Страница:
Такие простые инструменты позволили исследователям определить пять способностей, которыми младенцы обладают задолго до своего годовалого возраста.
Первая способность: дети могут различать, как часто происходят конкретные события. Например, первым шагом в обучении языку является распознавание слогов, которые образуют слово. Однако при разговоре люди обычно не делают пауз между словами. Один из способов усвоения слов – запоминание слогов, которые часто встречаются вместе. Например, когда ваш ребенок слышит слово «малыш», как он может отличить целое слово от составных слогов «ма» и «лыш»? Дело в том, что слово «малыш» звучит гораздо чаще, чем «лыш».
Хорошо организованный эксперимент показал, что дети, как правило, действительно думают таким образом. Исследователи сочинили три бессмысленных слова, таких как «бидаку», каждое из которых состояло из трех слогов. Потом они представили эти слова восьмимесячным младенцам в разной последовательности, без пауз между словами.
Когда младенцы познакомились с этими новыми словами, исследователи стали произносить либо одно из бессмысленных слов, либо новое слово, состоящее из первоначальных слогов (например, «кудаби»). Затем они позволили детям контролировать длительность произнесения слов, глядя в направлении динамики. Исследователи обнаружили, что дети значительно дольше прислушивались к новым словам, даже если они состояли из таких же слогов. Поскольку младенцы уже слышали все слоги по отдельности, ученые пришли к выводу, что они воспринимают первоначальную группировку слогов как знакомую. Способность определять вероятность событий, свойственная многим животным, служит ключевым компонентом обучения. Она создает основу для ответа на важные вопросы, такие как «где скорее всего можно найти пищу?»
Вторая способность: младенцы используют совпадения для «выводов» о причинах и следствиях. Известно, что после развития языковых навыков дети в возрасте 2,5 года могут делать причинно-следственные высказывания, такие как «он пошел к холодильнику, потому что проголодался». Но похоже, младенцы начинают распознавать такие же причинно-следственные отношения задолго до этого возраста.
В ходе одного эксперимента над колыбелькой 3-месячного младенца подвешивали подвижную игрушку и прикрепляли ее ленточкой к одной ноге малыша. Когда он дрыгал ножкой, игрушка двигалась. Младенцы были зачарованы этим новым развлечением. Они больше улыбались и чаще смотрели на подвижную игрушку, чем в тех случаях, когда такая же игрушка находилась за пределами их досягаемости. Уже через несколько минут тренировки они начинали чаще дрыгать ножкой. Три дня спустя они по-прежнему делали это, когда видели игрушку, даже если она больше не была привязана к ноге. Поскольку дрыганье ногой было конкретной реакцией, направленной на движение игрушки, дети явно усваивали элементарную связь причины и следствия. Использование совместно происходящих событий для определения их возможной причины является ключевой частью нашей способности узнавать устройство окружающего мира.
Задолго до своего первого дня рождения младенец дольше смотрит на предмет, не обладающий свойствами связности, плотности, непрерывности или постоянства во времени. В ходе одного эксперимента пятимесячным младенцам показывали игрушечный автомобиль, скатывающийся с горки, средняя часть которой была скрыта за ширмой. Когда на горке за ширмой помещали препятствие, похожее на коробочку, пятимесячные малыши как будто ожидали, что оно остановит автомобиль. Откуда мы узнали об этом? Когда исследователи тайком убирали препятствие через люк внизу и автомобиль успешно съезжал вниз по горке, ребенок дольше смотрел на ширму, как бы удивляясь тому, что коробочка оказалась неплотной. При таком методе оценки дети уже в возрасте 3,5 месяца показывали, что они имеют представление о предметах, которые скрыты за другими предметами.
Дети также распознают действующие силы – существ, которые имеют цели и намерения и могут двигаться самостоятельно. Например, руки всегда принадлежат таким существам. Если ребенок видит руку, которая тянется к одному из двух предметов, он понимает, что человек хочет взять именно этот предмет. Когда предметы меняются местами, ребенок дольше смотрит в том случае, если при второй попытке рука тянется на прежнее место, где лежит другой предмет. Он каким-то образом понимает, что человек, протягивающий руку к предмету, хочет взять именно этот предмет. С другой стороны, если ткнуть в предмет палкой, младенец не удивится тому, что палка не следует за предметом на новое место, поскольку не ожидает, что палка будет действовать как сознательная сила.
Как и взрослые, маленькие дети склонны приписывать сознательные свойства вещам, которые на самом деле не являются живыми. Во время просмотра фильма, где геометрическая фигура – круг «преследует» другой круг, дети в возрасте одного года смотрят более внимательно, если второй круг отодвигается от преследователя, чем в том случае, когда он остается на месте.
Четвертая способность: младенцы организуют информацию по категориям, а людей по группам. Если трехмесячному младенцу показывают ряд только мужских лиц, он тратит все меньше времени на каждое новое лицо предположительно потому, что устает смотреть на мужчин. Когда появляется женское лицо, он смотрит дольше. Так бывает даже в том случае, если волосы не видны. Значит, дети явно принимают во внимание черты лица, а не прически, чтобы отличать мужчин от женщин. Эти категории имеют прямое отношение к повседневной жизни ребенка.
