Эта странность хорошо известна детским неврологам, которые давно знают, что последствия повреждения какого-либо участка мозга у детей могут быть аналогичны последствиям травмы другого участка у взрослых. Такие непредсказуемые клинические проявления дают основания предполагать, что у младенцев и маленьких детей разные области мозга каким-то образом удаленно влияют друг на друга. Аутизм по большей части вызывают генетические особенности и условия пренатального развития, и эти факторы могут действовать в том числе и опосредованно, влияя на работу мозжечка.
Как мозжечок влияет на развитие когнитивных способностей? Он обрабатывает разные типы информации, включая сенсорные сигналы и двигательные команды, для управления действиями и их совершенствования. Мозжечок посылает сигналы в кору головного мозга через таламус — ту самую структуру, активность которой необходима для развития зрения. Считается, что мозжечок предсказывает, как будет меняться мир, и тем самым помогает планированию. Таким образом, мозжечок может регулировать и направлять как движения, так и мысли.
Гипотеза диасхиза развития имеет важные последствия для лечения аутизма. Она позволяет предположить, что при лечении аутизма в раннем возрасте, возможно, следует сосредоточиться на тех областях мозга, которые раньше не связывали с когнитивными или социальными функциями, в частности на мозжечке. Например, у младенцев с повышенным риском аутизма неспособность мозжечка предсказывать ближайшее будущее может затруднить обучение через опыт. В пользу этого предположения свидетельствует и самый эффективный из существующих методов лечения аутизма — прикладной поведенческий анализ, при котором повседневные действия постепенно и целенаправленно поощряются, за счет чего компенсируется дефект функции предсказания. Прикладной поведенческий анализ помогает лишь приблизительно половине детей с аутизмом. Не исключено, что воздействие на активность мозжечка поможет сделать прикладной поведенческий анализ более эффективным или подходящим для большего числа детей.
Таким образом, основной принцип нейробиологии может когда-нибудь помочь миллионам детей избежать аутизма. Чтобы подтолкнуть детей к диалогу с миром, который продолжится всю их жизнь, возможно, для начала следует помочь разным отделам их мозга вступить в диалог друг с другом.
У детей другой мозгЭми Бастиан
НЕДАВНО Я ВПЕРВЫЕ за много лет встала на горные лыжи. Естественно, после такого долгого перерыва я потеряла форму, и поэтому начала с осторожного спуска по одной из простых трасс. Внезапно прямо передо мной оказался маленький ребенок. Я вильнула в сторону и упала, потеряв лыжу и палку. Ребенок выглядел слишком маленьким, чтобы даже ходить, не говоря уже о катании на лыжах! Поначалу я даже разозлилась. Где родители ребенка? Разве можно разрешать ему кататься одному? Но потом я успокоилась и стала смотреть, как крошечные дети стремительно съезжают по крутым склонам. Как малыши смогли научиться так хорошо кататься на горных лыжах?
По всей видимости, очень маленькие дети овладевают многими навыками гораздо быстрее взрослых — особенно в таких областях, как спорт, иностранные языки и музыка. Большинство тренеров и преподавателей скажут вам, что, если вы хотите, например, стать великим теннисистом или скрипачом, начинать обучение нужно в юном возрасте. То же относится и к иностранному языку, если вы хотите говорить на нем не хуже носителей. В чем причина? В чем особенность детского мозга? Всегда ли маленькие дети учатся гораздо быстрее взрослых? И что еще важнее — есть ли у таких превосходных способностей к обучению обратная сторона? Я попытаюсь по порядку ответить на эти вопросы. Откровенно говоря, коротко ответ можно сформулировать так: на самом деле мы не понимаем, как и откуда возникают способности к обучению в процессе развития человека. Но мы знаем несколько интересных вещей.
В чем особенность мозга ребенка? Спросите любого нейробиолога, и он, скорее всего, скажет: «Мозг ребенка более пластичен». Такой ответ мало что дает, поскольку не объясняет, что такое «пластичность», что делает мозг пластичным и почему он теряет пластичность по мере взросления человека. Здесь я буду использовать простое определение: пластичность — это способность мозга модифицировать внутренние связи и функции под воздействием нового опыта. На пластичность влияют самые разные механизмы, как на клеточном, так и на сетевом уровне (см. эссе Линды Уилбрехт в этой книге)[36].
