Мозг в стадии разработки. Потрясающие факты об умственном развитии от зачатия до взросления

Марсия Годдард, 2020

«В этой книге я возьму вас в путешествие по мозгу в хронологическом порядке его развития. Путешествие, которое начинается в момент, когда женщина беременеет. Что происходит у нее в голове? Действительно ли во время беременности глупеют или это просто миф? Проявляют ли новорожденные склонность к социальному взаимодействию? Отцы тоже испытывают симптомы беременности? И если да, то как это работает? Станет ли ребенок умнее от прослушивания классической музыки? Почему по-прежнему важно уметь писать от руки? Я попробую объяснить, на чем основывается поведение и как внешнее развитие поведения и навыков подкрепляется внутренним развитием мозга и познания. Я надеюсь, что мне удастся донести до вас идеи, которые родители могут использовать в повседневной жизни. Пусть даже это всего лишь объяснение, почему ребенок ведет (или не ведет) себя определенным образом». Нейробиолог и писатель, обладатель ряда профессиональных наград доктор Марсия Годдард дает краткий обзор того, что мы знаем о развитии мозга, а касаясь тех вопросов, на которые наука еще не дала однозначный ответ, представляет несколько существующих точек зрения и результаты новейших нейробиологических исследований. В каждой главе показано, как протекает когнитивное и социальное развитие ребенка на том или ином этапе, а также развитие моторики. Обсуждая изменения детского мозга, Годдард рассматривает и то, как вместе с ним перестраивается мозг родителей. Книга разрушает несколько устойчивых мифов о мозге, например о тестах на уровень IQ и о билингвизме. Для широкого круга читателей – родителей, педагогов и всех, кто интересуется секретами мозга. В формате PDF A4 сохранен издательский макет книги.

2. Детский мозг

Вот и родился ваш ребенок. В этой книге я не буду затрагивать тему родов. Не потому, что мне о них нечего рассказать, было проведено достаточно исследований о том, что такое роды и как они проходят. Просто я не считаю целесообразным заваливать вас научными выводами, которые, скорее всего, не имеют к вам никакого отношения. Во-первых, потому что каждые роды проходят по-разному (мои первые длились пять дней, а вторые — 20 минут), а во-вторых, потому что вы, мой читатель, можете оказаться мужчиной. О чем мне нравится говорить, так это о том, что происходит после родов. В этой главе приведен краткий обзор того, что мы знаем о состоянии мозга после рождения. У ребенка, матери и отца. Начну с первого года жизни ребенка: от беззащитного комочка до ползающего болтуна.

2.1. Развитие моторики в первый год жизни

В первый год жизни мы развиваемся невероятно быстро, и настолько, что вкратце охватить всю доступную информацию довольно сложно. От рождения, когда ребенок не умеет делать ничего, кроме как пить, испражняться всеми цветами радуги и плакать, чтобы сообщить, что ему что-то нужно, до способности самостоятельно ходить, говорить и есть. Мозг настолько сложен, что невозможно связать каждый важный этап развития с одной конкретной областью. Строение и работа мозга сильно меняются в период детства. В то же время мы видим, что у детей развиваются навыки — когнитивные, социально-эмоциональные и двигательные. В связи с этим возникает вопрос, можно ли найти логичные и надежные связи между изменениями в мозге и переменами в мышлении (мыслительных навыках) и поведении. Теперь мы знаем, что развитие не является линейным процессом, оно не переходит постепенно от одной фазы к другой. Развитие происходит скачкообразно и у всех по-разному. Например, большинство (нормально развивающихся) детей начинают ходить между 10-м и 18-м месяцами. То есть разница составляет 8 месяцев (немало!), и при этом оба срока попадают в границы нормы. Ребенок, который начинает ходить в 10 месяцев, ничем не «лучше» ребенка, который начинает ходить в 18 месяцев. Вы не найдете двоих таких детей, которые развивались бы одинаково, и совершенно не важно, насколько рано или поздно они появились на свет, если только в их развитии не произошло какого-нибудь серьезного нарушения.