Большинство младенцев предпочитают смотреть на женские, а не на мужские лица, если только главный опекун малыша не мужчина – в этом случае младенец оказывает предпочтение мужчинам.
Такие широкие категории, как «животные» и «мебель», появляются на очень раннем этапе, а другие возникают позднее. Границы многих категорий, от фонем до выражения лица, формируются в процессе опыта. Однако ведь никто и никогда не объяснял младенцам, что разделение вещей на категории – хорошая стратегия; это встроено в их мозг. Эта стратегия создает примитивную основу для построения категорий в зрелом возрасте, которое позволяет нам соотносить новые предметы или людей с уже имеющимся опытом. Как мы убедимся в главе 20, упомянутая стратегия вместе с тем служит источником стереотипов и некоторых предубеждений.
Пятая способность: дети обращают внимание на значимую информацию, игнорируя бо́льшую часть происходящего вокруг них. Возможно, вы заметили, что дети гораздо менее избирательно проявляют свое внимание, чем взрослые, тем не менее у них есть четко выраженные автоматические предпочтения в этом плане. С самого раннего возраста малыши уделяют особое внимание человеческим голосам, лицам и движущимся предметам. Младенцы начинают отдавать предпочтение человеческим лицам уже через полчаса после рождения, а через два дня они отдают предпочтение и человеческим голосам. В трехмесячном возрасте они замечают предметы, которые явно отличаются от окружающих предметов, такие как красный круг среди черных кругов.
С раннего возраста самые близкие люди начинают направлять внимание ребенка. Младенец может следовать за взглядом взрослого человека уже в 4-месячном возрасте. А по достижении одного года он способен направлять свое внимание и указывать пальцем туда, куда указывает кто-то другой. Умение направлять и удерживать внимание значительно увеличивает способность мозга узнавать конкретные вещи в любом возрасте. В компьютерных моделях функционирования мозга врожденные приоритеты в сфере информации являются мощным механизмом освоения тех или иных задач. Например, врожденный интерес ребенка к голосам помогает ему учить язык. Все эти способности обеспечивают развитие мозга «детей-одуванчиков», требуя лишь ежедневно подытоживать накопленный опыт, что взрослые делают практически инстинктивно.
У взрослых эти пять способностей составляют основу работы мозга. Фактически у большинства из нас они находятся в гиперактивном состоянии. Когда мы воспринимаем наши компьютеры или автомобили так, словно они наделены собственными целями и намерениями (обычно противоположными нашим собственным), наша природная склонность отличать действующие силы от пассивных предметов явно не срабатывает.
Когда питчер в бейсболе выигрывает три матча, пока носит определенные носки, а потом утверждает, что будет надевать эти «счастливые носки» каждый раз, когда выходит на поле, он устанавливает причинно-следственную связь между событиями, которые произошли случайно.
То, что многие наши примеры относятся именно к 3-месячным детям, имеет простое объяснение. Детей более младшего возраста труднее тестировать. И на основании нашего опыта мы полагаем, что эти способности присутствуют с самого рождения, по крайне мере в примитивной форме.
Правда, в конечном счете не так уж важно, рождаются ли младенцы с этими способностями или усваивают их вскоре после рождения. Так или иначе все нормальные дети приобретают описанные умения на очень раннем этапе своей жизни. Они с младенчества полагаются на них и продолжают делать это впоследствии. С другой стороны, эти когнитивные способности – всего лишь начало. По мере взросления все они становятся значительно более сложными.
Благодаря описанным выше базовым способностям мозг ребенка готов адаптироваться в той обстановке, в которой малыш находится во время своего развития. Это позволяет детям развиваться практически в любых условиях. На протяжении своей истории представители нашего вида выживали в самых разных условиях. И мы прежде всего узнаем о тех свойствах нашего окружения, которые непосредственно связаны с выживанием. Специализированные механизмы обучения обычно лучше подходят для этой цели, чем общие схемы. Они готовят мозг маленького ребенка к усвоению многих вещей, но не всего, что угодно.
Глава 2
Первая способность: дети могут различать, как часто происходят конкретные события. Например, первым шагом в обучении языку является распознавание слогов, которые образуют слово. Однако при разговоре люди обычно не делают пауз между словами. Один из способов усвоения слов – запоминание слогов, которые часто встречаются вместе. Например, когда ваш ребенок слышит слово «малыш», как он может отличить целое слово от составных слогов «ма» и «лыш»? Дело в том, что слово «малыш» звучит гораздо чаще, чем «лыш».
Хорошо организованный эксперимент показал, что дети, как правило, действительно думают таким образом. Исследователи сочинили три бессмысленных слова, таких как «бидаку», каждое из которых состояло из трех слогов. Потом они представили эти слова восьмимесячным младенцам в разной последовательности, без пауз между словами.
