ГЛАВА 9

ПОЧЕМУ СТАРОГО ПСА ТРУДНЕЕ ОБУЧИТЬ НОВЫМ ТРЮКАМ?

Рожденный подобным многим

В 1970-х годах психолог из Массачусетского технологического института Ханс-Лукас Тойбер заинтересовался состоянием здоровья ветеранов Второй мировой войны, которые более трех десятков лет назад получили ранения в голову. Тойбер отследил судьбы 520 таких ветеранов. Кто-то из них вполне реабилитировался, у других дела обстояли худо. При обработке исследовательских данных Тойбер вывел значимую переменную, объяснявшую это различие: чем моложе был солдат на момент ранения, тем лучше он восстановился; чем старше — тем более необратимыми оказывались повреждения мозга.

Юный мозг подобен земному шару пять тысяч лет назад, когда разнообразные события обладали способностью двигать его внутренние границы во множестве направлений. Сегодня, по прошествии тысячелетий истории человечества, карта мира со всеми ее границами в целом установилась. Теперь, когда у нас за плечами столетия холодных и горячих войн и сражений, территориальные границы стали неподатливы к переменам. На смену кочевавшим по просторам мира ордам грабителей и конных варваров-завоевателей пришли Организация Объединенных Наций и принципы международного права. Сформировались экономики в странах, основа благосостояния которых — не награбленные сокровища, а информация и накопленный опыт. Более того, ядерное оружие является сдерживающим фактором военных конфликтов. Таким образом, даже при наличии торговых соглашений и дебатов относительно иммиграции межгосударственные границы вряд ли будут меняться. Нации обосновались на своих территориях. Если в прошлом огромные неосвоенные просторы планеты открывали обширные возможности для локализации границ, то со временем этот потенциал значительно сузился.

Мозг взрослеет подобно планете. За годы приграничных споров нейронные связи становятся все прочнее и жестче. И потому мозговые травмы чрезвычайно опасны для пожилых и значительно менее трагичны для молодежи. Зрелый мозг не может запросто взять и переопределить под новые задачи старые зоны, которые давно очерчены. Зато мозг молодого человека, пребывающий в преддверии будущих территориальных войн, способен без труда перерисовать свои карты.

Вернемся к нашим знакомцам Хаято из Осаки и Уильяму из Пало-Альто. Уже в малом возрасте они могут понимать все звуки человечес­кого языка. Оба способны и на большее: улавливать нюансы своей культуры, впитывать религиозные убеждения и обучаться правилам социального взаимодействия. Они учатся собирать огромные массивы информации и (в зависимости от поколения, к которому принадлежат) делать это, разворачивая длиннейшие свитки, листая книжные страницы или водя пальцем по миниатюрному прямоугольнику экрана.

Но когда дети взрослеют, все меняется. Сегодня Хаято состоит в конкретной политической партии и вряд ли захочет перейти в другую. Уильям вполне сносно играет на пианино, но не проявляет интереса к скрипке или другому музыкальному инструменту. Хаято любит готовить, и в основе всех его блюд лежат те или иные сочетания четырнадцати привычных для него ингредиентов. Уильям проводит время в интернете, посещая исчезающе малую долю миллиардов доступных сайтов. Хаято считает гольф респектабельной игрой, а другие виды спорта его совсем не привлекают. Уильям живет в восьмимиллионном городе, но у него всего трое близких друзей. Хаято не особенно интересуется наукой — помимо того, чему его научили в школе. В магазине Уильям переберет множество сорочек, пока не найдет такие, какие привык носить, и выберет две, причем всегда одного цвета. Хаято с восьми лет стрижется одинаково.

Эти жизненные траектории подчеркивают общее качество: человеческие детеныши рождаются на свет с немногочисленными врожденными навыками и потрясающей пластичностью, тогда как взрослые уже освоили конкретные навыки за счет гибкости мозга. Налицо компромисс между адаптивностью и эффективностью: по мере того как ваш мозг совершенствует определенные навыки, он все меньше способен освоить какие-то другие.

Вспомним историю о любителе музыки, который воскликнул, что отдал бы целую жизнь, чтобы играть, как великий скрипач Ицхак Перлман, а тот ответил: «Я и отдал» (). Перлман просто констатировал факт из собственной жизни: хочешь достичь совершенства в одном деле, закрой двери для всех других. Жизнь у вас одна, и дело, которому вы собираетесь посвятить себя, поведет вас своими дорогами, но при этом все остальные пути навсегда останутся нехожеными. Вот почему эпиграфом к этой книге я выбрал одно из моих любимых высказываний Мартина Хайдеггера: «Каждый человек рождается подобным многим, но умирает неповторимым».

