Глава 5
Мозг будущего сегодня

Превращение мозга ребенка в мозг взрослого человека представляет собой процесс более увлекательный, чем любое, даже самое сложное технологическое развитие. Мозг новорожденного составляет всего лишь четверть от размера мозга взрослого, и именно на протяжении детства он проходит стадию наиболее активного развития и роста. Все мы знаем, что, хотя человеческий мозг развивается на протяжении всей жизни, именно ранние этапы его формирования в период жизни плода, а также в детские годы являются наиболее важными и решающими.

Раньше других созревают те области мозга, которые отвечают за восприятие визуальной информации, а также моторику и двигательную активность организма. Позже к ним подключаются отделы, контролирующие речь и способность к пространственной ориентации. Самыми последними, в возрасте 20–30 лет, созревают области, расположенные в префронтальной коре. Именно на них возлагается функция планирования, принятия решений, поддержания памяти в рабочем состоянии и управления импульсивностью. Также в подростковом возрасте завершает свое формирование передняя поясная кора, отвечающая за нашу мотивацию и концентрацию внимания.

Развитие мозга – это сложный процесс, обусловленный не только генетикой, но и взаимодействием с окружающей средой. Именно опыт последнего определяет, какие нейронный связи наш мозг сохранит навсегда, а какие – разорвет и удалит безвозвратно. Это означает, что важную роль в жизни мозга играет не только когнитивная, но и аффективная стимуляция. Благодаря ей мозг начинает генерировать больше нейронных связей и становится более пластичным, что позволяет нейронам адаптироваться намного быстрее. Крайне важно, чтобы все основные потребности были удовлетворены на данном этапе. Поскольку первые годы жизни человека связаны непосредственно с обучением, необходимо, чтобы все силы и энергия мозга были направлены на понимание того, как устроен и работает окружающий мир.

Особый интерес и удивление взывает то, как этот процесс обучения проходит у младенцев. Безусловно, бесчисленное количество раз мы подходили к их кроваткам, чтобы рассмешить их, поиграть с ними и поговорить. И ни на секунду не переставали гадать, о чем они думают, увидев нас, дом и окружающую их обстановку, мир, который соприкоснулся с ними, а главное, как им удается сразу так много узнать об этом мире.

Многие исследователи пришли к выводу, что мозг младенца функционирует как мозг великого ученого. Новорожденные дети зависят от своих родителей гораздо больше, чем любой детеныш в животном мире. Почему? Хотя это может показаться противоречивым, но именно из-за более развитой и сложной способности нашего вида по сравнению с другими – удивительной способности к обучению. В отличие от животных, которые с момента рождения способны управлять целым рядом присущих их виду навыков, люди попадают в среду, которую характеризует крайняя изменчивость вещей и обстоятельств, требующих изучения на протяжении всей жизни. Ползая на четвереньках, дети исследуют мир, ища в нем системы и закономерности, проверяя гипотезу о том, как ведут себя остальные люди. Именно так – через обобщение и подражание – они учатся. Спустя всего несколько месяцев после рождения малыши способны оценивать вероятности и изучать доказательства для принятия тех или иных решений, а также понимают, что могут обратиться за подсказкой к взрослому эксперту. Исследователи из Массачусетского технологического института обратили внимание, что дети в состоянии оценивать вероятности уже в возрасте полутора лет. В ходе проведенного эксперимента им давали коробку, где было много мячиков синего цвета и несколько мячиков желтого цвета. При этом синие мячики издавали звуки, а желтые нет. Было отмечено, что, когда исследователь доставал из коробки синий мячик и издавал им звук, дети ожидали, что и желтый мячик будет также издавать звуки. И наоборот, если в коробке преобладали желтые мячики и было мало синих, малыши быстро понимали, что только синие мячики могут издавать звуки. Подобные исследования демонстрируют, что дети способны быстрее обобщать получаемую информацию при наличии наглядных доказательств.

Малыши ведут себя как настоящие исследователи и используют любые получаемые данные, чтобы решить, продолжать делать что-то самостоятельно или просить о помощи. В ходе другого исследования один из ученых всегда включал игрушку, которая начинала светиться огоньками и издавать звуки. Когда игрушку передавали детям, в большинстве случаев они просили взрослого помочь им заставить игрушку работать, прежде чем сделать выбор в пользу чего-то другого. Иными словами, если малыши не могли включить игрушку самостоятельно, они приходили к выводу, что проблема была в них самих, а не в предмете, находящемся у них в руках. Но как только взрослый человек демонстрировал им, что не может включить игрушку, дети сразу переключали свой интерес на другие игрушки.