Когда младенцы познакомились с этими новыми словами, исследователи стали произносить либо одно из бессмысленных слов, либо новое слово, состоящее из первоначальных слогов (например, «кудаби»). Затем они позволили детям контролировать длительность произнесения слов, глядя в направлении динамики. Исследователи обнаружили, что дети значительно дольше прислушивались к новым словам, даже если они состояли из таких же слогов. Поскольку младенцы уже слышали все слоги по отдельности, ученые пришли к выводу, что они воспринимают первоначальную группировку слогов как знакомую. Способность определять вероятность событий, свойственная многим животным, служит ключевым компонентом обучения. Она создает основу для ответа на важные вопросы, такие как «где скорее всего можно найти пищу?»
Вторая способность: младенцы используют совпадения для «выводов» о причинах и следствиях. Известно, что после развития языковых навыков дети в возрасте 2,5 года могут делать причинно-следственные высказывания, такие как «он пошел к холодильнику, потому что проголодался». Но похоже, младенцы начинают распознавать такие же причинно-следственные отношения задолго до этого возраста.
В ходе одного эксперимента над колыбелькой 3-месячного младенца подвешивали подвижную игрушку и прикрепляли ее ленточкой к одной ноге малыша. Когда он дрыгал ножкой, игрушка двигалась. Младенцы были зачарованы этим новым развлечением. Они больше улыбались и чаще смотрели на подвижную игрушку, чем в тех случаях, когда такая же игрушка находилась за пределами их досягаемости. Уже через несколько минут тренировки они начинали чаще дрыгать ножкой. Три дня спустя они по-прежнему делали это, когда видели игрушку, даже если она больше не была привязана к ноге. Поскольку дрыганье ногой было конкретной реакцией, направленной на движение игрушки, дети явно усваивали элементарную связь причины и следствия. Использование совместно происходящих событий для определения их возможной причины является ключевой частью нашей способности узнавать устройство окружающего мира.
Младенец способен отличить кошку от собаки – задача, которую до сих пор крайне сложно запрограммировать на компьютере.
Миф: если что-то идет не так, то мама виноватаТретья способность: маленькие дети отличают предметы от действующих сил и относятся к ним совершенно по-разному. Младенцы, как и остальные люди, понимают, что предметы обладают связностью (части каждого предмета сцеплены друг с другом), плотностью (через предмет не может пройти что-то другое) и непрерывностью (все части предмета соединены с другими его частями) и движутся лишь в том случае, когда кто-то прикасается к ним. В течение долгого времени считалось, что младенцы до полутора лет не понимают концепцию предметного постоянства{По-другому это называют константностью восприятия. – Прим. ред.}, которая гласит, что предметы продолжают существовать, даже когда мы не видим их. Эта точка зрения исходит от знаменитого психолога Жана Пиажé{Жан Пиажé (фр. Jean William Fritz Piaget; 1896–1980) – швейцарский психолог и философ, известен работами по изучению психологии детей, создатель теории когнитивного развития и философско-психологической школы. – http://ru.wikipedia.org/wiki/}, впервые детально исследовавшего когнитивные способности маленьких детей. Недавно это научное представление было поставлено под сомнение исследователями, которые нашли новые способы тестирования{В западной традиции тестированием называется любое испытание – эксперимент по схеме стимул–реакция. – Прим. ред.} младенцев.
Зигмунду Фрейду есть за что ответить. Его идеи были во многом спекулятивными и в конце концов дальнейшие исследования некоторые из них опровергли. Но фрейдовские представления оставили глубокий отпечаток на нашей культуре. Одна из навязчивых идей заключается в том, что связь ребенка с его матерью служит образцом для всех последующих отношений в его жизни.
Это представление привело многих людей к заключению, что поведение матери оказывает невероятно сильное влияние на то, каким человеком впоследствии становится ее ребенок.
Из этого убеждения выросла культура, в которой абсолютно незнакомые люди чувствуют моральное обязательство вмешаться, если видят беременную женщину, выпивающую глоток вина, или мать, кричащую на своего маленького сына. В прошлом психиатры даже винили матерей в аутизме или шизофрении их детей, хотя эти нарушения в основном связаны с генетическими мутациями.
Пришло время успокоиться. Теперь, когда вы знаете, что дети активно участвуют в своем развитии, должно быть ясно, что родители не обязаны быть идеальными во всем. Мы не рекомендуем кричать на детей, но главным образом потому, что это неэффективный способ влиять на поведение вашего ребенка (см. главу 29), а не потому, что ваше случайное плохое настроение может нанести серьезный и долговременный ущерб его психике.
Так или иначе, как вы убедитесь в главе 17, стиль воспитания оказывает гораздо менее глубокое влияние на личность, чем считают большинство из нас. Нам бы хотелось видеть родителей, которые радуются за своих детей, а не беспокоятся о всевозможных аспектах их взросления.
Такой подход будет не менее эффективным в формировании здоровой личности, но доставит больше удовольствия всем участникам процесса.
