Тайны мозга вашего ребенка Вонг Сэм
На втором году жизни, когда дети узнают больше слов и учатся произносить многие из них, они лучше различают слова, сходные по звучанию, такие как «мишка» и «мышка». Дети в возрасте 14 месяцев направляют взгляд на предмет, даже когда его название произнесено неправильно; это позволяет предположить, что их мозг еще не вполне точно представляет последовательность звуков в известных словах.
Кроме того, в этом возрасте регистрация активности мозга не показывает различия между реакцией на знакомые слова и сходные по звучанию, но бессмысленные слова. Такая способность появляется примерно в возрасте 1,5 года. Связь между заучиванием слов и заучиванием звуков выглядит двусторонней, т. е. заучивание звуков упрощает заучивание слов, но знание большего количества слов также улучшает способность ребенка различать сходные звуки.
Предложения выводят процесс обучения языку на новый уровень сложности. Опять-таки дети могут понимать предложения и грамматически связанные слова еще до того, как учатся пользоваться ими в устной речи. Для того чтобы понять предложение, ваш ребенок должен не только усвоить смысл отдельных слов (это называется семантической информацией), но и способ их связи друг с другом в отдельном высказывании (синтаксическая информация). Мозг отдельно представляет эти два вида информации.
Почти у всех людей, за исключением некоторых левшей, в языковых процессах левое полушарие является доминантным. Симметричные отделы в правом полушарии отвечают за просодию{Просодия языковая – совокупность таких фонетических признаков, как тон, громкость, темп, общая тембровая окраска речи. Изначально термин «просодия» (греч. prosodia – ударение, мелодия) применялся к стихам и пению и означал некоторую ритмическую и мелодическую схему, наложенную на цепочку звуков. – По материалам Интернета: http://www.krugosvet.ru/enc/gumanitarnye_nauki/} – тон и ритм речи, которые в значительной степени передают ее эмоциональное содержание.
Например, эти признаки показывают вам, когда человек шутит, а когда он, произнося те же самые слова, делает язвительное замечание. По-видимому, латеральность (принадлежность к правому или левому полушарию) языковых образов является частью основной схемы мозговых связей, определяемой генами еще до того, как в дело вступает сенсорный опыт (см. главу 2), поскольку она проявляется в 2–3-месячном возрасте даже у глухих детей. Если языковые отделы доминантного полушария повреждены в возрасте до 5 лет, другое полушарие мозга может принять их функции на себя, и языковые навыки остаются сравнительно нормальными. Но если это происходит после достижения половой зрелости, то коммуникативные способности оказываются сильно нарушенными.
Практический совет: учите иностранные языки в раннем возрасте
С точки зрения неврологии приступить к изучению иностранного языка в старших классах школы – абсурдно. В подростковом возрасте ученикам приходится работать гораздо усерднее, чтобы усвоить новый язык, и большинство из них так и не овладевает им в совершенстве. Если вы хотите, чтобы ваш ребенок свободно разговаривал на другом языке, лучше всего начинать с раннего возраста.
В одном исследовании ученые проверили знание английской грамматики у китайских и корейских иммигрантов, приехавших в США в раннем возрасте и остававшихся в стране как минимум 5 лет. Тест требовал от участников определить наличие грамматических ошибок в таких предложениях, как «Том знакомится с Джейн» или «Человек поднимается по лестнице осторожно». Тест был достаточно простым, чтобы люди, для которых английский язык является родным, могли выдержать его в возрасте 6 лет, но иммигранты, которые стали учить английский после 17 лет, неправильно ответили на многие из этих простых вопросов. Лишь те, которые приехали в возрасте до 7 лет, показали такой же уровень, как и носители языка. Группа приехавших в возрасте от 8 до 10 лет имела значительно худшие навыки, а приехавшие в возрасте от 11 до 15 лет справились еще хуже.
