены и записаны нашими прародителями.

Предпосылка выборки такова, что мы развиваемся, когда эти предсуществующие паттерны активируются за счет генетики или факторов внешней среды. Например, когда нормальный здоровый младенец достигает определенного уровня развития, он начинает ползать. Для этого ему не требуется никакого внешнего воздействия. Генетическая программа в его мозге запускает одну или несколько предустановленных нервных сетей, побуждающих младенца ползти. Через некоторое время у ребенка активируются другие предустановленные паттерны, побуждающие его подняться на ноги, сделать первые осторожные шаги и начать ходить.

Выборка и активация предустановленных нервных сетей также запускаются сигналами из внешней среды. Например, мозг новорожденного уже избирательно запрограммирован для обработки зрительной, слуховой, осязательной и другой сенсорной информации. Однако эти предустановленные области нуждаются в сигнале из внешней среды для своей активации. Если помните наш пример, когда новорожденный слышит шум и этот фактор из внешней среды побуждает его повернуть голову в направлении источника звука. Младенец поворачивается, чтобы увидеть, что вызывает звук, потому что у него уже имеется нервная сеть для обработки слуховой и зрительной информации.

Если выборка подразумевает использование уже имеющихся нервных сетей, тогда указания – это процесс, в ходе которого мы развиваем новые межнейронные связи или модифицируем существующие. Указания описывают, как мы обучаемся через воздействия внешнего мира и переживаем их на своем опыте, а затем организуем синаптические связи в соответствии с тем, что усвоили. Указания – это способность к нейропластичности, достаточной для дальнейшего усовершенствования нашей нейронной архитектуры. Многократно повторяемые мысли, действия, эмоции – все это создает и модифицирует нервную ткань, составляющую основу нашей личности. Новый, более восприимчивый разум вырабатывается путем создания дополнительных новых межнейронных связей. Наши мысли и действия всегда отражаются в мозге в форме модифицированных нейронных цепей.

Например, если вы много лет учились играть на скрипке, усваивали новые навыки и затем совершенствовали их, предустановленные нервные сети в вашем мозге, отвечающие за моторные навыки, вероятнее всего, станут плотнее и крепче связаны.

Подробное описание того, как мы развиваемся, должно затрагивать как выборку, так и указания. Проще говоря, мы рождаемся с предварительно размеченными нейронными паттернами, на выбор которых влияет генетика или внешняя среда. Указания позволяют этим отобранным областям становиться более модифицированными и утонченными – через наше обучение, изменение поведения или получение нового жизненного опыта.

Как вы только что видели, у нас имеется область в моторном кортексе, отвечающая за движение руки и пальцев (выборка), но мы можем улучшать эти межнейронные связи через обучение и постоянную практику (указания). Мы начинаем жизнь с генетически унаследованными нейронными паттернами, а затем активируем и модифицируем эти связи с помощью указаний из внешней среды, получаемых в виде нового опыта.

Мы уже развиваемся через выборку и указания, но эти процессы позволяют сделать интригующие предположения относительно нашего будущего роста. В нашем мозге, помимо генетически предустановленных областей, имеются латентные (еще не используемые) нервные ткани. Мы знаем это, поскольку во время хирургических операций на мозге у взрослых пациентов миллионы нейронов могут быть срезаны, и это никак не влияет на их личностные характеристики и сенсорные функции. Мы можем логически заключить, что у взрослого пациента генетические факторы давно завершили свою работу по активации предустановленных нейронных паттернов, как те, что мы наблюдаем у ползающего младенца. Поэтому нейроны, срезаемые хирургом без очевидных последствий для пациента, могут указывать на то, что мозг каждого человека содержит латентные, связанные паттерны нервных клеток.

Представляют ли собой эти нервные сети неоткрытые области человеческого потенциала? Можно ли активировать эти латентные области путем выборки? Можно ли развить и усовершенствовать их при должных знаниях и указаниях? Можем ли мы задействовать эти области, чтобы достичь нового, более совершенного уровня разума?

Если так, возможно, по этому пути пойдет эволюция и мозг хранит в себе запись не только нашего прошлого, но и будущего.

Глава 6

Нейропластичность: как знания и опыт изменяют и развивают мозг

Каждая мутация через новую комбинацию генетических факторов, наделяющую организм способностью приспосабливаться к условиям своей среды, указывает не больше не меньше, как на то, что новая информация о среде проникла в эту органическую систему. Адаптация – это, по существу, когнитивный процесс.

– Конрад Лоренц, доктор философии, «убывание человечности»

Долгое время философы, психологи и нейробиологи пытались сформулировать теории обучения, поведения и развития личности. От tabula rasa Аристотеля до модификации поведения Скиннера и недавних исследований с использованием функциональной томографии, наше понимание мозга и его глубинных процессов прошло серьезный путь развития.

В последние годы исследователи, пытаясь лучше понять работу мозга, сравнивают его с микрокомпьютером. Однако такая модель не отражает реальности в одном исключительно важном аспекте – насколько в действительности мозг с его синаптическими связями переменчив и податлив.

Многие годы ученые работали, исходя из ложного представления о мозге как органе, который после определенного возраста достигает жестко фиксированного состояния, то есть завершения развития. И хотя никто не мог точно провести финишную черту на пути развития нервных цепей, тем не менее, господствовало убеждение, что все наши нервные сети полностью формируются к тридцати с небольшим годам.

Соответственно, врачи считали, что, если нервные цепи в мозге взрослого человека нарушены вследствие инсульта или травмы, поврежденные ткани уже никогда не удастся восстановить. Однако если человек получал травму в юном возрасте, когда мозг еще развивался, оставалась надежда, что часть утерянных функций будет восстановлена. Обратите внимание – именно функции, а не структуры мозга считались поддающимися восстановлению до определенной степени.

Даже сегодня тот язык, который мы используем для описания мозга и его работы – связи, цепи, сети, отделы и т. д., – отражает это затянувшееся представление о мозге как о каком-то жестко организованном инструменте. Во многих отношениях эта неспособность подобрать более подходящую аналогию для мозга оказывает нам медвежью услугу в нашем понимании того, насколько мозг в действительности податлив, переменчив, гибок и способен к адаптации.

Мы нередко говорим «я изменил мнение» (по-английски дословно: I changed my mind – «я изменил свой разум»). До недавнего времени наука не поддерживала идею о том, что это изменение может происходить буквально. Только в 1970-е годы исследования стали давать наглядные доказательства того, что мозг взрослого человека продолжает расти и меняться, формируя новые синаптические связи и упраздняя ненужные. Теперь мы знаем, что пластичность мозга не ограничивается этой способностью формировать новые связи. Начиная с 2000-х годов исследования в этой области расширились. Сейчас мы только начинаем постигать возможности мозга к изменению как в функциональном, так и в структурном плане.

Теперь мы знаем, что в наших силах изменить не только разум, но и мозг. Мы можем делать это в течение всей жизни по нашему сознательному выбору.