Задолго до своего первого дня рождения младенец дольше смотрит на предмет, не обладающий свойствами связности, плотности, непрерывности или постоянства во времени. В ходе одного эксперимента пятимесячным младенцам показывали игрушечный автомобиль, скатывающийся с горки, средняя часть которой была скрыта за ширмой. Когда на горке за ширмой помещали препятствие, похожее на коробочку, пятимесячные малыши как будто ожидали, что оно остановит автомобиль. Откуда мы узнали об этом? Когда исследователи тайком убирали препятствие через люк внизу и автомобиль успешно съезжал вниз по горке, ребенок дольше смотрел на ширму, как бы удивляясь тому, что коробочка оказалась неплотной. При таком методе оценки дети уже в возрасте 3,5 месяца показывали, что они имеют представление о предметах, которые скрыты за другими предметами.
Дети также распознают действующие силы – существ, которые имеют цели и намерения и могут двигаться самостоятельно. Например, руки всегда принадлежат таким существам. Если ребенок видит руку, которая тянется к одному из двух предметов, он понимает, что человек хочет взять именно этот предмет. Когда предметы меняются местами, ребенок дольше смотрит в том случае, если при второй попытке рука тянется на прежнее место, где лежит другой предмет. Он каким-то образом понимает, что человек, протягивающий руку к предмету, хочет взять именно этот предмет. С другой стороны, если ткнуть в предмет палкой, младенец не удивится тому, что палка не следует за предметом на новое место, поскольку не ожидает, что палка будет действовать как сознательная сила.
Как и взрослые, маленькие дети склонны приписывать сознательные свойства вещам, которые на самом деле не являются живыми. Во время просмотра фильма, где геометрическая фигура – круг «преследует» другой круг, дети в возрасте одного года смотрят более внимательно, если второй круг отодвигается от преследователя, чем в том случае, когда он остается на месте.
Четвертая способность: младенцы организуют информацию по категориям, а людей по группам. Если трехмесячному младенцу показывают ряд только мужских лиц, он тратит все меньше времени на каждое новое лицо предположительно потому, что устает смотреть на мужчин. Когда появляется женское лицо, он смотрит дольше. Так бывает даже в том случае, если волосы не видны. Значит, дети явно принимают во внимание черты лица, а не прически, чтобы отличать мужчин от женщин. Эти категории имеют прямое отношение к повседневной жизни ребенка.
Большинство младенцев предпочитают смотреть на женские, а не на мужские лица, если только главный опекун малыша не мужчина – в этом случае младенец оказывает предпочтение мужчинам.
Такие широкие категории, как «животные» и «мебель», появляются на очень раннем этапе, а другие возникают позднее. Границы многих категорий, от фонем до выражения лица, формируются в процессе опыта. Однако ведь никто и никогда не объяснял младенцам, что разделение вещей на категории – хорошая стратегия; это встроено в их мозг. Эта стратегия создает примитивную основу для построения категорий в зрелом возрасте, которое позволяет нам соотносить новые предметы или людей с уже имеющимся опытом. Как мы убедимся в главе 20, упомянутая стратегия вместе с тем служит источником стереотипов и некоторых предубеждений.
Пятая способность: дети обращают внимание на значимую информацию, игнорируя бо́льшую часть происходящего вокруг них. Возможно, вы заметили, что дети гораздо менее избирательно проявляют свое внимание, чем взрослые, тем не менее у них есть четко выраженные автоматические предпочтения в этом плане. С самого раннего возраста малыши уделяют особое внимание человеческим голосам, лицам и движущимся предметам. Младенцы начинают отдавать предпочтение человеческим лицам уже через полчаса после рождения, а через два дня они отдают предпочтение и человеческим голосам. В трехмесячном возрасте они замечают предметы, которые явно отличаются от окружающих предметов, такие как красный круг среди черных кругов.
С раннего возраста самые близкие люди начинают направлять внимание ребенка. Младенец может следовать за взглядом взрослого человека уже в 4-месячном возрасте. А по достижении одного года он способен направлять свое внимание и указывать пальцем туда, куда указывает кто-то другой. Умение направлять и удерживать внимание значительно увеличивает способность мозга узнавать конкретные вещи в любом возрасте. В компьютерных моделях функционирования мозга врожденные приоритеты в сфере информации являются мощным механизмом освоения тех или иных задач. Например, врожденный интерес ребенка к голосам помогает ему учить язык. Все эти способности обеспечивают развитие мозга «детей-одуванчиков», требуя лишь ежедневно подытоживать накопленный опыт, что взрослые делают практически инстинктивно.
У взрослых эти пять способностей составляют основу работы мозга. Фактически у большинства из нас они находятся в гиперактивном состоянии. Когда мы воспринимаем наши компьютеры или автомобили так, словно они наделены собственными целями и намерениями (обычно противоположными нашим собственным), наша природная склонность отличать действующие силы от пассивных предметов явно не срабатывает.
Когда питчер в бейсболе выигрывает три матча, пока носит определенные носки, а потом утверждает, что будет надевать эти «счастливые носки» каждый раз, когда выходит на поле, он устанавливает причинно-следственную связь между событиями, которые произошли случайно.
