Наверное, вас больше интересует то, как мозг развивается в нормальных условиях. На самых ранних стадиях развития ему еще не требуется опыт. Это очень кстати, поскольку ребенок находится внутри матери, а там не так много доступной стимуляции. Именно в это время формируются различные области мозга, нейроны рождаются и перемещаются на свои окончательные места, а аксоны дорастают до нужных органов. Если в этот момент процесс пойдет неправильно из-за лекарств или токсинов в материнском организме или из-за генетических мутаций в теле плода, то у ребенка при рождении часто обнаруживаются серьезные дефекты. Пренатальное развитие мозга позволяет ребенку осуществлять многие виды базового поведения — например, отклонение от быстро приближающегося предмета. После рождения малыша для некоторых сторон развития мозга становится важен сенсорный опыт. В нормальной обстановке есть все возможности для получения большей части необходимого опыта. Например, как мы увидели из истории Майка Мэя (глава 6), зрительная система не может нормально развиться без опыта адекватного зрения, однако этот опыт без труда получает любой видящий человек. Нам нет нужды посылать своих детей на курсы обогащения зрительного опыта, чтобы быть уверенным, что эта область головного мозга разовьется у них нормально. Ученые называют такой тип зависимости от окружения «развитием, требующим опыта», и это самый обычный вариант того, как окружающая среда влияет на развитие мозга. Приблизительно так же вполне доступного нам сенсорного опыта полностью хватает для нормального развития способности локализации звуков и связи «мать — дитя».

Сенсорный опыт влияет на то, у каких нейронов формируются синапсы от входящих аксонов. Может показаться, что паттерны активности в растущих аксонах определят то, где будут формироваться новые синапсы. Однако мозгу не нравится такой подход. Вместо этого он вырабатывает огромное количество относительно неизбирательных связей между нейронами и соответствующими областями мозга во время раннего развития, а затем удаляет те, что не были достаточно задействованы в течение первых двух лет жизни (у людей). Если представить себе мозг человека в виде куста роз, то ранний жизненный опыт будет отсечением ненужных ветвей, а не удобрением.

Требующее опыта развитие влияет и на интеллект ребенка, что демонстрирует эффект серьезной депривации. Есть основания предполагать, что способность учиться или рассуждать может быть улучшена с помощью проводимой интеллектуально стимулирующей деятельности (которую мы часто называем развивающей), но насколько именно — это хитрый вопрос. Ключевым моментом может являться разница между обучением активным навыкам, например, игре на музыкальном инструменте, в противовес пассивным — слушанию музыки (см. Миф: слушая музыку Моцарта, дети умнеют).

В последние десятилетия средний коэффициент интеллекта (IQ) во многих странах вырос. Как мы обсудим позднее в главе 15, что-то в современной жизни подталкивает детей выполнять эти тесты лучше, чем их родители. Эффект проявляется особенно сильно среди людей с IQ ниже среднего. Мы не знаем, что больше влияет на уровень, которого достигает IQ у этих детей: изменения в их интеллектуальном окружении или лучший уход во время беременности и питание в раннем возрасте, — но наверняка все эти факторы оказывают свое воздействие.

Данные о том, что обогащение окружающей среды помогает развиваться мозгу, были получены в основном в результате исследований, проведенных на лабораторных животных. Например, мыши, жившие с другими мышами в окружении часто меняющихся игрушек, имели более развитый мозг, более крупные нейроны, больше глиальных клеток и синапсов, чем мыши, содержавшиеся в одиночных стандартных клетках. Мыши с более крупным мозгом проще справлялись с разнообразными предложенными им заданиями. Подобные изменения происходили не только у молодых, но и у взрослых и пожилых животных.

К сожалению, не совсем ясно, как перенести данные этих исследований на людей. Мы не знаем, насколько отличается наше развитие по сравнению с лабораторными животными. Лабораторные мыши живут в очень упрощенной среде; им редко приходится попадать в сложные ситуации, чтобы добыть пищу или найти себе пару, и им точно не приходится писать дипломной работы в вузе. На практике получается, что эти исследования выясняют не столько полезные факторы развития головного мозга, сколько негативные эффекты депривации в типично лабораторных условиях. Отталкиваясь от полученной информации, можно с уверенностью сказать, что обществу следует вплотную заняться улучшением ситуации с развитием детей, находящихся в условиях относительной депривации. Дальнейшие попытки обогатить жизнь детей, проживающих в нормальных условиях, принесут мало пользы или окажутся вообще бесполезными.

Знаете ли вы? Стресс в раннем детстве и уязвимость в дальнейшей жизни

Иногда кажется, что некоторые люди психически более устойчивы, чем другие. Частично эта особенность может объясняться тем, что ранний опыт человека способен обострить реакцию стрессовых гормонов во взрослом возрасте. Это верно для крыс, для обезьян и, вероятно, для людей.

У грызунов во время беременности стресс повышает выделение глюкокортикоидных гормонов. В результате деятельности этих гормонов детеныши могут столкнуться в дальнейшей жизни с разнообразными проблемами. Обычно они рождаются мельче, чем нормальные животные, и во взрослом возрасте у них чаще бывает гипертония и повышенный уровень глюкозы в крови. У этих подвергшихся еще до рождения стрессу животных чаще проявляется тревожное состояние, и они хуже обучаются при выполнении лабораторных тестов.

Хорошая же новость в том, что активная материнская забота в течение первой недели жизни может повысить стрессоустойчивость крыс в дальнейшей жизни. Материнский уход постепенно усиливает деятельность генов, которые кодируют рецепторы стрессовых гормонов в гиппокампе. Поскольку активизация этих рецепторов понижает выделение стрессовых гормонов, то благодаря материнской заботе крысята меньше тревожатся во взрослом возрасте. Недостаточный материнский уход ведет к противоположному эффекту. Искусственное повышение деятельности этих генов или содержание животных в обогащенной среде меняет гормональный эффект плохого материнского ухода у взрослых крыс на противоположный. Забота матери о крысятах затрагивает системы как возбуждающих, так и подавляющих медиаторов, действующие и во взрослом возрасте.

Ранний стресс может повысить дальнейшую уязвимость и у людей. Жестокое обращение, пренебрежение или жесткая и непоследовательная дисциплина в раннем детстве повышают позднейший риск появления депрессии, тревожности, ожирения, диабета, гипертонии и пороков сердца. Увеличивается и реакция стрессовых гормонов во взрослом возрасте. Однако ученые не знают точно, приводит ли стресс к изменениям в мозге человека так же, как это происходит у крыс, и можно ли блокировать эти эффекты у взрослых людей с помощью лекарственных препаратов.

Как мы увидим из следующей главы, для некоторых аспектов развития головного мозга требуется весьма специфический опыт. Мозг — вовсе не чистый лист бумаги, а орган, склонный в определенные периоды времени получить конкретный тип информации. Несмотря на то, что язык, на котором мы разговариваем во взрослом возрасте, зависит от того, разговаривают ли люди вокруг нас на суахили или по-шведски, наш мозг был больше всего готов выучить этот язык в раннем возрасте. Наши гены определяют, каким образом мы будем взаимодействовать с окружающей средой, в том числе и то, чему мы сможем от нее научиться.