В возрасте от 8 и 15 лет исследователи обнаружили прочную взаимосвязь между возрастом и выполнением теста. Но у взрослых людей индивидуальные различия не были связаны с возрастом. Независимо от того, начали ли они изучать английский в возрасте 18 или 40 лет, лишь немногие из них владели языком в совершенстве. Некоторые более поздние исследования показали, что способность к языковому обучению у взрослых людей тоже ухудшается с возрастом, – т.е. молодые люди учатся лучше пожилых, – но все сходятся в том, что маленькие дети учатся лучше старших.
Смысл этого послания для родителей и учителей вполне ясен: воспользуйтесь естественными способностями к изучению иностранных языков у маленьких детей и приступите к делу в начальной школе или еще раньше. Когда речь идет о языке, ничто не может заменить ранний старт.
Когда мы слышим что-то, что звучит «неправильно», вызванные потенциалы в нашем мозге показывают, реагируем ли мы на синтаксические или на семантические нарушения. «Мальчик шел по цветку» – пример семантического нарушения, а «мальчик шел на дороге» – пример синтаксического нарушения. У маленьких детей такие реакции на определение ошибок развиваются медленно, начиная с перехода от фраз из двух слов к полноценным предложениям в возрасте примерно 2,5 года. Постепенно реакция мозга становится более четкой и быстрой.
В изучении языка существует как минимум два сензитивных периода. Мы уже обсуждали сензитивный период, связанный с фонемами в первые два года жизни, когда мозг ребенка специализируется на запоминании звуков родного языка. Существует также сензитивный период обучения грамматике. Способность детей к усвоению правил синтаксиса резко ухудшается после 8 лет, а взрослые учат язык еще хуже, чем дети (см. выше врезку: «Практический совет: учите иностранные языки в раннем возрасте»).
Некоторые взрослые люди могут довести знание второго языка до высокого уровня. Тем не менее большинство из нас, независимо от приложенных усилий, всегда будут иметь иностранный акцент и делать незначительные грамматические ошибки.
С другой стороны, для семантического обучения не существует сензитивного периода, вот почему новые слова можно с успехом запоминать в любом возрасте. Сигнал вызванного потенциала для семантических нарушений выглядит одинаково как для родного, так и для иностранного языка, даже у людей, которые выучили второй язык в зрелом возрасте.
Дети могут иметь не один родной язык, если они с достаточно раннего возраста находятся в двуязычной семье. Однако в их мозге складывается, как минимум частично, отдельное представление о каждом из этих языков. Двуязычные дети преодолевают языковые барьеры в том же возрасте и подвергаются такому же риску в развитии своих способностей, как и обычные дети, хотя особенности их языкового развития несколько отличаются. Поэтому если вы живете в двуязычной семье, исследования показывают, что это не будет недостатком для обучения вашего ребенка.
Наоборот, это может быть преимуществом для его когнитивного развития (см. врезку «Практический совет: обучение двум языкам улучшает когнитивный контроль» в главе 13). Усвоение второго языка также изменяет мозг. Участок в нижней части левой теменной доли больше у людей, которые говорят более чем на одном языке, и достигает максимального размера у тех, кто усвоил второй язык в ранней юности или свободно владеет им.
Младенцы быстро учатся определять разные языки по их ритму, характерным фонемам и другим признакам. Двуязычные дети иногда смешивают оба языка в своей речи, но они делают это по тем же причинам и в таких же ситуациях, как и взрослые двуязычные люди, например, заменяя слово из одного языка другим, когда они не знают точного значения.
Хотя двуязычные дети обладают меньшим словарным запасом в каждом из двух языков, чем обычные дети того же возраста в своем одном языке, они знают больше слов в целом с учетом обоих языков.
Дети, которые при взаимодействии с родителями в первые два года жизни слышат от них больше слов, учат язык быстрее, чем остальные. Эти различия в домашней обстановке в целом согласуются с социально-экономическими категориями.
Как показало одно исследование, дети из самых бедных семей слышали 600 слов в час, дети из рабочих семей слышали 1200 слов, а дети специалистов слышали 2100 слов.
