Конечно, мозг развивается не изолированно. На ранних стадиях развития, приблизительно на четвертой неделе, у эмбриона временно появляются жаберные дуги, похожие на те, которыми обладают рыбы. Вскоре они превращаются в мышцы лица и горловые структуры, которые позволят вашему будущему ребенку говорить. Затем у эмбриона появляется зачаток хвоста, но вскоре зародыш меняет курс и разбирает эту структуру.
Процесс нашего развития обладает очевидными эволюционными корнями, и мы разделяем это чудо со всеми остальными млекопитающими на планете. За исключением одной вещи.
Те образования на конце нервной трубки вашего эмбриона превратятся в невероятно большой, жирный, сверхразумный мозг – практически самый тяжелый в процентном отношении к массе тела из всех, что существуют на планете. Эта массивная структура собрана из тончайшей паутины клеток, по которой пробегают крошечные электрические разряды. В ней существует два важнейших типа клеток. Первый тип – глиальные клетки, составляющие до 90 % клеток мозга в голове вашего ребенка. Они придают мозгу его структуру и помогают нейронам правильно обрабатывать информацию. Другое их общее название: глия – по-гречески «клей». Второй тип клеток – знакомые нам нейроны. Хотя они осуществляют большую часть процесса мышления вашего ребенка, их количество составляет около 10 % общего числа клеток мозга. Вероятно, отсюда пошел миф о том, что мы используем только 10 % нашего мозга.
Один нейрон – 15 000 связейТак как же эти клетки превращаются в мозг? Эмбриональные клетки преобразуются в нейроны в ходе процесса, называемого нейрогенез. Именно в это время ребенок хочет, чтобы его оставили в покое – в первую половину беременности. Затем, во второй половине беременности, нейроны перемещаются к области, которую они со временем назовут своим домом, и начинают соединяться друг с другом. Это называется синаптогенез.
Миграция клеток напоминает мне ситуацию, когда шериф внезапно отпускает идущих по следу ищеек с поводка, чтобы они обнаружили запах преступника. Нейроны выбегают из своих эктодермальных загонов, карабкаются друг на друга, берут молекулярный след, замирают на мгновение, пробуют различные пути, беспорядочно скользя по развивающемуся мозгу. Затем останавливаются, достигнув пункта назначения, который, вероятно, был запрограммирован в их клеточных головах. Они осматриваются в своих новых клеточных жилищах и пытаются наладить контакты с соседями. Когда им это удается, между нервными клетками создаются крошечные, подвижные зазоры, называемые синапсами (отсюда термин синаптогенез). Через это пустое пространство проходят электрические сигналы, позволяющие клеткам коммуницировать. В этом последнем шаге и кроется весь смысл процесса развития мозга.
Синаптогенез – процесс очень длительный, и причину этого легко понять: он возмутительно сложен. Каждый отдельный нейрон должен установить в среднем 15 000 связей с местным населением, прежде чем его труд по созданию коммуникаций можно будет считать законченным.
Некоторым нейронам приходится устанавливать до 100 000 связей. Таким образом, мозгу вашего ребенка нужно устанавливать ошеломляющее число – 1,8 миллиона новых связей в секунду, чтобы завершить формирование мозга. Многие нейроны так и не завершают этого процесса. Они просто погибают, как лосось после секса.
Даже при таких гигантских скоростях развития мозг ребенка не успевает сформироваться к моменту родов. Приблизительно 83 % синаптогенеза происходит после рождения. Как ни странно, мозг вашего чада полностью сформируется только после двадцати с небольшим лет. Формирование мозга мальчика может занять даже больше. У человеческих существ мозг развивается дольше всех остальных органов.
Когда ваш ребенок может слышать вас, ощущать ваш запах?
Цель этого безумно быстрого (а затем ужасающе медленного) процесса производства состоит в создании рабочего мозга, способного получать информацию и реагировать на нее. Поэтому любознательные родители задают вопросы: что знает эмбрион, и когда он это знает? Когда ваш ребенок способен, к примеру, воспринимать постукивания по вашему животу?