Увеличение черепной коробки вдвое

Так что в течение первого года происходит много всего, как заметного, так и незаметного. Исследования показывают, что общий объем мозга младенцев увеличивается на 101 % за первый год жизни. Другими словами, он становится в два раза больше! Это неудивительно, учитывая объем всего того, чему ребенок учится в первые 12 месяцев жизни. Но не каждая область увеличивается в объеме одинаковыми темпами в течение первого года. Кора больших полушарий увеличивается в объеме примерно на 88 %. Это много, но так называемые подкорковые области, которые находятся под корой головного мозга, увеличиваются в объеме на 130 %, а мозжечок за тот же период вырастает на 240 %! Латинское название мозжечка, cerebellum, в переводе означает «маленький мозг». Эту область назвали так потому, что она выглядит как уменьшенная версия мозга, под которым она расположена. В основном мозжечок отвечает за двигательные функции и равновесие. Если взглянуть на самые важные этапы развития в первый год, то мы увидим интересное взаимодействие. В первый год ребенок учится держать голову, дуть, хватать, переворачиваться, наклоняться, сидеть, ползать, подтягиваться, вставать и (в некоторых случаях) ходить. Потому этот период характеризуется развитием моторики, что отражается на увеличении размера мозга. Однако это относится не только к размеру мозга, но и к его функциям. Например, мы знаем, что мозжечок чрезвычайно активен, когда необходимо освоить новый двигательный навык. Клетки мозжечка демонстрируют пик активации на начальном этапе изучения нового движения. Чем чаще отрабатывается движение и чем легче оно дается, тем менее активным становится мозжечок.

Установление связей

Как правило, дети начинают передвигаться на четвереньках, а затем ползать, когда им исполняется от 7 до 10 месяцев. Это выглядит очень мило. Макс начал принимать позу Супермена, лежа на животе. Руки и ноги болтались в воздухе, он дергал ими, как сумасшедший. В какой-то момент он понял, что может подтягиваться вперед с помощью рук, и тут нам пришлось перегородить все проходы (и лестницу). Было проведено довольно много исследований о том, как развивается навык ползания и как он связан с развитием мозга. В одном из таких исследований сравнивались различные группы «ползающих» детей. Сначала изучали младенцев, которые еще не умели ползать, затем тех, кто уже научился этому за 1–4 недели до исследования. У третьей группы был опыт от пяти до восьми недель, а у самых опытных «ползунков» — более девяти недель. Эти группы сравнивали между собой с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Этот метод исследования представляет собой измерение активности мозга путем прикрепления к черепу электродов. Это не опасно и совершенно безболезненно. Исследование показало, что у младенцев, которые только начали ползать, было гораздо больше связей между различными областями коры головного мозга, чем у других групп. Другими словами, когда они начали ползать, множество клеток в их мозге стали активно взаимодействовать между собой.

Можно задаться вопросом, почему эти связи, очевидно, не так ярко представлены у младенцев с большим опытом ползания. Вероятно, это связано с процессом под названием «синаптический прунинг». В ходе этого важного процесса мозг удаляет лишние связи. Это чем-то похоже на процесс борьбы с сорняками. Мозгу кажется, что связи, которые он не использовал в течение относительно долгого времени, не важны для выживания, поэтому и освобождает место для тех, что ему могут понадобиться. Это хороший пример того, как эффективно работает наш мозг. Следующее исследование наглядно это демонстрирует. Малыши, которые недавно научились ползать, все еще пытаются понять, как именно это работает, и их мозг устанавливает всевозможные связи, которые могут помочь в освоении этого навыка. Однако в определенный момент мозг понимает, какие связи действительно помогают ползать плавно, а какие — нет. Те связи, которые используются постоянно, становятся сильнее, а те, которые не приносят пользы, в конце концов исчезают. Это приводит к тому, что у детей с большим опытом ползания находят меньше соединений, зато те, что у них есть, оказываются эффективнее.

Модель Уильяма Т. Гриноу

В основу этих исследований были положены работы одной из самых важных фигур в истории нейронауки — Уильяма Т. Гриноу. Он был американским профессором психологии, который в течение своей карьеры среди прочего изучал вопросы развития и пластичности нашего мозга. Слово «пластичность» в данном случае говорит о том, как мозг способен меняться в своей структуре и наборе функций под влиянием жизненного опыта, а совсем не о том, что мозг похож на пластик (на ощупь он больше напоминает арахисовое масло). Гриноу предположил, что мозг постоянно адаптируется к той среде, в которой находится человек, и к тем моделям поведения, которые ему необходимо поддерживать. Таким образом, мозг постоянно находится в состоянии реорганизации с целью обеспечить человека, которому он верно служит, необходимыми навыками для функционирования в конкретной среде.

