Английский язык Милы Кунис и самоликвидирующиеся нейроны: секреты нейропластичности
Нейробиолог Дэвид Иглмен преподает в Стэнфорде, читает лекции на TED Talks, является автором и ведущим документального сериала PBS «Мозг с Дэвидом Иглменом», руководит основанным им стартапом Neosensory, а по ночам пишет бестселлеры о том, как устроены память и мозг, как люди, лишенные зрения или слуха, могут научиться видеть с помощью языка или слышать с помощью кожи, а также какова природа ночных сновидений.
Книга «Живой мозг. Удивительные факты о нейропластичности и возможностях мозга», где он дает ответы на все эти вопросы, выходит на русском языке в издательстве «Манн, Иванов и Фербер». Forbes публикует отрывок, посвященный тому, как пластичность мозга меняется с возрастом и почему уже после шести лет «грунтовые проселочные дороги в мозге превращаются в заасфальтированные шоссе» и учиться новому становится все труднее (но все равно надо это делать).
О скрипаче Ицхаке Перлмане рассказывают такую историю. После одного из концертов восхищенный поклонник воскликнул: «Я бы отдал жизнь, чтобы так сыграть».
На что Перлман ответил: «Я и отдал».
Каждое утро Ицхак поднимается с постели в 05:15. После душа и завтрака он посвящает четыре с половиной часа утренней репетиции. Потом обедает, выполняет комплекс обязательных физических упражнений, за чем следует послеобеденная репетиция, тоже продолжительностью четыре с половиной часа. Такого распорядка Перлман неукоснительно придерживается круглый год, за исключением дней, когда выступает: в день концерта он репетирует только утром. Схема нейронных связей со временем начинает отображать ваше занятие, и потому кора мозга у постоянно репетирующих музыкантов изменяется — до такой степени, что при нейровизуализации это заметно невооруженным глазом. Если всмотреться в участок моторной коры, отвечающий за движение рук, открывается нечто очень любопытное: у музыкантов на этом участке извилина образует складку, какой не бывает у немузыкантов, формой она напоминает греческую букву омега (Ω). Тысячи часов практики физически изменяют мозг музыканта.
Перлман просто констатировал факт из собственной жизни: хочешь достичь совершенства в одном деле, закрой двери для всех других. Жизнь у вас одна, и дело, которому вы собираетесь посвятить себя, поведет вас своими дорогами, но при этом все остальные пути навсегда останутся нехожеными. Вот почему эпиграфом к этой книге я выбрал одно из моих любимых высказываний Мартина Хайдеггера: «Каждый человек рождается подобным многим, но умирает неповторимым».
Что с точки зрения ваших нейронных сетей означает развить шаблон и привычку? Представим два городка, отстоящих один от другого на несколько километров. Люди, желающие попасть из одного городка в другой, двигаются всеми доступными путями: одни — живописными горными кручами, другие — дорогой вокруг холмов, третьи сплавляются по порожистой реке, смельчаки же готовы рискнуть, но сэкономить время и потому пробираются напрямик через дремучие леса. С течением времени накапливается дорожный опыт, и одни маршруты становятся предпочтительнее других. В конечном счете из всех маршрутов выделяется выбранный большинством путешественников и становится общепринятым. Через какое-то время местные власти прокладывают по этому маршруту шоссейные дороги, а спустя несколько десятилетий перестраивают их в автострады. Большое разнообразие вариантов сводится к одному стандартному маршруту.
Аналогично мозг начинает свое жизненное путешествие с множества путей через нейронные сети; со временем выделяются практикуемые чаще всего, привычные пути, отступать от которых чем дальше, тем труднее. Неиспользованные пути истончаются, пока не сойдут на нет. Нейроны, так и не нашедшие себе применения, тихо самоликвидируются. Десятилетия жизненного опыта физически подстраивают мозг под окружающую реальность, и решения, которые вы принимаете, следуют оставшимися, но хорошо накатанными путями. Положительная сторона здесь в выработанной вами способности молниеносно решать проблемы. Отрицательная — вам труднее принимать нетривиальные решения, сложно выпустить на волю буйную фантазию и проявить изобретательность.
Меньшая гибкость более взрослого мозга обусловлена еще одной причиной помимо уменьшения числа альтернативных путей: изменения в нем захватывают лишь небольшие участки. В отличие от взрослого, в детском мозге перемены затрагивают обширные территории. Используя системы трансляции, подобные ацетилхолиновой, младенцы передают сигналы по всему мозгу, что позволяет меняться проводящим путям и нейронным связям. Мозг ребенка переменчив, он приобретает четкие очертания так же постепенно, как проступает изображение на полароидном снимке. Взрослый мозг меняется только по чуть-чуть за раз. Большинство нейронных связей в нем сохраняют незыблемость, цепляются за усвоенные знания, и лишь малые участки приобретают гибкость под влиянием подходящей комбинации нейротрансмиттеров. Взрослый мозг подобен художнику-пуантилисту, который лишь добавляет оттенок отдельным точкам почти готовой картины.