Что с точки зрения ваших нейронных сетей означает развить шаб­лон и привычку? Представим два городка, отстоящих один от другого на несколько километров. Люди, желающие попасть из одного городка в другой, двигаются всеми доступными путями: одни — живописными горными кручами, другие — дорогой вокруг холмов, третьи сплавляются по порожистой реке, смельчаки же готовы рискнуть, но сэкономить время и потому пробираются напрямик через дремучие леса. С течением времени накапливается дорожный опыт, и одни маршруты становятся предпочтительнее других. В конечном счете из всех маршрутов выделяется выбранный большинством путешественников и становится общепринятым. Через какое-то время местные власти прокладывают по этому маршруту шоссейные дороги, а спустя несколько десятилетий перестраивают их в автострады. Большое разнообразие вариантов сводится к одному стандартному маршруту.

Аналогично мозг начинает свое жизненное путешествие с множества путей через нейронные сети; со временем выделяются практикуемые чаще всего, привычные пути, отступать от которых чем дальше, тем труднее. Неиспользованные пути истончаются, пока не сойдут на нет. Нейроны, так и не нашедшие себе применения, тихо самоликвидируются. Десятилетия жизненного опыта физически подстраивают мозг под окружающую реальность, и решения, которые вы принимаете, следуют оставшимися, но хорошо накатанными путями. Положительная сторона здесь в выработанной вами способности молниеносно решать проблемы. Отрицательная — вам труднее принимать нетривиальные решения, сложно выпустить на волю буйную фантазию и проявить изобретательность.

Меньшая гибкость более взрослого мозга обусловлена еще одной причиной помимо уменьшения числа альтернативных путей: изменения в нем захватывают лишь небольшие участки. В отличие от взрослого, в детском мозге перемены затрагивают обширные территории. Используя системы трансляции, подобные ацетилхолиновой, младенцы передают сигналы по всему мозгу, что позволяет меняться проводящим путям и нейронным связям. Мозг ребенка переменчив, он приобретает четкие очертания так же постепенно, как проступает изображение на полароидном снимке. Взрослый мозг меняется только по чуть-чуть зараз. Большинство нейронных связей в нем сохраняют незыблемость, цепляются за усвоенные знания, и лишь малые участки приобретают гибкость под влиянием подходящей комбинации нейротрансмиттеров. Взрослый мозг подобен художнику-пуантилисту, который лишь добавляет оттенок отдельным точкам почти готовой картины.

Если вам любопытно, каково находиться внутри в высшей степени пластичного детского мозга, замечу, что все мы в детстве переживали это состояние, хотя и не можем помнить его. Так каково это — ощущать себя податливым, словно воск, и при этом способным впитывать массу разнообразных новых впечатлений? Вероятно, вы приблизитесь к этому ощущению, если вспомните моменты, когда ваши осознанность и плас­тичность включались на полную катушку. Например, путешествуя по необычной, незнакомой вам стране, вы полностью поглощены увиденным, переполнены впечатлениями, неудержимо вбираете новые знания и активнее распределяете внимание. А дома вы, наоборот, гораздо менее внимательны и менее восприимчивы, потому что все вокруг знакомо и предсказуемо. Зато во время путешествий ваш взгляд распахнут навстречу неизведанному, вы остро чувствуете новизну и словно возвращаетесь в младенчество.

Отличия детей от взрослых очевидны, при этом с точки зрения нейробиологии переход из детства во взрослость происходит не плавно, а скорее через резко распахнувшуюся дверь: вот она открыта, а теперь захлопнулась. И после этого никакие крупные перемены уже невоз­можны.

Сенситивный период

Мы снова возвращаемся к Мэтью, которому удалили одно из полушарий мозга. Такого рода радикальное хирургическое вмешательство (гемисферэктомия) обычно показано детям в возрасте не старше восьми лет. Мэтью тогда было уже шесть, он приближался к предельному для подобных операций возрасту. Ребенку постарше пришлось бы всю жизнь подлаживать выполняемые задачи под свою половинку мозга, вместо того чтобы полагаться на его способность самому приспосабливаться к решению любых задач.

Момент, когда дверь захлопывается, можно заметить по менее выраженным изменениям в мозге. Вспомним обделенную родительским вниманием Даниэль, дикарку поневоле, которую обнаружила полиция штата Флорида (). Проведя все детство взаперти в тесной каморке, не зная ни человеческого слова, ни участия, девочка утратила способности к речи, дальнему зрению и нормальному человеческому общению. Перспективы восстановиться совсем печальны для Даниэль, так как нашли ее слишком поздно и карта мира в ее мозге успела застыть.