Один из ключевых процессов в развитии мозга, клежащих в основе пластичности, протекает в младенчестве и в раннем детстве; это резкое увеличение количества нейронных связей[37]. В мозге двухлетнего ребенка нейронных связей в два раза больше, чем у взрослого человека. Число контактов между нейронами (то есть синапсов) резко возрастает в младенческом возрасте; по оценкам некоторых исследователей, у новорожденного каждую секунду появляются сотни новых синапсов! Процесс этот очень динамичный — в раннем возрасте связи постоянно меняются. В развивающемся мозге возникают химические сигналы, способствующие образованию правильных связей и противодействующие неправильным. В детском и подростковом возрасте количество нейронных связей постепенно уменьшается до уровня, обычного для взрослых.
Останется ли конкретная связь или исчезнет, в значительной степени зависит от того, используется ли она. Таким образом, для развивающегося детского мозга огромное значение имеют разнообразие, интенсивность и типы переживаний[38]. Связи, которые используются, когда ребенок двигается, слушает, смотрит, думает и чувствует, скорее всего, сохранятся. Но без такой активности связи могут ослабеть или вообще исчезнуть. То есть структура мозга ребенка оптимизируется в раннем возрасте в процессе обучения самым разным вещам, от китайского языка до игры в теннис. Очень важно привлекать ребенка к самым разнообразным занятиям, чтобы в его мозге формировались нужные связи. Разумеется, это сильное упрощение удивительных и сложных процессов, происходящих в голове ребенка. Но нет никаких сомнений, что пластичный детский мозг, открытый новому опыту, во многом способствует лучшей обучаемости ребенка тем или иным навыкам.
Важно также определить, что мы понимаем под лучшей обучаемостью детей по сравнению со взрослыми. Нам кажется, что все дети обладают «суперспособностью» к обучению, но так ли это на самом деле? Все зависит от того, какой смысл мы вкладываем в понятие «суперспособности». Мы можем оценить скорость, объем, качество усвоения информации, а также ту ее долю, которая остается в памяти. Существует множество типов познания, за которые отвечают разные структуры мозга и разные процессы, поэтому успехи в обучении в одной сфере не всегда повторяются в другой. Рассмотрим пример с изучением второго языка. Дети обладают суперспособностью к обучению в том смысле, что они начинают свободно обращаться с новыми знаниями быстрее, чем взрослые, — и говорят на втором языке почти так же хорошо, как те, для кого он родной. Но это не значит, что они лучше усваивают все аспекты языка. На самом деле дети овладевают вторым языком медленнее взрослых; им требуется больше времени, чтобы научиться читать, произносить слова и применять нужные грамматические правила[39]. То есть маленькие дети превосходят взрослых в свободе владения языком, но не в скорости его освоения.
Аналогичным образом маленькие дети, по всей видимости, медленнее взрослых обучаются новым движениям. Ряд исследований в этой области показывает, что скорость моторного обучения у детей постепенно увеличивается и приблизительно к 12 годам достигает уровня взрослого человека[40]. Кроме того, дети начинают обучение с более низкого уровня моторной ловкости, чем взрослые; их движения более вариативны и менее точны[41]. Причина меньшей ловкости, вероятно, в том, что в детском возрасте развитие тех отделов мозга, которые управляют движением, еще не завершено.
Если дети учатся медленнее, а их движения изменчивы, почему нам кажется, что некоторыми навыками, например спуска с горы на лыжах, они овладевают быстрее взрослых? Во-первых, они меньше ростом, и поэтому центр масс у них находится ниже, что повышает устойчивость. (Правда, этот фактор не объясняет быстрое овладение навыками в занятиях, требующих мелкой моторики, таких как видеоигры, при которых работают только кисти рук.) Во-вторых, непостоянство движений ребенка может работать в его пользу, поскольку в каждой ситуации он пробует разные варианты движений, выбирая наилучший. Известно, что такая стратегия — важная часть освоения моторных навыков. Взрослые менее склонны экспериментировать с разными вариантами движений и поэтому зачастую выбирают не самые оптимальные. В-третьих (и это, пожалуй, главное), дети проявляют большую готовность много тренироваться для овладения моторными навыками. Например, когда малыш учится ходить, за один час он делает в среднем 2400 шагов и падает 17 раз. Это очень интенсивная тренировка — за один час ребенок проходит расстояние, примерно равное длине семи футбольных полей. А за шесть часов дневной активности ребенок падает сотню раз и проходит 46 футбольных полей[42]. Таким образом, большой объем практики, к которому готовы младенцы и маленькие дети, и высокая пластичность детского мозга, открытого новому опыту, объясняют тот факт, что они способны осваивать моторные навыки лучше взрослых.
К сожалению, у детской пластичности есть и обратная сторона, поскольку на развитие мозга влияют любые переживания, а не только позитивные. Поэтому пластичность может не только способствовать обучаемости, но и стать источником проблем. Стресс и негативный опыт могут вызвать нежелательные изменения в мозге ребенка