Если вам любопытно, каково находиться внутри в высшей степени пластичного детского мозга, замечу, что все мы в детстве переживали это состояние, хотя и не можем помнить его. Так каково это — ощущать себя податливым, словно воск, и при этом способным впитывать массу разнообразных новых впечатлений?
Вероятно, вы приблизитесь к этому ощущению, если вспомните моменты, когда ваши осознанность и пластичность включались на полную катушку. Например, путешествуя по необычной, незнакомой вам стране, вы полностью поглощены увиденным, переполнены впечатлениями, неудержимо вбираете новые знания и активнее распределяете внимание. А дома вы, наоборот, гораздо менее внимательны и менее восприимчивы, потому что все вокруг знакомо и предсказуемо. Зато во время путешествий ваш взгляд распахнут навстречу неизведанному, вы остро чувствуете новизну и словно возвращаетесь в младенчество.
Отличия детей от взрослых очевидны, при этом с точки зрения нейробиологии переход из детства во взрослость происходит не плавно, а скорее через резко распахнувшуюся дверь: вот она открыта, а теперь захлопнулась. И после этого никакие крупные перемены уже невозможны.
Пациенту с энцефалитом Расмуссена по имени Мэтью удалили одно из полушарий мозга в детстве, и благодаря ежедневным сеансам физиотерапии и занятиям с логопедом мальчик начал заново учиться говорить. Оставшееся полушарие мозга взяло на себя все функции, и сейчас Мэтью живет абсолютно нормальной жизнью. Такого рода радикальное хирургическое вмешательство (гемисферэктомия) обычно показано детям в возрасте не старше восьми лет. Мэтью тогда было уже шесть, он приближался к предельному для подобных операций возрасту. Ребенку постарше пришлось бы всю жизнь подлаживать выполняемые задачи под свою половинку мозга, вместо того чтобы полагаться на его способность самому приспосабливаться к решению любых задач.
Мозг наиболее гибок в начале жизни, пока открыто временнóе окно, называемое сенситивным, или чувствительным, периодом. Как только этот период проходит, нейронная картография тяжелее поддается переменам. Как следует из случаев детей, которые с младенчества оказываются в изоляции, детскому мозгу в сенситивный период требуется постоянно слышать человеческую речь. Без этого входного потока данных нейронам никогда не научиться схватывать базовые представления о языке.
А что происходит, если ребенок от рождения страдает глухотой, спросите вы. А я отвечу так: если родители не скупясь демонстрируют ребенку язык жестов, его мозг образует корректные связи для такой коммуникации. И кроме того, глухой младенец пустит в ход ручонки и будет «лепетать» ими в попытках повторить виденные у родителей знаки речи — точно так же, как лепечет ребенок с нормальным слухом, который слышит вокруг себя человеческую речь и пробует свои голосовые связки. Если малыш получает из внешнего мира входные данные, которые следует уловить и усвоить, он будет делать это — при условии, что поступают они в чувствительный период. Но стоит двери захлопнуться, и все — постигать основы коммуникации поздно.
Таким образом, для развития способности к общению, а также к усвоению нюансов речи, включая акцент, существует определенное временнóе окно. Например, в речи актрисы Милы Кунис иностранный акцент незаметен, когда она говорит на американском английском, хотя родилась и до семи лет жила на Украине, не зная по-английски ни слова. Противоположный пример — Арнольд Шварценеггер, который c двадцати лет обретается в Голливуде и вращается в американской кинематографической тусовке, однако без всякой надежды изжить австрийский акцент. С точки зрения зрелости мозга он слишком поздно начал разговаривать на английском.
В целом, попав в новую страну в первые семь лет жизни, вы будете говорить на языке этой страны так же бегло, как ее жители, поскольку ваше окно чувствительности к поступающим звукам все еще открыто. Если же вы иммигрировали в возрасте от восьми до десяти лет, вам будет чуть труднее ассимилироваться в плане языка, но говорить вы будете почти без акцента. А если вы переехали в другую страну в возрасте больше десяти лет, у вас, как у Арнольда, беглость речи, скорее всего, так и останется уровнем ниже, и к тому же сохранится акцент, выдающий ваше происхождение. Способность усваивать звуковые обычаи другой культуры открыта примерно в первые десять лет жизни.
Для выправления врожденного косоглазия используют такой метод: на здоровый глаз помещают накладку, а слабому дают возможность отвоевать оттяпанную сильным глазом кортикальную территорию. Но обратите внимание, что закрывать здоровый глаз имеет смысл только в сенситивный период — до шести лет, а иначе будет поздно: зрение уже никогда не поддастся восстановлению.
По достижении шести лет грунтовые проселочные дороги в мозге превращаются в заасфальтированные шоссе и никаких перемен уже не допускают.
