Читать интересную книгу Мозг в стадии разработки. Потрясающие факты об умственном развитии от зачатия до взросления - Марсия Годдард

до того, как научатся ходить самостоятельно. Для этого им не нужна стимуляция извне. Как только вы ставите ребенка на ноги, он начинает идти. Это говорит о том, что часть двигательного аппарата активна в самом раннем возрасте и «заложена» в наших генах. Малыши, которые только делают первые шаги, часто широко расставляют ноги и поднимают стопы очень высоко. По-видимому, это запрограммированный механизм защиты для того, чтобы сохранять равновесие и не спотыкаться о препятствия на своем пути (или о собственные ноги). С точки зрения неврологии я считаю обучение ходьбе одним из самых интересных жизненных этапов. Что заставляет детей думать: «Вот это прогулка, а так ведь, кажется, удобнее, нужно попробовать еще раз»? Мы, конечно, не сможем их спросить, но самый очевидный ответ – «потому что так быстрее, чем ползти». Однако мотивация и причудливый темп, с которым они учатся ходить, едва решив, что хотят исследовать мир на двух ногах, кажутся мне просто фантастическими. Существуют различные теории о том, как развивается навык ходьбы. Одной из наиболее известных является теория динамических систем. Согласно этой теории, развитие моторики у детей является результатом взаимодействия между различными системами в организме (гены, мозг, мышцы и так далее), требованиями задачи (в данном случае – научиться ходить) и средой, в которой она должна быть выполнена. Поэтому не бывает так, что в какой-то конкретный момент мозг решает, что уже пора. Важное открытие в свете теории динамических систем касается первых «шагов» новорожденных младенцев (автоматическая походка новорожденного). Долгое время считалось, что способность делать «шаги» с помощью взрослого присуща только новорожденным, а затем исчезает на некоторое время и возвращается только тогда, когда ребенок готов учиться ходить. По всей видимости, это не так. Если поместить ноги детей, которые «разучились» спонтанно шагать, в воду, они снова начинают это делать. То же самое происходит, если поставить их на беговую дорожку. Оказывается, умение ходить контролирует не только мозг. Среда, в которой находится ребенок, также определяет его способность делать шаги. В воде ноги становятся легче, а на беговой дорожке им немного помогает движение ленты. Вполне возможно, что способность ходить не исчезает на время, просто из-за увеличения прослойки жира детям временно не хватает сил, чтобы поднимать свои милые маленькие пухлые ножки.

Таким образом, из-за взаимодействия различных систем дети не могут начать ходить сразу после рождения. Окружающая среда (наш мир с определенной силой тяжести) делает задачу (ходьбу) невыполнимой для младенцев на некоторое время, потому что физические системы (мышечная сила, мотивация, вес, процент жира, равновесие, двигательные зоны мозга и так далее) еще недостаточно настроены и развиты. В определенный момент это происходит, и тогда ребенок достигает нового жизненного этапа – первых самостоятельных шагов. Мне нравится в этой теории то, что она хорошо объясняет, откуда берется столько индивидуальных различий касательно того момента, когда дети начинают ходить. Так что дело не только в «таланте». Момент, когда дети делают свои первые шаги, является результатом сложного взаимодействия всевозможных факторов.

Зеркальные нейроны

Тем временем мозг тоже быстро меняется. Из исследований с участием взрослых мы знаем, что моторная кора (область мозга, которая управляет движениями) адаптируется в зависимости от опыта. Она реагирует сильнее, когда мы наблюдаем, как люди совершают движения, которые мы и сами можем выполнить. Например, когда танцоры разучивают сложный танцевальный номер, а затем наблюдают, как его исполняют другие, их моторная кора реагирует сильнее, чем до того, как они сами выучили этот номер. Это касается взрослых с чрезвычайно обширным опытом в выполнении того или иного движения (например, профессиональных танцоров). Теперь мы знаем, что такой механизм действует и у детей, которые только учатся ходить. Чем лучше у них это получается, тем сильнее моторная кора головного мозга реагирует, когда они видят, как ходят другие. Эту систему контролирует особый тип клеток мозга – зеркальные нейроны. Они активизируются, когда мы видим, как кто-то другой делает то, что мы можем сделать сами. И наоборот, не меняют состояние, когда мы видим, как кто-то делает то, что нам не по силам. Интересно то, что подобная активация наблюдается в той же области, что и у человека, выполняющего действие. Таким образом, мозг буквально отражает мозг того человека, на которого мы смотрим. Это невероятно важный механизм обучения, который участвует не только в развитии моторики, но и, например, в социальном развитии.

Кортикальный гомункул

Помимо зеркальных нейронов, при обучении двигательным навыкам важен еще один феномен мозга: кортикальный гомункул. Это изображение нашего тела, которое можно разместить над моторной корой головного мозга. При этом части тела гомункула соответствуют областям, которые управляют этими частями тела. Гомункула придумал Уайлдер Пенфилд, нейрохирург, который в первой половине прошлого века внес важный вклад в современные знания о работе мозга (включая гомункула). Сначала он создал его в рамках мысленного эксперимента о воображаемом мире, в котором обитали гомункулы. Затем он проверил этот эксперимент, стимулируя различные участки мозга электрическим током во время операций на мозге у пациентов с тяжелой формой эпилепсии. Может показаться, что это ужасно неэтично, но, к счастью, это не так. Наш мозг функционирует с помощью электрических стимулов. Таким образом, воздействие с помощью электричества извне просто означает, что активизируется стимулируемая область мозга. Это не вредно, не болезненно (прикосновения/работа с мозгом в любом случае не причиняют боли) и совершенно безопасно. С помощью этих экспериментов он определил, какая область за какую часть тела отвечает. Его рисунки получили всемирную известность.

Что особенно впечатляет в гомункуле, так это его гигантские руки и очень большой рот. Чем больше часть тела, о которой идет речь, тем шире она представлена в нашем мозге. Очевидно, что для управления руками и ртом нам необходима большая часть моторной коры головного мозга. Это и неудивительно, если учесть, что мы используем руки практически в каждом своем действии и нам необходим огромный контроль над пальцами, чтобы иметь возможность использовать мелкую моторику. Кроме того, рот является основным средством общения, и нам нужно уметь произносить слова на тех языках, которые мы учим. Для этого нам нужно хорошо контролировать мышцы рта и языка. Когда речь заходит о развитии моторики, мы знаем из исследований, что повышение точности выполнения движений происходит параллельно с усилением репрезентации гомункула в нашем мозге. Это относится не только к ходьбе, но и к хватанию, лазанию, ловле, разговору и так далее.

3.2. Когнитивное развитие

Развитие навыков речи