На основе своих исследований Гриноу разработал впечатляющую модель, которая объясняет, как люди учатся чему-то новому. Согласно этой модели, на раннем этапе развития нашего мозга преобладает производство синапсов, которые «ожидают» получить новый опыт. Синапс — это зона контакта между двумя клетками мозга, через которую осуществляется передача сигналов от одной клетки к другой с помощью химических веществ (нейромедиаторов). Ожидание нового опыта в данном случае означает, что эти синапсы непосредственно связаны с обучением навыкам, которые необходимы для нашего развития. Примером тому является ползание. Каждый (нормально развивающийся) ребенок учится ползать, и это сопровождается определенными процессами в мозге. Синапсы, ожидающие опыта, обеспечивают сбор нужной информации для правильного протекания этого обучения. Это связано с так называемыми сенситивными периодами. В такие периоды наш мозг особенно восприимчив к информации, которая помогает развитию определенных навыков. Например, существуют сенситивные периоды для формирования визуального восприятия, моторных навыков, речи и так далее. В более позднем возрасте у нас развиваются синапсы, которые зависят от нового опыта. Другими словами, эти связи образуются в ответ на опыт, который не относится к стандартной части нормального развития человека. Речь идет о реорганизации мозга в ответ на уникальный, индивидуальный опыт. Примером может служить навык речи. Каждый ребенок, который сталкивается с человеческой речью, научится говорить, однако конечный уровень владения языком зависит от конкретного содержания речи, с которой он встречается. Например, чтение вслух в раннем детстве является предвестником более успешного совершенствования речевых навыков в последующей жизни. Среда, в которой вы растете и живете, напрямую влияет на развитие вашего мозга.

2.2. Когнитивное развитие в первый год

Когниция означает «способность мыслить». Таким образом, когнитивное развитие представляет собой процесс формирования мыслительных способностей, способов обработки информации мозгом. В первый год многое происходит в когнитивном плане, хотя это сложнее заметить, чем развитие моторики. Когнитивные способности становятся особенно заметными, когда ребенок начинает говорить. Однако исследования проводятся и с совсем маленькими детьми с целью больше узнать о том, что происходит в голове после рождения. В ходе одного из таких исследований проверяли рабочую память детей в возрасте восьми месяцев и четырех лет. Естественно, с восьмимесячными детьми эксперимент приходится проводить иначе, чем с четырехлетними, ведь они еще не могут следовать инструкциям. Так, в ходе первого эксперимента малышей просили найти спрятанную игрушку. В качестве тайников выступали два контейнера разных цветов, и ребенок видел, под какой из них положили игрушку. Спрятав игрушку, исследователи ненадолго отвлекали ребенка от контейнера, называя его по имени, и спрашивали вслух: «Где игрушка?» Тот контейнер, на который ребенок смотрел первым, считали его ответом. Конечно, в этой методике есть что-то субъективное, и мы не уверены на 100 %, что получаем верную информацию о намерениях ребенка, но этот метод часто используется для понимания когнитивных способностей тех детей, которые еще слишком малы, чтобы рассказать о себе. Здесь проверялась рабочая память ребенка, так как игрушку прятали несколько раз, и каждый раз ребенку приходилось обновлять память, чтобы вспомнить, где она находится сейчас.

Эффект Струпа

У четырехлетних детей рабочую память измеряли иначе. Для этого исследователи использовали вариацию эффекта Струпа. На самом деле он слегка запутывает мозг, потому что ответ, который нужно дать, противоречит автоматической реакции. Рабочая память принимает в этом самое активное участие, поскольку ей приходится постоянно напоминать, что не стоит следовать первой, инстинктивной реакции. Тест Струпа заключается в том, что испытуемый видит ряд столбцов со словами («красный», «зеленый», «синий» и «желтый»). Эти слова выделены цветом. В первом раунде цвет и значение слова соответствуют друг другу (так, «красный» — красному, «зеленый» — зеленому и так далее). Во втором раунде задача усложняется, поскольку цвета и слова не совпадают. Например, слово «красный» написано зеленым цветом, а слово «желтый» — синим.