Главные различия в детском языковом окружении коррелируют с их последующим языковым развитием и показателями IQ (хотя тот факт, что лингвистически одаренные родители воспитывают лингвистически одаренных детей, может частично зависеть от генетических факторов или многих других преимуществ воспитания в семье специалистов; см. главу 30).
Дальнейшие исследования показали, что можно улучшить языковые навыки своих детей, быстро реагируя на их попытки общения и изображая осмысленный разговор еще до того, как ваш ребенок научится произносить слова. Реакция в виде комментария или прикосновения к ребенку в ответ на его попытки общения поощряет его к дальнейшим усилиям для улучшения этих навыков. Поэтому разговаривайте со своим ребенком и старайтесь делать вид, что понимаете, о чем он говорит. Это будет развлечением для обоих и поможет ускоренному развитию его языковых навыков.
Глава 7
Прекрасные сновидцы
Возраст: от рождения до девяти лет
Сон кажется простой вещью, но он включает согласованную работу многих механизмов нашего мозга. У младенцев и маленьких детей эти функции мозга развиваются в разное время и проявляются поэтапно, по мере взросления вашего ребенка. Острая потребность в сне в начале жизни может быть связана с грандиозными темпами обучения в этот период.
Биоритмы появляются задолго до рождения. Речь идет о внутреннем циркадном ритме (от латинского circa dies, что значит «примерно один день») активности организма. Эти часы могут идти в течение многих дней без каких-либо внешних инструкций, снабжая наш мозг и тело побуждениями к повседневной активности, даже если мы не видим солнца. Мозг генерирует приблизительно 24-часовой суточный ритм при отсутствии света с помощью сложного сигнально-часового механизма с участием генов и протеинов. Работа этого механизма используется другими органами и участками мозга, задавая наши собственные дневные ритмы чувства голода, перистальтики кишечника, температуры тела, функционирования печени и выделения гормона стресса.
Этот ежедневный ритм мозга и тела определяется надперекрестным ядром (Nucleus suprachiasmaticus) – пятнышком серого вещества, содержащим менее 10 000 нейронов, оно расположено над перекрестом зрительных нервов по пути к мозгу. Надперекрестное ядро получает сигналы от ганглионарных клеток в сетчатке, передающих информацию об освещенности в окружающей среде. Эти ганглионарные клетки, синтезирующие белковый фермент меланопсин, преобразуют свет в импульсы, которые движутся по зрительному нерву к надперекрестному ядру. Таким образом мозг может отличать день от ночи.
Плод имеет надперекрестное ядро уже через 18 недель после зачатия. Еще через несколько недель циркадные ритмы прослеживаются в сердцебиении и дыхании плода. Возможно, они управляются сигналами, поступающими от матери: ритмическим выбросом трех гормонов: кортикотропин-высвобождающего гормона (CRH), кортизола и мелатонина, который подает сигнал о засыпании.
Когда ребенок появляется на свет, этот ритм внезапно утрачивается. Любой молодой отец или мать может рассказать вам, что новорожденные имеют чрезвычайно нерегулярный ритм сна и бодрствования, хотя его можно частично контролировать за счет циклов кормления. Примерно с 3-месячного возраста ритмы сна и бодрствования начинают определяться внешними факторами, такими как время кормления и вечерние процедуры. Поэтому заданный распорядок дня позволяет сделать детские циркадные ритмы более регулярными. Так или иначе в течение первых недель после рождения закономерностей почти не существует. Цикл сна и бодрствования у младенцев обычно продолжается от 50 до 60 минут независимо от времени суток. Впоследствии цикл сна переходит в ультрадианный цикл (что значит «менее одного дня») с чередованием периодов около одного часа в возрасте 3 лет. К 5 годам этот ритм увеличивается до полутора часов и остается неизменным до конца жизни.
