Мозг и сознание - страница 24

В течение последних 15 лет ученые из университета в Беркли [13, 132, 190] провели исследования, показавшие, что накопление индивидуального опыта приводит к значительным изменениям химической структуры мозга. Они начали с поисков зависимости между наблюдающимися различиями в химическом составе мозга и различной способностью к обучению, а затем проанализировали влияние опыта на химическую структуру мозга. Было известно, что обилие и разнообразие сенсорных воздействий на ранних стадиях жизни облегчает последующее обучение; поэтому были предприняты попытки выявить то биохимическое звено, которое создает связь между окружающей средой в раннем периоде жизни и последующим развитием. Экспериментальные исследования на крысах показали, что если часть крыс одного помета поместить на 8 днем в богатую, а другую часть — в бедную воздействиями среду, то у первых будет наблюдаться значительное увеличение: 1) веса коры головного мозга; 2) общей активности ацетилхолинэстеразы во всех отделах мозга; 3) общей активности холинэстеразы в коре; 4) толщины и васкуляризации коры мозга. Поскольку вполне вероятно, что ацетилхолин служит передатчиком возбуждения в синапсах, изменение активности ферментов, которые регулируют его синтез и разрушение, имеет важное функциональное значение. Точно так же увеличение числа нейронов и межнейронных связей должно иметь очевидные последствия.

Много лет назад великий испанский гистолог Кахал [25] высказал предположение, что деятельность мозга зависит от разветвленности нейронов головного мозга, и привлек внимание ученых к маленьким клеткам, богатым синаптическими связями. Общая масса мозга менее важна для обмена информацией, чем его внутренняя организация и богатство связей. Кахал знал, что большие размеры мозга не являются непременным атрибутом талантливого человека или даже гения. Важнейшее значение имеет качество структуры, а не объем.

Известно, что мозг новорожденного человека недоразвит [41, 76, 118]. В первичных сенсорных зонах и моторной коре многие морфологические признаки, в том числе миелинизация, толщина коры, число и величина клеток, находятся на эмбриональной стадии развития. Морфологическое созревание должно оказывать определенное влияние на функции мозга, но вряд ли это влияние может быть решающим для развития мышления. Ограниченная роль морфологического созревания иллюстрируется поведением недоношенных семимесячных детей. Через два месяца после рождения их реакции скорее напоминают реакции нормального двухмесячного ребенка, чем обычного новорожденного. Известно также, что, хотя пирамидные пути формируются только к двум годам, дети способны к координации движений, к ходьбе и произвольным движениям за много месяцев до этого срока.

Если бы человеческое существо могло на протяжении нескольких лет расти физически при полном отсутствии сенсорных раздражений, то можно было бы точно установить, зависит ли Появление сознания от негенетических, экстрацеребральных факторов. Я могу предсказать, что такое существо было бы полностью лишено психических функций. Мозг его был бы пуст и лишен мыслей; оно не обладало бы памятью и было бы неспособно понимать, что происходит вокруг. Созревая физически, оно оставалось бы интеллектуально столь же примитивным, как и в день своего рождения. Такой эксперимент, конечно, исключен. Он недопустим этически и неосуществим технически, так как если даже блокировать зрение, слух, вкус и обоняние, то осязание и висцеральная проприоцепция, пронизывающие весь организм, полностью подавить нельзя.

Тем не менее мы располагаем некоторыми медицинскими данными об отрицательном влиянии недостаточного сенсорного притока на физиологическое развитие ребенка. Известно, что у людей, лишенных в течение нескольких лет какого-либо органа чувств, наблюдается выпадение интеллектуальных функций, связанных с этим органом, который должен перерабатывать, оценивать и передавать дальше поступающую информацию. Некоторые дети рождаются с врожденной двусторонней катарактой, но без атрофии зрительных нервов. Эти дети растут, не имея никаких зрительных представлений о внешнем виде предметов, их форме или окраске, и различают только рассеянный свет. В детстве они научаются распознавать окружающее при помощи осязания или слуха. Они способны опознать книгу, стакан или стул и узнают людей по звуку их шагов или голосов. Некоторым из этих детей в возрасте 12—14 лет удаляли катаракты, и они впервые получали возможность увидеть материальный мир. В течение первых дней этот видимый мир был лишен для них всякого смысла, и знакомые предметы, такие, как трость или любимый стул, они узнавали только на ощупь. Лишь после длительного обучения эти дети могли отличать свет от тени и определять контуры объектов, которые вначале казались им столь неясными. После долгой тренировки способность узнавать объекты значительно возрастала, по все-таки оставалась недоразвитой. Например, различие между квадратом и шестиугольником эти дети определили путем напряженного и часто сбивчивого подсчета числа углов, которые они нащупывали рукой, а петуха они путали с лошадью, потому что у обоих имеется хвост [202]. Очень умный слепой мальчик, зрение которого было восстановлено в 11 лет, принимал рыбу за верблюда, так как спинной плавник напоминал ему верблюжий горб [239]. Хотя эти клинические данные основаны на небольшом числе наблюдений за больными, у части из которых помимо катаракт могли быть и аномалии мозга [243], они показывают, что способность понимать видимое не является врожденным свойством мозга, а приобретается через опыт и что у человека ранний постнатальный период имеет решающее значение для формирования церебральных механизмов понимания и символизации сигналов.