То, что многие наши примеры относятся именно к 3-месячным детям, имеет простое объяснение. Детей более младшего возраста труднее тестировать. И на основании нашего опыта мы полагаем, что эти способности присутствуют с самого рождения, по крайне мере в примитивной форме.
Правда, в конечном счете не так уж важно, рождаются ли младенцы с этими способностями или усваивают их вскоре после рождения. Так или иначе все нормальные дети приобретают описанные умения на очень раннем этапе своей жизни. Они с младенчества полагаются на них и продолжают делать это впоследствии. С другой стороны, эти когнитивные способности – всего лишь начало. По мере взросления все они становятся значительно более сложными.
С самого раннего возраста дети уделяют особое внимание человеческим голосам, лицам и движущимся предметам.Эта картина оставляет мало места для устаревшего представления о том, что дети рождаются с потенциалом развития в любом направлении. Все они начинают с определенных предпочтений. Когнитивные способности, которыми дети обладают в начале своей жизни, необходимы для развития их мозга. Компьютерные специалисты, которые создают симуляции, моделирующие работу мозга, также подтверждают, что предпочтения необходимы для реалистичной работы их программ, хотя они и ограничивают нас в некотором отношении. Ученые не могут убедительно объяснить, как мозг взрослого человека может развиться на основе самообучающегося механизма, который начинает работу без определенных предпочтений.
Благодаря описанным выше базовым способностям мозг ребенка готов адаптироваться в той обстановке, в которой малыш находится во время своего развития. Это позволяет детям развиваться практически в любых условиях. На протяжении своей истории представители нашего вида выживали в самых разных условиях. И мы прежде всего узнаем о тех свойствах нашего окружения, которые непосредственно связаны с выживанием. Специализированные механизмы обучения обычно лучше подходят для этой цели, чем общие схемы. Они готовят мозг маленького ребенка к усвоению многих вещей, но не всего, что угодно.
Глава 2
Начало: внутриутробное развитие
Возраст: от зачатия до рождения
Когда мы наблюдаем за строительством дома, то часто удивляемся, как быстро возводится опорный каркас. Снаружи дом выглядит почти готовым уже вскоре после начала строительства, но отделка интерьера и прокладка кабелей занимает потом гораздо больше времени. Построение мозга следует сходной стратегии: расстановка сигнальных клеток (нейронов) в нужное положение – это сравнительно легкая задача, и она завершается еще до рождения ребенка. А вот подключение и наладка всех связей – настолько сложный процесс, что продолжается до того возраста, как молодой человек поступает в колледж.
Правда, развитие мозга ребенка существенно отличается от строительства дома в одном: построение мозга от оплодотворенной яйцеклетки до мозга новорожденного младенца в основном происходит автоматически. Процессы, формирующие мозг, находятся под управлением гибкой генетической программы, позволяющей плоду расти почти при любых обстоятельствах. (Как гласит надпись на упаковке некоторых наших любимых устройств, «сборка не требуется».) Главное условие: вынашивающая ребенка мать должна быть здоровой.
В этой главе содержатся некоторые самые ценные советы, касающиеся внутриутробного развития, включая предупреждения о его опасностях. Но прежде чем перейти к подробностям, почерпнутым из научной литературы, мы хотим подчеркнуть следующее: большинство беременностей заканчивается хорошо. Авторы многих популярных книг (вы знаете, о ком идет речь) советуют женщинам избегать любых рисков во время беременности, даже самых незначительных. Однако длинные списки потенциальных угроз пугают будущих матерей (зато помогают продавать книги), они также могут привести к материнскому стрессу, который сам по себе плохо влияет на развитие плода (см. врезку «Практический совет: меньше стресса, меньше проблем»).
Последствия рисков во время беременности зависят от их тяжести и от той фазы беременности, в которой они проявляются. В большинстве случаев, когда происходит выкидыш или рождается дефективный ребенок, поведение беременной женщины здесь ни при чем. У вас будет возникать искушение винить себя за все, что происходит с вашим ребенком, но необходимо иметь ясную перспективу.
То обстоятельство, что развитие мозга еще не родившегося ребенка в основном является самоорганизующимся процессом, может принести вам некоторое облегчение. В то же время следует помнить о нескольких важных вещах, где ваше участие может сыграть значимую роль. Попробуем понять некоторые научные детали самой начальной стадии формирования мозга, они не так сложны, как может показаться на первый взгляд.
Мозг зародыша начинает формироваться на раннем этапе гестации{В оригинале авторы используют слово «беременность». Однако, если соблюдать научную строгость, у зародыша или плода никак не может быть беременности. Этот процесс с его, так сказать, внутренней точки зрения называется гестацией. – Прим. ред.}. На первом месяце группа клеток развивающегося эмбриона получает химические сигналы и начинает формировать нервную систему. Через 3 недели после зачатия нервная пластинка – слой клеток, проходящий по всей длине эмбриона – смыкается краями и образует нервную трубку, из которой впоследствии формируется спинной и головной мозг.