Случаи Мэтью и Даниэль, хотя и с разных сторон, подтверждают один и тот же тезис: мозг наиболее гибок в начале жизни, пока открыто временное окно, называемое сенситивным, или чувствительным, периодом. Как только этот период проходит, нейронная картография тяжелее поддается переменам.

Как следует из случая Даниэль, детскому мозгу в сенситивный период требуется постоянно слышать человеческую речь. Без этого входного потока данных нейронам никогда не научиться схватывать базовые представления о языке. А что происходит, если ребенок от рождения страдает глухотой, спросите вы. А я отвечу так: если родители не скупясь демонстрируют ребенку язык жестов, его мозг образует корректные связи для такой коммуникации. И кроме того, глухой младенец пустит в ход ручонки и будет «лепетать» ими в попытках повторить виденные у родителей знаки речи — точно так же, как лепечет ребенок с нормальным слухом, который слышит вокруг себя человеческую речь и пробует свои голосовые связки. Если малыш получает из внешнего мира входные данные, которые следует уловить и усвоить, он будет делать это — при условии, что поступают они в чувствительный период. Но стоит двери захлопнуться, и все — постигать основы коммуникации поздно.

Таким образом, для развития способности к общению, а также к усвоению нюансов речи, включая акцент, существует определенное временное окно. Например, в речи уже упоминавшейся в  актрисы Милы Кунис иностранный акцент незаметен, когда она говорит на американском английском, хотя родилась и до семи лет жила на Украине, не зная по-английски ни слова. Противоположный пример — Арнольд Шварценеггер, который c двадцати лет обретается в Голливуде и вращается в американской кинематографической тусовке, однако без всякой надежды изжить австрийский акцент. С точки зрения зрелости мозга он слишком поздно начал разговаривать на английском. В целом, попав в новую страну в первые семь лет жизни, вы будете говорить на языке этой страны так же бегло, как ее жители, поскольку ваше окно чувствительности к поступающим звукам все еще открыто. Если же вы иммигрировали в возрасте от восьми до десяти лет, вам будет чуть труднее ассимилироваться в плане языка, но говорить вы будете почти без акцента. А если вы переехали в другую страну в возрасте больше десяти лет, у вас, как у Арнольда, беглость речи, скорее всего, так и останется уровнем ниже, и к тому же сохранится акцент, выдающий ваше происхождение. Способность усваивать звуковые обычаи другой культуры открыта примерно в первые десять лет жизни.

Выше мы уже видели, как использовать силу принципа конкуренции для выправления врожденного косоглазия: на здоровый глаз поместить накладку, а слабому дать возможность отвоевать оттяпанную сильным глазом кортикальную территорию. Но обратите внимание, что закрывать здоровый глаз имеет смысл только в сенситивный период — до шес­ти лет, а иначе будет поздно: зрение уже никогда не поддастся восстановлению. По достижении шести лет грунтовые проселочные дороги в мозге превращаются в заасфальтированные шоссе и никаких перемен уже не допускают.

То же касается слепоты. Как мы уже знаем, наибольший захват зрительной коры соседями-конкурентами наблюдается у слепорожденных, в меньшей степени — у потерявших зрение в раннем детстве, и еще в меньшей — у людей, ослепших в более поздние годы жизни (). Мозг с большей легкостью обрабатывает входные данные, изменившиеся в более раннем периоде. Этот принцип можно рассматривать и с позиций продуктивности. Чем больше захват зрительной коры, тем лучше индивид способен запоминать списки слов, поскольку прежняя кора теперь частично переключена на улучшение запоминания. Установлено, что способность к запоминанию наиболее развита у незрячих с рождения. Вторыми по силе памяти выступают те, кто лишился зрения в раннем детстве, а самые незначительные успехи наблюдаются у людей, потерявших зрение в более позднем возрасте. Временной фактор играет здесь большую роль.

Эти знания очень важны хирургам, когда они оценивают возможные варианты лечения. Хирургическое вмешательство с целью устранения закупорки сосудов глаза может привести к разным исходам в зависимости от возраста пациента: те, кто помоложе, способны с легкостью восстанавливать зрительное восприятие, а для пациентов более старшего возраста такой результат нетипичен. Дело в том, что у людей, длительное время лишенных зрения, повторное подключение потока визуальных данных в затылочную кору в ряде случаев нарушает нормальную работу осязательной и слуховой систем.