Задача состоит в том, чтобы назвать цвет слова, а не прочитать само слово. Рабочая память при этом терпит довольно сильный удар, потому что ей постоянно приходится подавлять импульс к прочтению слова. В исследовании использовался визуальный вариант, поскольку дети, о которых идет речь, еще не умели читать. Увидев черную карточку с изображением луны, они должны были сказать «день». При виде белой карточки с изображением солнца они должны были сказать «ночь». Затем они выполняли еще одно аналогичное задание, где им нужно было сказать «да», когда исследователь качал головой из стороны в сторону, и «нет», когда исследователь кивал.

Полное обновление мозга

В этом исследовании интересно то, что во время выполнения задания мозговую активность детей измеряли с помощью ЭЭГ. Результаты показали, что восьмимесячные дети используют почти все возможности своего мозга, когда необходимо задействовать рабочую память. Когда в возрасте четырех лет у детей снова измерили мозговую активность, обнаружилась совершенно другая картина. Во время выполнения задания активны были только отдельные области мозга, в том числе лобная доля. Это интересно, поскольку позволяет предположить, что мозг со временем перестраивается, чтобы как можно эффективнее справляться с когнитивными задачами. В восемь месяцев мозг еще не способен правильно обрабатывать относительно сложную информацию и для выполнения подобной когнитивной задачи необходимо задействовать все силы мозга, однако в четыре года уже становится видно, что разные участки начинают специализироваться на разных функциях.

2.3. Социальное развитие в первый год

Словосочетание «социальное поведение» зачастую вызывает ассоциации с вербальным общением, поэтому, когда мы думаем о ребенке в возрасте нескольких месяцев, слово «социальный» оказывается не самым популярным. Однако в первые несколько месяцев происходит много изменений в том, как младенцы взаимодействуют с окружающим миром. А эти изменения, в свою очередь, закладывают основу для всего социального поведения в последующие годы.

Через несколько часов после рождения младенцы уже дольше смотрят на лица, обращенные к ним, чем на лица тех, кто от них отвернулся. Это важный факт, потому что социальное взаимодействие начинается с установления контакта посредством взгляда. Поэтому новорожденные дети обращают внимание на лица, голоса и зрительный контакт. Однако у них пока нет конкретных ожиданий относительно того, как должны выглядеть эти лица или как должны звучать голоса. Им пока не важно, активно ли с ними взаимодействуют или нет. Но через шесть недель ситуация меняется. С этого возраста они начинают расстраиваться, когда окружающие внезапно перестают реагировать на их попытки наладить контакт.

Знания о том, как маленькие дети реагируют на взаимодействие с окружающими, мы получили в результате так называемых экспериментов с неподвижным лицом. Звучит слегка печально, но будьте уверены, что в наши дни этические нормы проведения исследований на детях соблюдаются очень строго. Поэтому вы можете не сомневаться, что впоследствии детям будет обеспечена обширная помощь и они не останутся с психологической травмой на всю жизнь. В ходе эксперимента с неподвижным лицом родитель и ребенок находятся друг напротив друга. Через несколько минут после того, как они поиграют («ку-ку», смех, показывание предметов, хлопанье в ладоши), родитель отворачивается от ребенка.

Как только родитель поворачивается назад, его лицо принимает нейтральное выражение. Он не выглядит сердитым, но и не смеется. Он не проявляет никаких эмоций и не реагирует на ребенка. Далее ребенок усердно пытается взаимодействовать с мамой или папой. Когда у него никак не получается это сделать (родителю было дано указание ни на что не реагировать), он приходит в заметное замешательство. В ходе таких экспериментов можно наблюдать, как малыши в отчаянии смотрят на своих родителей, явно недоумевая, почему они не получают никакого ответа. После этого они часто повторяют попытку: смеются, показывают на предметы и протягивают ручки. Когда ничего из этого не помогает, у детей нарастает чувство разочарования, грусти и напряжения. В конце концов ребенок полностью уходит в себя. Он расстраивается, отворачивается от родителя, а в его взгляде появляется отчаяние и беспомощность. Это по-настоящему мучительное зрелище, и после эксперимента родители отмечают, что им было невероятно тяжело. Во время части эксперимента с неподвижным лицом родители часто начинают проявлять эмоции. В конце связь между родителями и детьми конечно же восстанавливается. Через несколько минут родитель может вернуться в нормальное состояние и взаимодействовать с ребенком. Судя по реакции малышей, становится ясно, что все довольно быстро возвращается на круги своя. Они снова счастливы, активны и спокойны.

