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

Систематически, день за днем, наблюдая за нейронами, мы видим, как они образуют соединения, а в последующие дни разрывают большинство из них. Мы полагаем, что таким образом нейроны испытывают возможные связи со своими соседями. Мозг подростка может каждую неделю формировать, а затем утрачивать более 25 % своих связей[55]. К ранней юности эта динамика может упасть до 10 % и ниже, в зависимости от участка мозга. Поскольку связи нейрона важны для его сетевых взаимодействий, функциональная идентичность каждого нейрона в развивающемся мозге может радикально меняться от недели к неделе. (Только представьте, что через неделю вы будете на 25 % другим! Что сказали бы ваши близкие?) У взрослого человека общее количество связей уменьшается — как и возможности образования новых связей.

Что дает нам знание того, как ведут себя нейроны в лобных долях мозга подростка? Масштабный круговорот нейронных связей объясняет, почему у подростков лобные доли работают не так эффективно, как у взрослых. В то же время этот процесс открывает широкие возможности для разных форм обучения и обеспечивает гибкость перед лицом перемен. Эти нейронные связи в лобных долях могут быть главным субстратом, на котором формируется взрослая личность человека и его склонности. Формирование индивидуальности можно представить как фигурную стрижку быстрорастущих садовых деревьев. Но тогда возникают вопросы: как происходит эта стрижка? И кто (или что) ее выполняет?

И вот здесь на первый план выходит опыт. Пока вы читаете эти строки, в каждом развивающемся мозге на нашей планете бесчисленное множество новых синапсов пребывает в состоянии неопределенности. Какие из них сохранятся и почему? Максимум, что мы можем сказать, — этим процессом движет обучение методом проб и ошибок на основе активного опыта. Наблюдая и подсчитывая возникающие и утраченные связи между нейронами, исследователи видят, что при освоении человеком нового навыка или правила сохраняются целые группы новых связей. Например, при овладении новым моторным навыком шипики, выросшие в моторных зонах коры, не исчезают[56]. Новые связи в лобных долях также сохраняются, если какие-либо две вещи сопровождают друг друга — например, когда звук, зрительный образ или запах ассоциируются с чем-то причиняющим боль[57] или приятным[58].

Недавние эксперименты дают основание предположить, что нейроны также отслеживают некоторые аспекты личности. То есть появление и исчезновение синаптических связей в лобных долях, по всей видимости, не просто отражает события внешнего мира, как приятные, так и неприятные. Этот процесс предполагает также оценку выработанной мозгом стратегии в соответствии с результатом: «Что я только что попробовал?» и «Хорошо это для меня или плохо?»[59]. Результаты экспериментов указывают на то, что самопорождаемое исследование по методу проб и ошибок способствует формированию нейронной архитектуры лобных долей. Таким образом, при активных действиях человека нейронные сети лобных долей формируются не так, как при пассивном наблюдении за миром[60].

Если вы не увлекаетесь садоводством, фигурной стрижкой деревьев, нейронами и подростковой психологией, у вас могут возникнуть сомнения в значимости этих наблюдений. Вы можете подумать: «Ну и что? Эти процессы происходили в лобных долях всех млекопитающих на протяжении их долгой эволюции; тот факт, что теперь мы можем наблюдать за происходящим, ничего не меняет. Суть осталась прежней — лобные доли у подростков незрелые». На мой взгляд, возможность наблюдать и понимать, как растут и соединяются между собой нейроны на стадии формирования личности, в корне меняет ситуацию.

Если вернуться назад и вообразить, что подростки мало отличаются от пациентов, у которых отсутствуют лобные доли мозга, то можно прийти к выводу, что их следует защищать от самих себя и от окружающего мира. В этом случае можно было бы просто помещать их в безопасное место и ждать, когда они вырастут[61]. С другой стороны, если уяснить, что лобные доли состоят из нейронов, жадно впитывающих информацию, на основе которой они сами себя формируют, и осознать, что способность нейронов к изменениям снижается с каждым днем, то возникнет желание выталкивать подростков в мир, чтобы они получили суровые уроки жизни. Отправим их в лагерь в арктическую пустыню!