Архитектура мозга уточняется и совершенствуется во время периодов интенсивного развития – их называют критическими. Большинство из них приходится на младенчество, но некоторые начинаются только в пубертате. На этих этапах мозг быстро приобретает новые способности: зрительные, речевые и социальные навыки. Опыт в виде сенсорной входящей информации – зрительных образов, звуков и т. д. – необходим, чтобы формировались новые синапсы, укреплялись существующие связи, отмирали избыточные дендриты и добавлялся миелин для ускоренной передачи сигнала. В критические периоды мозг не просто пользуется конкретным опытом – он его настойчиво требует, чтобы обновлять и совершенствовать «черновые» нейронные цепочки. И отсутствие необходимой входящей информации в это время может оказаться губительным.
Рассмотрим для примера детей с врожденным косоглазием (страбизмом), при котором глаза не смотрят вместе в одном направлении. Для нормального восприятия глубины пространства надо, чтобы левый и правый глаза действовали сообща в первые несколько месяцев жизни. У детей со страбизмом эта способность нарушена: они не видят предметы трехмерными или не могут определить расстояние до них. Обычно косоглазие регулируется само или легко корректируется – для этого здоровый глаз прикрывают повязкой. Но, если страбизм стойкий или ребенка не лечат, может развиться «синдром ленивого глаза» – амблиопия. Тогда мозг будет игнорировать информацию от одного глаза, чтобы изображение не двоилось. Чем раньше начинают лечение страбизма, тем лучше. Примерно в 10 лет у ребенка завершается критический период развития бинокулярного зрения, после этого избавиться от косоглазия трудно – время упущено.
Мозг взрослого человека тоже способен меняться под влиянием опыта, но усилий требуется уже больше. Если вы сравнительно недавно пробовали освоить музыкальный инструмент или иностранный язык, то наверняка согласитесь: научиться можно, но все дается не так легко, как в детстве. Причин тому две: критические периоды завершились, а общая пластичность мозга снизилась.
Нейробиолога из Гарварда Такао Хенша интересует, как и почему пластичность усиливается и ослабевает с возрастом. Он исследует нейронные механизмы, отвечающие за начало и завершение критических периодов развития. Хенш сравнивает активность мозга до критического периода с публикой в концертном зале. Поначалу люди разговаривают – одновременно, шумно, хаотично. И лишь когда открывается занавес, появляется некое подобие структуры и порядка.
Хенш обнаружил, что наступление критических периодов регулируют, «успокаивают болтающую публику» два процесса: развитие нейронов, содержащих тормозной нейромедиатор ГАМК, и молекулярное «торможение». Теперь он выясняет, как регулировать время торможения – вызванного ГАМК и молекулярного. Это нужно, чтобы начать обратный отсчет и заново запустить критические периоды, а значит, исправить проблемы развития, .
Почему в процессе эволюции появились критические периоды развития? Почему потенциал пластичности сокращается, когда мы становимся старше? Казалось бы, выгоднее сохранить бесконечную способность меняться в ответ на опыт, который приобретается с возрастом. При этом у нас появлялись бы неограниченные возможности с легкостью осваивать новые навыки или справляться с детскими стрессами и травмами.
Большинство ученых считают: если опыт запустит в мозге взрослого человека широкомасштабную реорганизацию после того, как навыки усвоились и поведение сформировалось, адаптация нарушится. Мозг должен стабилизироваться и обрабатывать информацию об окружающем мире, а не бесконечно меняться под влиянием внешних факторов. Хенш считает, что к «обновлению» критических периодов надо подходить очень осторожно, ведь на этих этапах формируются свойства личности. «Самые ранние воспоминания и опыт принципиально важны, так как они влияют на характер и все, что происходит далее, – говорит он. – Если отнестись к восстановлению пластичности небрежно, новые нейронные связи в мозге могут негативно сказаться на ощущении человеком собственного „я“».
Теперь, когда мы едва ли не под микроскопом рассмотрели, что происходит в мозге в критические периоды, обратимся к более широкой картине. Давайте выясним, что происходит с человеком – хозяином развивающегося мозга. Влияние интенсивного обучения и развитие пластичности мозга проще всего обсудить на примере того периода, когда дети постигают язык.