Дети проводят во сне примерно 2/3 времени, и около половины этого времени составляет активный сон, похожий на сон с быстрым движением глаз (REM-сон) у взрослых людей. Во время REM-сна у взрослых те мышцы, которые находятся под осознанным контролем, бездействуют, за исключением глаз. Этот феномен не позволяет нам физически делать то, что мы видим во сне. Правда, у младенцев подвижность и так весьма ограничена, и они и без того мало что могут предпринять. В такой относительной безопасности ваш младенец может совершать множество движений в фазе активного сна: причмокивать губами, изгибаться, улыбаться, хмуриться и даже двигать конечностями. Притом не обязательно ему снится движение или какие-то действия, если он вообще видит сны (см. врезку: «Знаете ли вы? Какие сны видят дети»).
Практический совет: как уложить ребенка спать
Необходимая для ребенка продолжительность сна и его тип программируются в ходе нормального развития без особого влияния окружающей среды. Отход ко сну – иное дело, здесь многое зависит от механизмов обучения.
Детский сон можно сделать более регулярным, установив регулярный график кормления (см. основной текст). Мы должны предупредить, что один старомодный прием, используемый родителями, приводит к обратному результату. Речь идет о подмешивании небольшого количества алкоголя в молоко матери; например, такое происходит, если она выпьет бокал вина перед кормлением. Действительно, это несколько сокращает время отхода ко сну, как правило, примерно на 15 минут. Однако общая продолжительность сна в следующие 3,5 часа уменьшается. Гораздо лучшая стратегия – следить за появлением признаков сонливости и действовать быстро, сразу же укладывая ребенка спать. Фаза перехода от бодрствования ко сну существует как у взрослых, так и у детей, но у детей она происходит быстрее.
Маленькие дети быстро учатся связывать конкретные события с отходом ко сну. Как и в случае с другими ассоциациями, им бывает достаточно одного примера, но сформированную привычку уже трудно нарушить. Например, если ребенок привыкает к тому, что один из родителей сидит с ним перед сном, это вскоре становится требованием. Лучше выходить из комнаты, чтобы засыпание у ребенка ассоциировалось с отсутствием родителей, что с лихвой окупится впоследствии. В целом формирование рутинных привычек, включая чистку зубов, сказку на ночь и пожелание спокойной ночи, становится знакомой умиротворяющей процедурой. Здесь необходима последовательность. Превосходный источник более подробной информации на эту тему – книга Марка Вейсблута «Здоровый сон, здоровый ребенок».
Со сновидениями или без них активный сон у маленьких детей выполняет жизненно важную функцию. Как мы убедились в главе 5, раннее развитие является периодом стремительного роста и «чистки» нейронных соединений. Неврологи могут наиболее четко прослеживать эти изменения у животных. Детство у котят – это время, когда дендриты в неокортексе перестраиваются, реагируя на изменение зрительного опыта (или же на зрительную депривацию, т.е. отсутствие опыта). Сон ускоряет этот процесс, который является необходимой частью развития. А лишение сна уменьшает способность к изменению дендритовой структуры – главного компонента неврологической пластичности. Исследования показывают, что это справедливо как для юных, так и для взрослых млекопитающих. Очевидно, сон помогает консолидировать некоторые виды обучения, включая передачу информации из кратковременной в долговременную память (см. главу 21).
За следующие 6 месяцев, когда ребенок впервые знакомится с ежедневными циклами света и темноты, циркадный ритм постепенно восстанавливается. Первым признаком прогресса является небольшое снижение температуры тела каждый день ранним утром. К 3 месяцам около 2/3 младенцев спят как минимум 5 часов по ночам.
Сознательное состояние бодрствования зависит от нейронных колонок, расположенных глубоко в стволе мозга и называемых ретикулярной формацией. Механизмы, вызывающие активность ретикулярной формации во время бодрствования, еще не вполне ясны, но в них участвуют нейротрансмиттеры, вырабатываемые в головном мозге, такие как ацетилхолин и норадреналин.
REM-сон контролируется нейронами, расположенными в варолиевом мосте (это часть ствола мозга, которая находится на одном уровне с мозжечком, между средним отделом мозга наверху и продолговатым мозгом внизу). Эти нейроны направляют аксоны (и команды) как в верхнем, так и в нижнем направлении. Нисходящие связи препятствуют работе двигательных нейронов и, следовательно, сокращению мышц во сне при помощи нескольких еще не опознанных нейротрансмиттерных сигнальных путей. Функция восходящих связей неизвестна, но они могут контролировать активность сновидений. Во время сна с медленным движением глаз внешние признаки движения у младенцев все еще возможны, но сенсорные данные передаются плохо, особенно в фазе глубокого сна.