Вернемся к эксперименту с подключением зрительных нервов хорька в слуховую кору (). Хотя визуальная информация поступала в непривычную область, кора нашла способ анализировать эти данные. Однако обратите внимание, что трансформация слуховой коры оказалась неполной: в итоге визуальная нейронная сеть в ней установилась несколько беспорядочнее, чем в зрительной коре, и это указывает на вероятность, что слуховая кора исходно оптимизирована под несколько другой тип входных данных. Возможно, так происходит потому, что способность коры к изменениям уравновешивается по крайней мере некоторой генетической предрасположенностью. Но одинаково вероятно и другое объяснение: на момент экспериментальной хирургической манипуляции в слуховой коре хорька уже накопилось какое-то количество данных об окружающих звуках. Если бы зрительные волокна удалось подсоединить к ней на самой ранней стадии развития (скажем, в утробе, что в настоящее время невозможно), вполне вероятно, что слуховая кора полностью трансформировалась бы в зрительную.

Влияние временных рамок развития обнаружено для всех органов чувств. Помните, как подстраивается карта тела, если индивид теряет палец или когда ребенок начинает обучаться игре на новом музыкальном инструменте? В целом подобные изменения в большей степени происходят в молодом мозге, чем в возрастном. Как Мила Кунис, обязанная своей чистой речью тому, что выучила английский язык в семь лет, так и Ицхак Перлман стал выдающимся скрипачом, потому что с ранних лет держал в руках скрипку. Начни вы играть на скрипке в подростковом возрасте, вам ни за что не удалось бы подняться до уровня выдающегося исполнителя. Даже если вы проявите чудеса усердия и будете репетировать столько же, как и Ицхак Перлман, ваш мозг все равно станет отставать: к моменту вашего первого юношеского пиццикато он уже слишком упрочился, чтобы гибко меняться.

Обретение зрения, речи и скрипичного мастерства определяется нормальным притоком входных данных из мира, и если ребенок, как бедная Даниэль, вовремя не получает их, позже усвоить эту информацию он уже не сможет. Способности обучаться языку, хорошо видеть, эффективно общаться, нормально ходить и правильно развивать мозг ограничены во времени детскими годами — после определенного момента эти способности утрачиваются. Мозгу необходимо получать и усваивать должные входные потоки в течение должного временного окна, и тогда в нем выстроятся наиболее полезные связи.

В результате снижения гибкости мозга на нас сильно влияют события, происходившие в детстве. В качестве любопытного примера рассмотрим корреляцию между ростом человека и размером его заработной платы. В Соединенных Штатах размер заработной платы мужчин увеличивается на 1,8% за каждый дополнительный дюйм роста. Самое расхожее объяснение: это результат дискриминации в практике найма — все хотят заполучить в штат этого высокого парня, потому что он видный и привлекает всеобщее внимание. Выясняется, однако, что причина лежит куда глубже: лучшим индикатором размера будущей зарплаты является рост юноши в 16-летнем возрасте. Какой бы каланчой он потом ни вымахал, ни малейшей роли в его будущем заработке это не сыграет. Как мы это поняли? Может быть, все дело в различиях рациона питания? Нет: когда ученые высчитывали корреляцию зарплаты с ростом в 7 и 11 лет, она оказывалась довольно невысокой. Напротив, именно в подростковом возрасте устанавливается социальный статус, и в итоге то, кем вы станете, очень зависит от того, кем вы были в юношестве. На самом деле, как показывают лонгитюдные исследования тысяч детей до достижения ими взрослого возраста, социально ориентированные профессии, скажем продажи или руководство другими людьми, более всего коррелируют с ростом в юношестве. На другие профессии, например рабочие или творческие, юношеский рост влияет меньше. И, кстати, отношение к вам людей в годы становления в значительной мере определяет вашу манеру поведения в плане самоуважения, уверенности в себе и лидерских качеств.

Вот пример: состояние медиазвезды Опры Уинфри сегодня $2,7 млрд — и потому немного удивляешься, когда сообщают, что в ней глубоко сидит страх бездомности и безденежья. Но эти опасения связаны с пройденным ею путем, который в конце концов привел ее на вершину успеха. Будущая теледива Опра начинала девчонкой из бедной семьи в штате Миссисипи и была дочерью матери-одиночки, которая родила ее, будучи еще подростком.

Как подметил 2400 лет тому назад Аристотель: «Привычки, выработанные у нас в детстве, не так уж безобидны; скорее, они решают всё».