Его освоение происходит в два больших этапа: сначала дети учатся понимать слова, потом говорить. Младенцы начинают лепетать в возрасте примерно трех месяцев, а к году выговаривают первые слова. К двухлетнему возрасту они произносят до 50 слов и легко понимают в сотни раз больше. К трем годам дети используют более тысячи слов и составляют предложения с определенной структурой, как взрослые. Этот процесс универсален для всех культур и языков, а значит, в своей основе он нейробиологический.
После пубертата мы еще можем учить новые языки и говорить на них, но уже не без усилий. Не усвоив язык до переходного возраста, мы никогда не будем говорить на нем совершенно бегло или без акцента. Дело в том, что языковой навык лучше всего приобретать, когда речевые центры мозга наиболее пластичны.
Первый год жизни – критический для освоения языка, однако уже к 24–28-й неделям беременности ребенок слышит, что происходит во внешнем мире. Это подтверждают исследования: новорожденные чуть больше предпочитают голос матери и язык, который слышали во внутриутробный период. Разумеется, звуки доносятся приглушенно, сквозь околоплодные воды и стенку матки. Считается, что ребенок усваивает скорее не слова, а интонации, особенности и ритм материнской речи.
Если ваши дети росли в середине 1990-х годов, вы, возможно, сталкивались с предположением, будто бы из тех, кто в материнской утробе слушал классическую музыку, получаются гении или по крайней мере студенты университетов Лиги плюща. Это мнение появилось после того, как исследователи обнаружили: младенцы еще до рождения воспринимают музыку и реагируют на нее. Естественно, некоторые родители решили, что их отпрыскам незачем просто так плавать в околоплодных водах, если можно сразу рвануть вперед в гонке за престижным образованием.
Польза так называемого эффекта Моцарта не доказана (правда, и вреда от него нет – разве что для банковского счета). Однако идея прижилась: в продаже до сих пор есть записи и аппаратура для пренатальных музыкальных уроков. В интернете я наткнулась на одно такое устройство под названием Babypod – «внутривагинальный динамик, разработанный для воспроизведения музыки внутри матки для неродившегося ребенка». Хм…
Не важно, что слушают дети – внутривагинальные трансляции симфоний или приглушенный голос матери, все они рождаются гражданами мира, лингвистическими универсалами.
Эти выражения ввела в обиход Патрисия Кюль, специалист по изучению речи и слуха Университета Вашингтона. Ее исследования показывают: дети из любого уголка мира одинаково способны различать при рождении все звуки всех языков. Взрослым и детям постарше это недоступно. В год ребенок становится «культурно специфичным» и может различать лишь звуки родной речи, но не иностранной.
Сравним для примера языковое развитие двоих детей: один родился в Токио, другой в Лондоне. С рождения они оба языковые универсалы, а вот их родители, скорее всего, «культурно специфичны». Носители японского языка с трудом различают звуки «р» и «л», воспринимая оба ближе к «р». Если японского и английского младенцев протестировать в полугодовалом возрасте, оба они легко уловят разницу между «р» и «л». Но к 10-месячному возрасту маленький японец перестанет ее слышать, так как его не приучили к этому на критическом этапе развития. Аналогично носители испанского языка замечают разницу между словами pano и bano, в то время как носители английского воспринимают звуки «п» и «б» в этих словах как одинаковые.
Поскольку во многих языках используются одинаковые звуки, младенцам приходится учиться тому, чтобы извлекать из языка смысл. В первый год жизни маленький универсал специализируется и «настраивается на частоту» своего родного языка. Той же модели следуют младенцы-билингвы: они просто адаптируются к звукам двух разных языков.
Дети не сидят над домашним заданием по языку, зазубривая слова и правила грамматики. Для освоения речи нужны не стандартное обучение и не старания, а дружелюбные, заботливые взрослые, которые проявляют к ребенку интерес и много с ним беседуют.
Разговаривая с ребенком, вы наверняка заметите, что машинально повышаете голос, замедляете темп речи, утрируете интонации и помогаете себе мимикой: «При-и-иве-е-ет, кроха, а кто тебя любит, кто тебя лю-у-убит? Да, я-а-а люблю, я». Малыши предпочитают слушать именно такую речь. У них нет ни желания, ни потребности в том, чтобы с ними общались как с взрослыми. Сюсюканье такого типа в английском называется motherese – буквально «материнский язык» (хотя его с полным основанием заменяют другим термином, parentese – «родительский язык», так как им пользуются и отцы). Это обучение по принципу «подай – отбей». Взрослые и дети взаимодействуют как в пинг-понге: они гулят, лепечут, гримасничают и болтают поочередно.