Если нервная трубка не закрывается полностью, то происходит выкидыш или ребенок рождается с врожденным дефектом, таким как расщепление позвоночника (при расщеплении позвоночника, или спинномозговой грыже, неполное закрытие нервной трубки иногда приводит к выпиранию спинного мозга из позвоночного столба). Недостаток фолиевой кислоты в организме матери увеличивает риск дефектов нервной трубки. По этой причине женщине с самого начала беременности следует ежедневно принимать 400 мкг фолиевой кислоты (витамин группы В) или больше – если она вынашивает более одного ребенка. Другим источником указанного витамина служит хлеб, который в США и многих других странах готовят из муки с добавкой фолиевой кислоты именно по этой причине. Если вы хотите завести ребенка, то нужно принимать фолиевую кислоту до зачатия, поскольку многие женщины узнают о своей беременности уже после закрытия нервной трубки у эмбриона, т. е. на 4-й неделе после зачатия или позже.
Следующая стадия развития нервной системы эмбриона – ее сегментация. Нервная трубка делится на составные части к 6-й неделе беременности. Вы можете представлять это как планировку комнат перед строительством нового дома, за исключением того, что сегментация определяется не физическими барьерами, а химическими сигналами. Самый большой отдел нервной трубки в заднем конце человеческого эмбриона становится спинным мозгом. Отдел меньшего размера в головной части разделяется на три сегмента, которые впоследствии становятся тремя разными частями головного мозга (см. рис.).
Задний из этих трех сегментов превращается в ствол головного мозга, который контролирует в основном базовые подсознательные функции, такие как рефлекторные движения глаз и головы, дыхание, частота сердцебиения, сон, половое возбуждение и пищеварение. Кроме того, он образует мозжечок, который собирает сенсорную информацию для управления движением (скажем, подсчитывает, с каким усилием нужно поднять ногу при ходьбе по лестнице).
Средний сегмент образует срединные структуры мозга, включая гипоталамус, миндалевидное тело и гиппокамп (см. рис.). Гипоталамус контролирует более осознанные базовые процессы, такие как регулировка сексуального поведения, голод, жажда, температура тела и дневные ритмы сна и бодрствования, а также выделение стрессовых и половых гормонов. Миндалевидное тело отвечает за эмоции, особенно за чувство страха. У гиппокампа есть две главных функции: он переводит информацию в долговременную память и играет важную роль в пространственной ориентировке.
Третий сегмент, расположенный в передней части мозга, становится таламусом и корой больших полушарий, которая также называется неокортексом. Сенсорная информация, поступающая в организм через глаза, уши или кожу, направляется в таламус – структуру, расположенную в центре мозга, которая фильтрует ее и направляет в кору головного мозга. Ученые подразделяют неокортекс на четыре части, называемые долями. (Две доли каждого отдела симметрично расположены в правом и левом полушарии.) Затылочные доли коры больших полушарий мозга отвечают за зрительное восприятие. Височные доли отвечают за слух, включая понимание устной речи. Кроме того, они тесно взаимодействуют с миндалевидным телом и гиппокампом и играют значимую роль в обучении, запоминании и эмоциональных реакциях. Теменные доли получают осязательную информацию, собирают воедино сигналы от всех органов чувств и направляют наше внимание. Лобные доли управляют осознанным движением, речью и выбором поведения в зависимости от наших намерений и обстановки.
На ранних стадиях созревания эмбриона все эти сегменты мозга имеют крошечные размеры. По мере развития химические маркеры разделяют мозг на большее количество частей и определяют зоны коры, ответственные за определенные аспекты зрения или языка. Группу клеток с общей функцией называют ядром. После определения всех областей мозга они растут и развиваются в определенной последовательности: от затылочной до лобной части (см. рис.). Этот процесс продолжается в детстве и подростковом возрасте (см. главу 9).
Главной целью на ранних этапах развития мозга является создание миллиардов и миллиардов новых клеток. Клетки первоначальной нервной системы многократно делятся и создают дополнительные клетки-предшественники. Эти клетки могут делиться во время движения, оставляя за собой цепочки нейронов. В процессе деления также возникают различные виды глиальных клеток{Глиальные клетки, или глия, – совокупность всех клеток нервной ткани, помимо самих нейронов. Это своего рода соединительная нервная ткань – промежуточные ее клетки, выполняющие разные полезные функции. – Прим. ред.}. Один тип глиальных клеток направляет размещение нейронов на ранних стадиях развития, протягивая длинные волокна, которые действуют как «тропы», по которым следуют нейроны.
Количество клеточных делений и тип клеток, которые они производят, жестко контролируется сочетанием химических сигналов в разных областях мозга и взаимодействием с уже существующими клетками. Добавление новых нейронов в основном завершается к 20 неделям гестационного периода эмбриона (который принято отсчитывать с первого дня последнего менструального периода матери), т.е. примерно через 18 недель после зачатия. Очень небольшое количество нейронов продолжает появляться даже в зрелом возрасте, а новые глиальные клетки формируются в течение всей жизни.
Затем клетки эмбриона начинают дифференцироваться для выполнения конкретных задач. Дифференциация происходит в несколько этапов: по мере того как задачи становятся все более специфическими, они и направляются все более четкими химическими сигналами.