То же касается слепоты. Наибольший захват зрительной коры соседями-конкурентами наблюдается у слепорожденных, в меньшей степени — у потерявших зрение в раннем детстве, и еще в меньшей — у людей, ослепших в более поздние годы жизни. Мозг с большей легкостью обрабатывает входные данные, изменившиеся в более раннем периоде. Этот принцип можно рассматривать и с позиций продуктивности. Чем больше захват зрительной коры, тем лучше индивид способен запоминать списки слов, поскольку прежняя кора теперь частично переключена на улучшение запоминания. Установлено, что способность к запоминанию наиболее развита у незрячих с рождения. Вторыми по силе памяти выступают те, кто лишился зрения в раннем детстве, а самые незначительные успехи наблюдаются у людей, потерявших зрение в более позднем возрасте. Временной фактор играет здесь большую роль.
Эти знания очень важны хирургам, когда они оценивают возможные варианты лечения. Хирургическое вмешательство с целью устранения закупорки сосудов глаза может привести к разным исходам в зависимости от возраста пациента: те, кто помоложе, способны с легкостью восстанавливать зрительное восприятие, а для пациентов более старшего возраста такой результат нетипичен. Дело в том, что у людей, длительное время лишенных зрения, повторное подключение потока визуальных данных в затылочную кору в ряде случаев нарушает нормальную работу осязательной и слуховой систем.
Влияние временных рамок развития обнаружено для всех органов чувств. Помните, как подстраивается карта тела, если индивид теряет палец или когда ребенок начинает обучаться игре на новом музыкальном инструменте? В целом подобные изменения в большей степени происходят в молодом мозге, чем в возрастном. Как Мила Кунис, обязанная своей чистой речью тому, что выучила английский язык в семь лет, так и Ицхак Перлман стал выдающимся скрипачом, потому что с ранних лет держал в руках скрипку. Начни вы играть на скрипке в подростковом возрасте, вам ни за что не удалось бы подняться до уровня выдающегося исполнителя. Даже если вы проявите чудеса усердия и будете репетировать столько же, как и Ицхак Перлман, ваш мозг все равно станет отставать: к моменту вашего первого юношеского пиццикато он уже слишком упрочился, чтобы гибко меняться.
Обретение зрения, речи и скрипичного мастерства определяется нормальным притоком входных данных из мира, и если ребенок вовремя не получает их, позже усвоить эту информацию он уже не сможет. Способности обучаться языку, хорошо видеть, эффективно общаться, нормально ходить и правильно развивать мозг ограничены во времени детскими годами — после определенного момента эти способности утрачиваются. Мозгу необходимо получать и усваивать должные входные потоки в течение должного временного окна, и тогда в нем выстроятся наиболее полезные связи.
В результате снижения гибкости мозга на нас сильно влияют события, происходившие в детстве. В качестве любопытного примера рассмотрим корреляцию между ростом человека и размером его заработной платы. В Соединенных Штатах размер заработной платы мужчин увеличивается на 1,8% за каждый дополнительный дюйм роста. Самое расхожее объяснение: это результат дискриминации в практике найма — все хотят заполучить в штат этого высокого парня, потому что он видный и привлекает всеобщее внимание. Выясняется, однако, что причина лежит куда глубже: лучшим индикатором размера будущей зарплаты является рост юноши в 16-летнем возрасте. Какой бы каланчой он потом ни вымахал, ни малейшей роли в его будущем заработке это не сыграет. Как мы это поняли? Может быть, все дело в различиях рациона питания? Нет: когда ученые высчитывали корреляцию зарплаты с ростом в 7 и 11 лет, она оказывалась довольно невысокой. Напротив, именно в подростковом возрасте устанавливается социальный статус, и в итоге то, кем вы станете, очень зависит от того, кем вы были в юношестве. На самом деле, как показывают лонгитюдные исследования тысяч детей до достижения ими взрослого возраста, социально ориентированные профессии, скажем, продажи или руководство другими людьми, более всего коррелируют с ростом в юношестве. На другие профессии, например, рабочие или творческие, юношеский рост влияет меньше. И, кстати, отношение к вам людей в годы становления в значительной мере определяет вашу манеру поведения в плане самоуважения, уверенности в себе и лидерских качеств.
Вот пример: состояние медиазвезды Опры Уинфри сегодня $2,7 млрд — и потому немного удивляешься, когда сообщают, что в ней глубоко сидит страх бездомности и безденежья. Но эти опасения связаны с пройденным ею путем, который в конце концов привел ее на вершину успеха. Будущая теледива Опра начинала девчонкой из бедной семьи в штате Миссисипи и была дочерью матери-одиночки, которая родила ее, будучи еще подростком.
Как подметил 2400 лет тому назад Аристотель: «Привычки, выработанные у нас в детстве, не так уж безобидны; скорее, они решают все».