***

Я обратился к метафоре с закрывающейся дверью, чтобы лучше передать суть и смысл такого феномена, как сенситивный период. Теперь мы готовы продолжить нашу аналогию уже на следующем уровне. Эта дверь не единственная — их много.

Двери закрываются с разной скоростью

В первые дни жизни мозг настолько восприимчив, что иногда попадает впросак. Например, только что вылупившийся из яйца гусенок принимает за мать первое живое существо, которое попадается ему на глаза. В большинстве случаев такая стратегия оправдывает себя, поскольку детеныш обычно первой видит мать, однако при неудачном стечении обстоятельств возникает риск ошибки. В 1930-е годы зоолог Конрад Лоренц легко импринтировал на себя гусят — достаточно было оказаться рядом, когда они только-только вылупились из скорлупы и в их мозге еще открыто крохотное окошко пластичности. Запечатлев Лоренца как свою матушку-гусыню, гусята потом повсюду следовали за ним.

Гусятам эта быстро захлопывающаяся дверь позволяет запечатлеть образ матери. Однако позже, когда дверь захлопнется навсегда, они все равно сохранят способность обучаться важным для жизни навыкам: как добраться до водоема, где лучше всего искать пищу и как распознавать отличительные особенности других гусей, которые им встречаются (рис. 9.1).

Для разных задач у мозга предусмотрены разные сенситивные периоды. Не все его области одинаково пластичны в плане первоначальной гибкости и долговечности адаптивных свойств.

Существует ли шаблон, определяющий, какие области мозга утратят пластичность первыми, а какие позже? Рассмотрим случай, когда ученые исследовали изменения в зрительной коре взрослого человека после повреждения сетчатки. Их интересовал вопрос: захватили бы области, прилежащие к зрительной коре, освободившуюся мозговую ткань, и если да, то как быстро бы это произошло? К своему удивлению, исследователи не обнаружили измеримых перемен в зрительной коре: как был ее участок неактивным после травмы, так и остался, соседние области им не завладели. Такой результат, если учитывать историю изучения пластичности мозга, оказался слегка неожиданным, ведь у взрослых соматосенсорная кора, как и моторная, обладает большой гибкостью, что, собственно, и позволяет вам в зрелости научиться летать на дельтаплане или кататься на сноуборде.

Так что же отличает исследования вашего зрения от исследований вашего тела? Почему в первичной зрительной коре паттерны прочно закреплены и не способны меняться после того, как закроется открытое всего несколько лет временное окно пластичности, а соматосенсорная и моторная области сохраняют способность к обучению? Почему 8-летний ребенок с косоглазием необратимо теряет зрение в одном глазу, а 58-летний паралитик способен обучиться управлять механической рукой?

Дело в том, что у разных областей мозга разные сроки и продолжительность пластичности. Одни нейронные сети жестки и неподатливы, а другие очень пластичны и отзывчивы; у одних чувствительный период короток, а у других, наоборот, продолжителен.

Стоит ли за этим разнообразием какой-либо общий принцип? Согласно одной из гипотез различия в продолжительности сенситивных периодов обусловлены различиями в стратегиях обучения, заложенных в разных областях мозга. С этой точки зрения некоторые из них нацелены обучаться на протяжении всей жизни, поскольку их предназначение — кодировать меняющиеся детали в картине внешнего мира. Вспомним пополнение словарного запаса, изучение новых инструкций или узнавание лиц знакомых — все эти задачи требуют сохранять гибкость. Другие области мозга, напротив, участвуют в стабильных связях, таких как построение изображения, движения челюстей при жевании или заучивание общих правил грамматики. Для этих областей важно быстрее и надежнее закрепить связи.

Возникает вопрос: откуда мозгу знать наперед, в каком порядке закреплять те или иные связи? Может быть, этот порядок генетически предопределен? Возможно, в каких-то аспектах да, но я предлагаю другую гипотезу: степень пластичности области мозга отражает, в какой степени переменчивы (или расположены к переменам) во внеш­нем мире поступающие к ней данные. Если входные данные упорно не меняются, система застывает. Если же они меняются постоянно, система сохраняет гибкость. В итоге первыми закрепляются стабильные данные.