На базовом уровне нейроны имеют много общего. Они получают химические сигналы посредством веществ, называемых нейротрансмиттерами, которые высвобождаются другими (специальными) нейронами. Когда молекулы нейротрансмиттера связываются с принимающими рецепторами на дендритах нейрона, возникают электрические и химические сигналы, которые могут распространяться по всему телу клетки. При достаточном количестве одновременных электрических сигналов тело клетки может генерировать электрический импульс, который используется для «общения» с другими нейронами.
Этот выходной сигнал нейрона, который называется биоэлектрическим потенциалом, передается по аксону – очень длинному и тонкому отростку нейрона, который тянется от тела нейрона, например расположенного в головном мозге, к своей цели (какому-то участку мозга или тела, например к пальцу на ноге). Каждый нейрон имеет один аксон, который часто ветвится для достижения многочисленных участков. Молекулы нейротрансмиттера находятся в специализированных локусах на концах аксонных ответвлений и высвобождаются при получении биоэлектрического импульса. Когда нейротрансмиттер связывается с рецепторами дендрита другого нейрона, тот возбуждается или подавляется – в зависимости от типа передаваемого нейротрансмиттера. Место соединения аксона передающего нейрона с дендритом принимающего нейрона называется синапсом.
Конечный этап дифференциации нервных клеток эмбриона часто зависит от взаимодействия нейронов в синапсах.
Глия (совокупность глиальных клеток) тоже принимает разные формы. Иногда глиальные клетки обволакивают проводящие аксоны, как своего рода изолирующая пластиковая оболочка электрического провода, и образуют слой под названием миелин, он способствует ускорению связи между нейронами. В других случаях глия обрамляет кровеносные сосуды и контролирует химические сигналы, поступающие в мозг и обратно. Глия также образует защитную систему мозга, обволакивая и удаляя инородные вещества и остатки отмирающих клеток. У эмбриона она тоже дифференцируется в соответствии с химическими сигналами, обычно немного позже, чем нейроны в тех же областях.
Правда, развитие мозга ребенка существенно отличается от строительства дома в одном: построение мозга от оплодотворенной яйцеклетки до мозга новорожденного младенца в основном происходит автоматически. Процессы, формирующие мозг, находятся под управлением гибкой генетической программы, позволяющей плоду расти почти при любых обстоятельствах. (Как гласит надпись на упаковке некоторых наших любимых устройств, «сборка не требуется».) Главное условие: вынашивающая ребенка мать должна быть здоровой.
Последствия рисков во время беременности зависят от их тяжести и от той фазы беременности, в которой они проявляются. В большинстве случаев, когда происходит выкидыш или рождается дефективный ребенок, поведение беременной женщины здесь ни при чем. У вас будет возникать искушение винить себя за все, что происходит с вашим ребенком, но необходимо иметь ясную перспективу.
То обстоятельство, что развитие мозга еще не родившегося ребенка в основном является самоорганизующимся процессом, может принести вам некоторое облегчение. В то же время следует помнить о нескольких важных вещах, где ваше участие может сыграть значимую роль. Попробуем понять некоторые научные детали самой начальной стадии формирования мозга, они не так сложны, как может показаться на первый взгляд.
Мозг зародыша начинает формироваться на раннем этапе гестации{В оригинале авторы используют слово «беременность». Однако, если соблюдать научную строгость, у зародыша или плода никак не может быть беременности. Этот процесс с его, так сказать, внутренней точки зрения называется гестацией. – Прим. ред.}. На первом месяце группа клеток развивающегося эмбриона получает химические сигналы и начинает формировать нервную систему. Через 3 недели после зачатия нервная пластинка – слой клеток, проходящий по всей длине эмбриона – смыкается краями и образует нервную трубку, из которой впоследствии формируется спинной и головной мозг.
Если нервная трубка не закрывается полностью, то происходит выкидыш или ребенок рождается с врожденным дефектом, таким как расщепление позвоночника (при расщеплении позвоночника, или спинномозговой грыже, неполное закрытие нервной трубки иногда приводит к выпиранию спинного мозга из позвоночного столба). Недостаток фолиевой кислоты в организме матери увеличивает риск дефектов нервной трубки. По этой причине женщине с самого начала беременности следует ежедневно принимать 400 мкг фолиевой кислоты (витамин группы В) или больше – если она вынашивает более одного ребенка. Другим источником указанного витамина служит хлеб, который в США и многих других странах готовят из муки с добавкой фолиевой кислоты именно по этой причине. Если вы хотите завести ребенка, то нужно принимать фолиевую кислоту до зачатия, поскольку многие женщины узнают о своей беременности уже после закрытия нервной трубки у эмбриона, т. е. на 4-й неделе после зачатия или позже.