Эмоциональная связь и чувство собственной значимости

Какие механизмы объясняют реакцию младенцев, когда нарушается привычное взаимодействие, как в эксперименте с неподвижным лицом? Самое очевидное объяснение: в такой ситуации дети теряют чувство привязанности к родителю. Привязанность чрезвычайно важна для развития ребенка. На самом деле если бы мне пришлось выделить один фактор, самый важный для нормального, здорового развития ребенка, то это была бы надежная привязанность. Она устанавливается, когда родители адекватно реагируют на желание ребенка пообщаться и проявляют заботу последовательно и предсказуемо. Они правильно оценивают потребности ребенка и удовлетворяют их. Они успокаивают ребенка, когда он волнуется, и развлекают, когда он сердится. Для ребенка, который чувствует надежную привязанность, родители являются тихой гаванью, убежищем, из которой он может познавать мир. Небезопасная привязанность связана с различными (в некоторых случаях очень серьезными) формами психопатологии в более позднем возрасте. Это результат непредсказуемого, непоследовательного воспитания. Ребенок не может рассчитывать на то, что родители всегда будут рядом, когда он будет в них нуждаться. Это явление (ненадолго) моделируется во время эксперимента с неподвижным лицом, в ходе которого сразу становится ясно, какое влияние это оказывает на ребенка. Другое, несколько более сложное, объяснение связано с феноменом под названием «чувство собственной значимости». Это понятие обладает особенной спецификой. Чувство собственной значимости подразумевает способность целенаправленно влиять на окружающий мир. Это осознание того, что между вами и окружающими есть разница. Что вы существуете как личность, отдельно от других людей, и что вы обладаете силой и потенциалом добиваться поставленных целей. Это значит, что вы не чувствуете себя беззащитным и не зависите от чужой воли. Чувство собственной значимости тесно связано с самосознанием. В эксперименте с неподвижным лицом младенцев лишают этого чувства: поведение, которое всегда давало желаемый эффект, то есть вызывало социальное взаимодействие с родителем, внезапно перестает работать. Потребность в чувстве собственной значимости — базовая человеческая потребность, поэтому ее отсутствие имеет огромное значение.

Влияние использования смартфонов родителями

Эксперимент с неподвижным лицом является одним из самых воспроизводимых исследований в мире, поэтому уроки, которые мы извлекли из него, обладают большой силой. Благодаря им мы знаем, что дети чрезвычайно социализированы в раннем возрасте и что взаимодействие между родителями и ребенком играет решающую роль для установления здоровой связи и развития. К счастью, это не тот случай, когда проблемы в развитии ребенка возникают сразу после того, как на него несколько раз не отреагируют. Но должна признать, что даже я, обладая достаточно глубокими знаниями в этой области, регулярно ловила себя на том, что мой младший сын требует моего внимания, а я слишком занята другими делами. В 2018 году, когда Макс появился на свет, уже существовали приложения практически для всего. И я даже не буду пытаться отрицать, что в 2018 году телефон стал продолжением моих рук. В том числе мой телефон регулярно участвовал в кормлении Макса, пока однажды я не поняла, что мои действия в точности совпадают с тем, что происходит во время эксперимента с неподвижным лицом. Во время кормления я часто держала телефон в руке, на которой лежала голова Макса. Макс искал внимания всеми способами, а я просто пялилась в экран! При этом я выглядела не такой уж и оживленной. При прокрутке экрана среднестатистический пользователь смартфона выглядит точно так же, как участники эксперимента с неподвижными лицами. «Нейтральный» и «безэмоциональный» — как ни парадоксально, но именно этими словами можно описать выражение лица, когда мы отправляем одно веселое эмодзи за другим в мессенджерах и соцсетях. Во время одного из таких кормлений до меня это наконец-то дошло, и я почувствовала себя паршивой матерью. К счастью, я знала, что это не сразу влечет за собой непреодолимый разрыв в отношениях. Но не думаю, что я единственный человек, чей телефон регулярно участвует в ситуациях, которые до эпохи смартфонов касались исключительно родителей и детей. И это довольно глупо, потому что не знаю, как для вас, но для меня время с детьми бесконечно важнее, чем мобильный телефон!

Конец ознакомительного фрагмента.