Сравним информацию, которую мозг получает от ушей, с информацией, поступающей от тела. Области, кодирующие базовые звуки мира, например первичная слуховая кора, приобретают резистентность к изменениям. Они быстро упрочиваются. Именно это произошло у младенцев Уильяма и Хаято, когда их мозг закрепил ландшафт возможных звуков. В отличие от слуховой коры, моторная и соматосенсорная, будучи вовлечены в перемещение тела в пространстве, сохраняют больше пластичности, поскольку на протяжении жизни образ тела меняется: вы толстеете, худеете, надеваете ботинки, шлепанцы, встаете на костыли, ездите на велосипеде или скутере, прыгаете на батуте. Вот почему взрослый Уильям и взрослый Хаято могут вместе поехать в отпуск и успешно обучиться виндсерфингу. Если статистика поступающих звуков в общем стабильна, то получаемая телом обратная связь от мира меняется постоянно. В итоге первичная слуховая кора «застывает», а области, отвечающие за образ тела, в большей степени сохраняют пластичность.

Давайте поближе рассмотрим одно чувство, например зрение. В зрительных областях нижних уровней, скажем в первичной зрительной коре, нейроны кодируют базовые свойства мира — края, цвета и углы. В отличие от них, выше расположенные зрительные области отвечают за более конкретные свойства, к которым можно отнести пространственную планировку улицы, стильные формы представленной в этом году модели спорткара или расположение приложений на экране вашего мобильника. Информация в нижних уровнях закрепляется первой, а затем поверх этого фундамента надстраиваются последующие слои. Таким образом, у вас закрепляются представления о том, под какими углами могут быть ориентированы линии в пространстве, но при этом вы можете запомнить лицо новой кинозвездочки. В данной иерархии первыми заучиваются представления на нижних уровнях: они отражают базовые статистические данные о видимом мире, которые вряд ли будут меняться. Эти нижележащие представления сохраняют неизменность, благодаря чему композиции более высокого порядка (которые меняются быстрее) тоже могут быть изучены.

Точно так же, обустраивая библиотеку, вы сначала закладываете основы — расположение книжных полок, десятичную классификацию Дьюи, процедуры выдачи и возврата книг. После этого становится ясно, как поддерживать библиотечный фонд в актуальном состоянии, в том числе расширять предложение самых интересных тематик, списывать устаревшие единицы хранения и постоянно отслеживать выход новых изданий.

Таким образом, нет однозначного ответа на вопрос, сохраняет ли мозг гибкость с возрастом или нет, — все зависит от того, о какой облас­ти идет речь. По мере старения пластичность снижается, но в разных областях это происходит разными темпами — резко или постепенно, сообразно функциям, выполняемым данной областью.

Аналогию гипотезе вариативной пластичности можно найти в генетике. При помощи неких механизмов, которые ученые пока еще стараются понять, геном, судя по всему, жестче фиксирует определенные участки нуклеотидных последовательностей, чем другие, надежно ограж­дая их от мутаций. И наоборот, каким-то другим участкам хромосом изменчивость свойственна больше. Грубо говоря, изменчивость нуклеотидных последовательностей отражает изменчивость различных характеристик мира. Например, гены распределения пигмента кожи изменчивы, потому что индивид, родившийся в высоких или низких географических широтах, должен приспособить свою генетику к интенсивности солнечного излучения и, соответственно, к достаточному поглощению витамина D. Зато гены, кодирующие белки или расщепляющие сахар, стабильны, потому что это жизненно важный и неизменный источник энергии организма. Возможно, в будущих исследованиях удастся оценить вариабельность ментальной, социальной и поведенчес­кой функций в жизни человека и проверить гипотезу о том, что самые гибкие участки нейронной сети мозга отражают наиболее изменчивые элементы жизненной среды.

Столько лет прошло, а он все еще меняется

Взрослые завидуют детям. Ребенок поразительно быстро обучается другим языкам, способен придумывать фантастические, немыслимо изобретательные подходы к решению проблем и ценить новизну каждого впечатления, когда впервые смотрит в иллюминатор на землю внизу или гладит шелковистую шерстку кролика. В мозге постарше закрытых дверей больше, поэтому ветераны в исследованиях Тойбера чувствовали себя в соответствии с возрастом получения ранения (чем старше они тогда были, тем хуже), а у Шварценеггера сохраняется сильный австрийский акцент. Аналогично: чем старше город, тем сильнее его инфраструктура сопротивляется реконструкции. Риму, например, никак не распрямить своих извилистых улиц, чтобы хоть как-то приблизиться к Манхэттену: многие столетия истории слишком глубоко впечатали в лицо Вечного города извивы его старинных улиц-морщин. Подобно человеческим существам, города тоже укореняют проторенные в их историческом детстве пути-дороги.