Исследования показали, что в десять месяцев малыши стремятся как можно больше узнать о том объекте, который находят для себя интересным и удивительным, как, например, игрушечный заводной грузовик, движущийся по полу их комнаты. Они предпочтут досконально исследовать этот объект, чем играть с другими, более устарелыми моделями, такими как простой грузовик, который надо толкать руками. Это происходит, потому что вещи, с которыми дети сталкиваются впервые, заставляют их проверять те гипотезы, которые выстраивает их мозг вокруг новых вещей. Все это свидетельствует о том, что малыши обладают базовыми знаниями об основах мира. Данные исследования наталкивают нас на мысль о том, что часть этих знаний может носить врожденный характер, а не являться только результатом обучения и опыта. Младенцы и маленькие дети строят интуитивные теории касательно окружающего мира. Дети дошкольного возраста уже способны проверять гипотезы при помощи имеющихся у них данных, а также строить причинно-следственные связи, учиться на статистике и обобщенных экспериментах, прислушиваясь и наблюдая за опытом других людей.

Еще один процесс, который разворачивается на этом ключевом этапе жизни и, кроме того, составляет одну из отличительных особенностей человека, это развитие речи. Высокая скорость развития речи, наблюдаемая в возрасте двух лет, связана с изменением в структуре нейронов, с увеличением связности и миелинизации в мозге в целом, что обеспечивает более быструю и эффективную нервную проводимость. Как это проявляется на ранних этапах жизни? Мы рождаемся с особой встроенной функцией обработки речи. Младенцы – настоящие гении в изучении новых языков, так как до первого года жизни они могут различать звуковые картины абсолютно любого языка (чего мы, взрослые, уже не можем). Эта способность резко снижается после первого года. В сравнении с восприятием других звуковых стимулов дети отдают особое предпочтение тому, чтобы прислушиваться к речи. Несколько групп исследователей обнаружили, что в течение первых шести месяцев малыши прекрасно различают широкий спектр фонетических контрастов, включая звуки речи неродного для них языка. Подобные результаты исследований позволяют предположить, что функции селективного распознавания звуков предшествуют тем, которые развиваются у ребенка в более позднем возрасте, и что свою первоначальную способность различать звуки неродного языка дети утрачивают постепенно с течением времени. Некоторые исследования доказали, что функция распознавания звуков имеет социальную значимость: она облегчает взаимодействие с родителями и, следовательно, гарантирует ребенку выживание.

Было доказано также, что с самого раннего возраста детям свойственно референтное использование языка, иными словами, он служит им исключительно для указания на предметы и вещи. В 2015 году ученые из ведущего итальянского Центра перспективных исследований (SISSA) провели исследование, в котором приняли участие малыши в возрасте пяти месяцев. В ходе исследования им показывали видео, на котором люди произносили слова и не слова (звуки без какого-либо смысла), а затем направляли свой взгляд в сторону, где находился объект. Исследователи отметили, что дети могли предвидеть появление называемых элементов только тогда, когда люди произносили слова. Это говорит о том, что с самого раннего возраста у младенцев развивается понимание, что язык обеспечивает определенную связь между словами и физическим миром вокруг.

Новорожденные также более восприимчивы к статистическим и просодическим паттернам языка (произношению, акценту), чем взрослые. В первый год жизни язык начинает влиять на нейронные цепи мозга задолго до того, как дети произнесут свои первые слова. Шестимесячные дети способны распознавать разницу между фонемами (минимальными фонологическими единицами) всех языков. Тем не менее в возрасте от восьми до десяти месяцев эта способность регулируется в зависимости от частоты распределения фонем, которые они слышат вокруг себя, в языке. Патрисия Кул и ее группа исследователей из Вашингтонского университета обнаружили, что малыши в возрасте шести месяцев, чей родной язык был английским, и дети, чей родной язык был китайским, одинаково способны различать фонемы «р» и «л» (обычно используемые в английском, но не в китайском языке). Тем не менее к восьми месяцам эта способность ослабевала у китайских младенцев, по сравнению с американскими младенцами, слышавшими английский язык каждый день. В более позднем исследовании китайские дети взаимодействовали с носителями английского языка в течение определенного периода времени. Спустя какое-то время способность различать типичные для английского языка фонемы у этих малышей восстановилась и стала сопоставимой со способностями детей, для которых английский язык был родным. Все эти исследования доказывают, насколько важно вербальное общение родителей со своими младенцами с самых первых дней жизни. Малыши могут понимать гораздо больше, чем мы думаем, и это общение помогает им стать более внимательными, облегчает развитие речи и способствует пониманию окружающего мира в целом.

Дети появляются на свет, имея очень мало нейронных связей, которые со временем становятся не только более многочисленными, но и образуют наисложнейшие схемы в мозге. И этот высокоскоростной процесс обучения требует оптимальной работы другого фундаментального элемента – памяти (и забывчивости). Известно, что самые ранние воспоминания маленьких детей хрупки и уязвимы и могут быть легко стерты из сознания. На самом деле мы редко когда помним события из нашего детства, которые происходили с нами в возрасте до четырех лет.

Таким образом, мы видим, что познание мира детьми представляет собой не менее сложный процесс, чем тот, которым следуют великие и отмеченные наградами ученые, направляющие все свои усилия на познания Вселенной. Хотя, если быть предельно честными, младенцы в этом смысле превосходят ученых: они хотят знать и понимать в этой Вселенной все и сразу.