Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге

Сензитивные периоды важны для развития не только зрения, но и когнитивных способностей и социальных навыков[33]. Подтверждение этому — ужасные случаи в коммунистической Румынии, когда младенцы и маленькие дети часто оказывались в детских домах, где были практически лишены тактильных переживаний и социального общения. У многих из этих детей так и не развились нормальные способности к речи и социальному взаимодействию — их общий синдром был похож на аутизм. Если детей забирали из детского дома в возрасте до четырех лет, они еще могли вернуться к нормальному развитию. Но при долгой депривации изменения оказывались необратимыми. Сензитивный период для развития социальных навыков уже заканчивался.

По всей видимости, таламус обучает другие области мозга не в одиночку. Если в период развития отключить необходимый источник информации, это также помешает развитию участков мозга, которые получают эту информацию. Эта ситуация называется диасхизом развития. Термин «диасхиз» (от греческого «раскалывать») неврологи используют для описания случаев, когда при повреждении одной области мозга резко меняется активность и кровоток в другой, удаленной от нее. Вероятная причина заключается в том, что эти области тесно связаны передающими информацию аксонами и прекращение потока входящей информации ведет к резким изменениям. Гипотеза диасхиза развития предполагает, что такая ситуация может иметь долговременные и серьезные последствия, если совпадает с сензитивным периодом развития. Многие участки мозга соединяются друг с другом, и их взаимное влияние очень важно — это один из способов саморазвития мозга. В процессе взаимодействия и структурирования разных участков под влиянием опыта мозг постепенно формирует сам себя (см. рис. 4).

РИС. 4. Диасхиз развития. Как и сетчатка глаза, мозжечок посылает сигналы таламусу, который служит главным шлюзом для передачи информации в кору головного мозга. Некоторые участки мозжечка связаны с ассоциативной корой, которая не относится ни к сенсорной, ни к моторной зоне. В процессе развития на взаимодействие между мозжечком и корой могут влиять генетические программы, стресс и окружающая среда

В нашей лаборатории мы проверяем гипотезу о том, что диасхиз развития может возникнуть из-за проблем в мозжечке, расположенном в задней части мозга[34]. Повреждение мозжечка у взрослого человека вызывает неуклюжие и неконтролируемые движения. Но если травма происходит в младенчестве или раннем детстве, это дает иной результат: у ребенка развивается состояние, которое относят к расстройствам аутистического спектра. При повреждении мозжечка в процессе родов риск аутизма повышается в 40 раз[35]. (Это сопоставимо с повышением риска развития рака при систематическом курении.) Однако взрослые, перенесшие травму мозжечка, не становятся аутистами.

Эта странность хорошо известна детским неврологам, которые давно знают, что последствия повреждения какого-либо участка мозга у детей могут быть аналогичны последствиям травмы другого участка у взрослых. Такие непредсказуемые клинические проявления дают основания предполагать, что у младенцев и маленьких детей разные области мозга каким-то образом удаленно влияют друг на друга. Аутизм по большей части вызывают генетические особенности и условия пренатального развития, и эти факторы могут действовать в том числе и опосредованно, влияя на работу мозжечка.

Как мозжечок влияет на развитие когнитивных способностей? Он обрабатывает разные типы информации, включая сенсорные сигналы и двигательные команды, для управления действиями и их совершенствования. Мозжечок посылает сигналы в кору головного мозга через таламус — ту самую структуру, активность которой необходима для развития зрения. Считается, что мозжечок предсказывает, как будет меняться мир, и тем самым помогает планированию. Таким образом, мозжечок может регулировать и направлять как движения, так и мысли.

Гипотеза диасхиза развития имеет важные последствия для лечения аутизма. Она позволяет предположить, что при лечении аутизма в раннем возрасте, возможно, следует сосредоточиться на тех областях мозга, которые раньше не связывали с когнитивными или социальными функциями, в частности на мозжечке. Например, у младенцев с повышенным риском аутизма неспособность мозжечка предсказывать ближайшее будущее может затруднить обучение через опыт. В пользу этого предположения свидетельствует и самый эффективный из существующих методов лечения аутизма — прикладной поведенческий анализ, при котором повседневные действия постепенно и целенаправленно поощряются, за счет чего компенсируется дефект функции предсказания. Прикладной поведенческий анализ помогает лишь приблизительно половине детей с аутизмом. Не исключено, что воздействие на активность мозжечка поможет сделать прикладной поведенческий анализ более эффективным или подходящим для большего числа детей.