В 1984 году 35-летний физик Алан Лайтман опубликовал в The New York Times короткий очерк под названием «Испарившиеся ожидания» (Elapsed Expectations), в котором с горечью признавался, что чувствует, как костенеет его разум:

«У ученых, как и у гимнастов, расцвет гибкости приходится на молодые годы. Ньютон открыл закон гравитации в 20 лет с небольшим, Альберту Эйнштейну было 26, когда он сформулировал принципы специальной теории относительности, а Джеймс Максвелл уже к 35 годам довел до совершенства теорию электромагнитного поля и удалился в свое поместье в сельской глуши. Когда мне несколько месяцев назад стукнуло 35, я поддался горькому, но неодолимому желанию подытожить свои достижения в физике. К этому возрасту или, может, еще лет через несколько самые творческие свершения обычно завершены и очевидны: ты либо уже наработал научный багаж и использовал его, либо нет».

Сожалениям Лайтмана вторит в своем телевизионном интервью американский физик-теоретик Джеймс Гейтс:

«Есть такая поговорка: старые физики воспринимают новые идеи, когда умирают. И только следующее поколение доводит уже свои новые идеи до расцвета и полностью раскрывает их плодотворность. Пожилого физика — такого, как я, — переполняют знания и, словно балласт на корабле, только тянут ко дну. Весь этот груз давит. Иногда идея промелькнет неясной тенью вроде феи или призрака, и ты говоришь себе: “Ох, ума не приложу, что это было, но, ясное дело, ничего серьезного”. Бывает такое иногда…»

Мы часто слышим от пожилых людей подобные сожаления. Однако хотя мозг и теряет пластичность с возрастом, но, к счастью, не до конца — кое-что еще остается. Нейронная сеть с ее возможностями изменяться не есть привилегия только молодых мозгов. Перенастройка нейросетей безостановочно продолжается всю жизнь: мы генерируем новые идеи, накапливаем свежую информацию, держим в памяти людей и события. Вон и Рим при всем недостатке гибкости все равно идет вперед, и сегодня он уже не тот, каким был два десятилетия назад: его выдающиеся памятники окружены вышками мобильной связи и множеством интернет-кафе. И пусть любители старины все еще противятся переменам, город тем не менее успешно расшивает узкие места, сообразуясь с новыми обстоятельствами, — так же, как библиотеки обновляют свои фонды, сохраняя в неизменности архитектуру библиотечных основ.

В приведенных выше результатах исследований мы уже видели примеры пластичности взрослого мозга: например, обучение жонглированию, игре на новых музыкальных инструментах, заучивание названий и расположения улиц Лондона. Поразительный пример тому дает и недавнее лонгитюдное исследование сотен католических монахинь, проживающих в монастырях. Сестры дали согласие регулярно проходить тестирование когнитивных функций, использовать свои медицинские данные, а также после смерти предоставить свой мозг для научных исследований. Любопытно, что у некоторых пожилых монахинь при жизни не наблюдалось ни малейших признаков когнитивных нарушений, сестры сохраняли остроту и ясность ума — а между тем при вскрытии обнаруживалось, что болезнь Альцгеймера нанесла мозгу опустошительные разрушения. Проще говоря, нейронные сети физически деградировали, а работоспособность мозга не пострадала. Как это объяснить? Главная причина в том, что сестрам до последних дней приходилось постоянно задействовать силу ума. У каждой имелись неотъемлемые обязанности, не говоря уже о ежедневных бытовых хлопотах, социальной жизни, ссорах и трениях, посиделках, общих обсуждениях и прочих реалиях монастырского уклада. В отличие от 80-летних мирян, монахини не получают пенсии, у них нет привилегии уйти на покой и завалиться на диван перед телевизором. Активная психическая жизнь вынуждала их мозг постоянно перекидывать новые мостики, даже если часть нейронных путей разваливалась. На самом деле — и это изумляет — примерно у трети монахинь обнаружились свойственные болезни Альцгеймера молекулярные патологии, но без ожидаемых в таких случаях симптомов когнитивного упадка. Интенсивная умственная работа даже у очень пожилых людей способствует построению новых нейронных связей.

Таким образом, обучение возможно в любом возрасте. Да, но почему оно замедляется, когда мозг достигает зрелости? Одна из причин состоит в том, что многие распахнутые двери закрылись навсегда. Но можно подойти к проблеме и с других позиций. Вспомним, что изменения в мозге стимулируются различиями между внутренней моделью и событиями во внешнем мире. Следовательно, мозг меняется, только когда снаружи происходит нечто несоответствующее внутренней модели. Чем дольше вы живете и чем больше правил осваиваете — начиная с ожиданий, связанных с семейной, личной жизнью, или поведения в своих кругах общения и заканчивая пищевыми предпочтениями, — тем меньше новых стимулов бросают вызов вашему мозгу и тем быстрее он становится рабом привычек. Например, в детстве ваша внутренняя модель предполагала, что все люди верят в лучшее, так же как и вы. Но по мере того как жизнь учит вас, что ваши ожидания имеют свойство расходиться с реальным опытом, ваши нейронные сети перестраиваются, чтобы учитывать этот разрыв.