Необходимо запомнить следующий принцип развития: первую половину гестации мозг плода проводит за организацией своей нейроанатомической мастерской, счастливо игнорируя большую часть родительского вмешательства (я имею в виду вмешательство с добрыми намерениями; наркотические вещества, в том числе алкоголь и никотин, безусловно, способны нанести вред мозгу плода). Вторая половина беременности – это другая история. По мере того как процесс развития мозга смещается с преимущественно нейрогенеза в сторону преимущественно синаптогенеза, плод начинает проявлять гораздо большую чувствительность к внешнему миру. Прежде всего, сам процесс соединения клеток гораздо больше подвергается внешним влияниям – включая ваше влияние, нежели акт их создания.
Органы чувств развиваются по определенной стратегии
Как ребенок подходит к конструированию сенсорных систем мозга? Спросите командиров ВДВ. Они расскажут вам, что успешное ведение войны включает три шага: воздушное десантирование на территорию врага, захват вражеских объектов и обеспечение связи со своей базой. Этот процесс позволяет центральному командованию отслеживать ход событий и «владеть ситуацией», т. е. знать, что следует делать в следующий момент. Нечто подобное происходит с системами органов чувств в мозге при их внутриутробном развитии.
Подобно десантникам, захватывающим вражескую территорию, нейроны вторгаются в заданный регион мозга и организуют там различные сенсорные базы. Нейроны, которым удалось связаться с глазами, со временем будут использоваться для зрения, с ушами – для слуха, с носом – для обоняния. Как только территория захвачена, эти клетки устанавливают связи, которые помогут им осуществлять коммуникации с контрольно-командными структурами восприятия, которые также развертываются в мозге (в реальном мире мозга существует много центральных командных пунктов).
Эти структуры, выполняющие роль высшего исполнительного руководства и обеспечивающие нам способность восприятия, ведут такой же активный захват территории, как и десантники. И на внутриутробном этапе развития достигают правильной организации одними из последних. Таким образом, нейроны, связанные с глазами, или ушами, или носом, могут получить сигнал «занято» при попытке связаться со своей базой. Из-за такого несовпадения ритма части мозга ребенка могут реагировать на раздражение органов чувств еще до того, как ребенок на деле сможет воспринимать это внешнее воздействие как таковое.
Однако как только будущий ребенок обретает способность воспринимать входящие сигналы, в частности звуки и запахи – это начинается приблизительно со второй половины беременности, – он очень старательно на них настраивается. И подсознательно помнит их. Иногда это может быть пугающим, как однажды обнаружил легендарный дирижер Борис Бротт.[12]
Ребенок в утробе может запоминать
«Это просто нашло на меня!» – воскликнул Бротт в разговоре со своей матерью. Стоя за дирижерским пультом, Бротт дирижировал симфоническим оркестром. Произведение было ему незнакомо, и он исполнял его впервые. Когда вступила виолончель, дирижер внезапно отчетливо понял, что слышал это произведение раньше. Это не было случайным воспоминанием о какой-то похожей, но забытой музыке: Бротт четко мог предсказать, какая музыкальная фраза будет следующей. Он мог предвосхитить весь ход исполняемого произведения. Он мог дирижировать оркестром даже тогда, когда терял нужное место в партитуре.
Ошеломленный, он позвонил своей матери, профессиональной виолончелистке. Она спросила, как называется музыкальное произведение, а услышав, взорвалась смехом. Это было произведение, которое она репетировала, когда была беременна им. Виолончель упиралась в середину ее живота на поздних сроках беременности, а он представляет собой структуру, наполненную звукопроводящими жидкостями, и был полностью способен передать музыкальную информацию ее еще не родившемуся сыну. Развивающийся мозг младенца был достаточно восприимчив, чтобы записать музыкальные воспоминания. «Все ноты, которые я узнавал с первого взгляда, составляли те произведения, которые она играла, когда была беременна мной», – сказал впоследствии Бротт в своем интервью. Впечатляющие знания для мозга, которому не было еще и нуля лет.
Это всего лишь один из множества примеров того, как ребенок в утробе может подхватывать информацию из внешнего мира. Как мы увидим, ваша еда и запахи, которые вы ощущаете, также могут повлиять на восприятие вашего ребенка. Для новорожденного эти вещи становятся знакомыми ощущениями домашнего уюта.