Следующая стадия развития нервной системы эмбриона – ее сегментация. Нервная трубка делится на составные части к 6-й неделе беременности. Вы можете представлять это как планировку комнат перед строительством нового дома, за исключением того, что сегментация определяется не физическими барьерами, а химическими сигналами. Самый большой отдел нервной трубки в заднем конце человеческого эмбриона становится спинным мозгом. Отдел меньшего размера в головной части разделяется на три сегмента, которые впоследствии становятся тремя разными частями головного мозга (см. рис.).
Задний из этих трех сегментов превращается в ствол головного мозга, который контролирует в основном базовые подсознательные функции, такие как рефлекторные движения глаз и головы, дыхание, частота сердцебиения, сон, половое возбуждение и пищеварение. Кроме того, он образует мозжечок, который собирает сенсорную информацию для управления движением (скажем, подсчитывает, с каким усилием нужно поднять ногу при ходьбе по лестнице).
Третий сегмент, расположенный в передней части мозга, становится таламусом и корой больших полушарий, которая также называется неокортексом. Сенсорная информация, поступающая в организм через глаза, уши или кожу, направляется в таламус – структуру, расположенную в центре мозга, которая фильтрует ее и направляет в кору головного мозга. Ученые подразделяют неокортекс на четыре части, называемые долями. (Две доли каждого отдела симметрично расположены в правом и левом полушарии.) Затылочные доли коры больших полушарий мозга отвечают за зрительное восприятие. Височные доли отвечают за слух, включая понимание устной речи. Кроме того, они тесно взаимодействуют с миндалевидным телом и гиппокампом и играют значимую роль в обучении, запоминании и эмоциональных реакциях. Теменные доли получают осязательную информацию, собирают воедино сигналы от всех органов чувств и направляют наше внимание. Лобные доли управляют осознанным движением, речью и выбором поведения в зависимости от наших намерений и обстановки.
Главной целью на ранних этапах развития мозга является создание миллиардов и миллиардов новых клеток. Клетки первоначальной нервной системы многократно делятся и создают дополнительные клетки-предшественники. Эти клетки могут делиться во время движения, оставляя за собой цепочки нейронов. В процессе деления также возникают различные виды глиальных клеток{Глиальные клетки, или глия, – совокупность всех клеток нервной ткани, помимо самих нейронов. Это своего рода соединительная нервная ткань – промежуточные ее клетки, выполняющие разные полезные функции. – Прим. ред.}. Один тип глиальных клеток направляет размещение нейронов на ранних стадиях развития, протягивая длинные волокна, которые действуют как «тропы», по которым следуют нейроны.
Количество клеточных делений и тип клеток, которые они производят, жестко контролируется сочетанием химических сигналов в разных областях мозга и взаимодействием с уже существующими клетками. Добавление новых нейронов в основном завершается к 20 неделям гестационного периода эмбриона (который принято отсчитывать с первого дня последнего менструального периода матери), т.е. примерно через 18 недель после зачатия. Очень небольшое количество нейронов продолжает появляться даже в зрелом возрасте, а новые глиальные клетки формируются в течение всей жизни.
Затем клетки эмбриона начинают дифференцироваться для выполнения конкретных задач. Дифференциация происходит в несколько этапов: по мере того как задачи становятся все более специфическими, они и направляются все более четкими химическими сигналами.
На базовом уровне нейроны имеют много общего. Они получают химические сигналы посредством веществ, называемых нейротрансмиттерами, которые высвобождаются другими (специальными) нейронами. Когда молекулы нейротрансмиттера связываются с принимающими рецепторами на дендритах нейрона, возникают электрические и химические сигналы, которые могут распространяться по всему телу клетки. При достаточном количестве одновременных электрических сигналов тело клетки может генерировать электрический импульс, который используется для «общения» с другими нейронами.
Этот выходной сигнал нейрона, который называется биоэлектрическим потенциалом, передается по аксону – очень длинному и тонкому отростку нейрона, который тянется от тела нейрона, например расположенного в головном мозге, к своей цели (какому-то участку мозга или тела, например к пальцу на ноге). Каждый нейрон имеет один аксон, который часто ветвится для достижения многочисленных участков. Молекулы нейротрансмиттера находятся в специализированных локусах на концах аксонных ответвлений и высвобождаются при получении биоэлектрического импульса. Когда нейротрансмиттер связывается с рецепторами дендрита другого нейрона, тот возбуждается или подавляется – в зависимости от типа передаваемого нейротрансмиттера. Место соединения аксона передающего нейрона с дендритом принимающего нейрона называется синапсом.
Конечный этап дифференциации нервных клеток эмбриона часто зависит от взаимодействия нейронов в синапсах.
Глия (совокупность глиальных клеток) тоже принимает разные формы. Иногда глиальные клетки обволакивают проводящие аксоны, как своего рода изолирующая пластиковая оболочка электрического провода, и образуют слой под названием миелин, он способствует ускорению связи между нейронами. В других случаях глия обрамляет кровеносные сосуды и контролирует химические сигналы, поступающие в мозг и обратно. Глия также образует защитную систему мозга, обволакивая и удаляя инородные вещества и остатки отмирающих клеток. У эмбриона она тоже дифференцируется в соответствии с химическими сигналами, обычно немного позже, чем нейроны в тех же областях.