Или, предположим, вы вышли на новую работу. На рабочем месте все для вас внове — коллеги, должностные обязанности, подходы к их выполнению. В первые дни и недели, пока вы встраиваете в свою внут­реннюю модель новую деятельность, мозг проявляет немало пластичности. Но через какое-то время вы хорошо осваиваете круг своих обязанностей, и тогда на смену гибкости приходит навык.

Такую же общую схему мы наблюдаем в становлении государств. Практически все поправки, которые они вносят в свои конституции, приходятся на первые годы становления, пока государство и граждане вырабатывают стратегии сохранения себя как самостоятельного образования. Но со временем конституция устоится, и необходимость в новых поправках уменьшится. Например, в первые 13 лет существования Соединенных Штатов Америки были приняты 12 поправок к конституции. А дальше, в любой отдельно взятый 20-летний период, принимались максимум 4 конституционные поправки, однако в большинстве периодов поправки вообще не вводились: последняя, 27-я, была принята в 1992 году. С тех пор Конституция США сохраняет неизменность. Таким путем все страны неуклонно снижают темпы адаптации к внешнему миру: на первых порах происходят масштабные глубокие и широкие подстройки и со временем устанавливается работоспособная модель, обеспечивающая нормальное функционирование всех сторон жизни государства.

Точно таким же путем — консолидации — мозг отображает свои успехи в постижении мира. Нейронные сети глубже укореняются и закрепляются, но не из-за снижения их функций, а потому, что они уже доказали свою способность успешно предвидеть события. Неужто вы и вправду хотели бы вернуть своему мозгу детскую пластичность? Конечно, мозг ребенка как губка впитывает все, что привлекает его внимание, но суть в том, что жизнь — это прежде всего умение понять и выучить правила игры. Потери в части приспособляемости мозга мы компенсируем знанием жизни. Выстраданные нами нейронные связи необязательно безупречны, они могут быть даже внутренне противоречивы, но все же отражают наш жизненный опыт, практические знания и понимание, что к чему в нашем мире. Ребенок, хотя его мозг невероятно пластичен и восприимчив, не способен руководить компанией, ценить красоту глубоких идей или управлять государством. Не снизься пластичность вашего мозга, как бы вы закрепили в сознании общепринятые знания о мире? Вы бы никогда не приобрели способность выявлять закономерности, не освоились бы в социальной жизни, не смогли бы читать книги, поддерживать содержательный разговор, ездить на велосипеде или добывать пропитание. Сбережением тотальной гибкости мозга вы обрекли бы себя на вечную беспомощность ребенка.

А как насчет воспоминаний? Представьте, что вы приняли пилюлю, которая обновит пластичность вашего мозга. Вы получите шанс перенастроить свои нейронные сети, быстро выучить иностранные языки, освоить новое произношение и постичь современные тенденции в физике. За эти блага вы заплатите тем, что начисто позабудете все происходившее с вами в течение жизни. Ваши детские воспоминания сотрутся и заменятся новыми. Ваш первый возлюбленный, первая поездка в Диснейленд, общение с родителями — все это улетучится, как сон после пробуждения. Готовы вы платить такую цену? Стоит ли оно того?

Представьте кошмарный сценарий будущей войны: противник пус­кает в ход биологическое оружие, полностью восстанавливающее пластичность человеческого мозга. Физически солдаты и офицеры во всех войсках остаются в целости и сохранности, но неотвратимо впадают в младенческое состояние. Они утрачивают умение ходить и говорить, все их воспоминания как ластиком стираются. Отправленные командованием по домам, они не узнают друзей и родных, жен и детей. Физически они вполне благополучны и способны всему обучиться заново, ибо мозг их не имеет повреждений. Однако психическая жизнь — невидимая, неосязаемая часть человеческого бытия — вернулась к исходным, заводским так сказать, настройкам и снова представляет собой чистый лист.

Нарисованная мною картина приводит в ужас, потому что, в сущности, каждый из нас — не что иное, как сумма воспоминаний. Об этом далее и поговорим.

Отправить