По мере взросления рисунок сна изменяется. Общая продолжительность сна постепенно уменьшается и к 2 годам достигает 12 часов в сутки. Уменьшается и продолжительность фазы REM-сна, и ночной уровень мелатонина. К 3 годам дети проводят лишь 1/5 ночного времени в фазе REM-сна – почти как подростки или взрослые люди. К 6 годам фазы REM-сна и глубокого сна чередуются через каждые полтора часа, что соответствует продолжительности циклов сна у взрослых.
Следите за появлением признаков сонливости и действуйте быстро, сразу же укладывая ребенка спать. Фаза перехода от бодрствования ко сну существует как у взрослых, так и у детей, но у детей она проходит быстрее.
Формирование циклов сна и бодрствования не всегда проходит гладко. Во время сна многие функции необходимо подавлять, чтобы спящий человек оставался в безопасности. Спящие люди или животные не мочатся и не воспроизводят свои сновидения, начиная ходить или шуметь, что привлекало бы хищников. У детей эти защитные механизмы еще не вполне сформировались, как вы можете заметить.
В возрасте 6 лет один из каждых трех детей испытывает расстройство, которое называется парасомнией, включающее ряд проблем, такие как хождение во сне, непроизвольное мочеиспускание и ночные приступы ужаса. Проявления парасомнии начинаются в возрасте от 3 до 6 лет и в основном завершаются с наступлением половой зрелости. Обычно такие события происходят в первые полтора часа после засыпания – в фазе глубокого сна до наступления первого периода REM-сна.
Знаете ли вы? Какие сны видят дети
Большинство из нас знакомы с мнением о том, что сны символизируют скрытые страхи и желания, которое стало популярным благодаря Зигмунду Фрейду и Карлу Юнгу. Вероятно, отчасти из-за этого культурно обусловленного ожидания мы часто приписываем нашим снам определенный смысл после пробуждения, что делает наши выводы ненадежными.
Ваш ребенок тоже может испытывать сходное воздействие, если вы когда-нибудь спрашивали его, что ему снилось, или желали ему хороших снов. Ваше желание не причиняет вреда, но оно также означает, что вы невольно поощряете ребенка рассказывать не о том, что ему снилось на самом деле. Если у взрослых не входит в привычку вспоминать свои сны, большинство ночных сновидений забывается поутру. То же самое справедливо и для детей.
Если вы спросите взрослых, они скажут, что видели сон в 60-90% случаев после пробуждения в момент REM-сна и в 25-50% случаев после пробуждения от глубокого сна. Они также могут рассказать, что им снилось. Вы можете применить этот подход к детям: разбудите их и спросите, что им снилось. Если вы не хотите будить спящего ребенка во имя науки, не нужно этого делать.
Исследователь Дэвид Фолкс и его коллеги оставались со спящими детьми в возрасте от 3 до 12 лет либо в лаборатории, либо у них дома. Они будили детей по ночам и спрашивали их, что происходило перед пробуждением.
В самом раннем возрасте детские сновидения просты и редки. Лишь 16% детей 3 и 4 лет сообщали о сновидениях после пробуждения в момент REM-сна и вообще не вспоминали снов при пробуждении в фазе глубокого сна. Сновидения, о которых говорили дошкольники, были статичными, и в них часто принимали участие животные: «курица клюет зерно» или «собака стоит на улице». Сами дети обычно занимали пассивное положение: «я спал в ванной» или «я думал о еде». В этом возрасте в сновидениях также отсутствовали чувства и общение с другими людьми. Дошкольники не сообщали о страхе в сновидениях, а также об агрессии или неудачах. Это контрастирует с их жизнью в бодрствующем состоянии, когда они могут описывать людей, животных, предметы и происходящие вокруг события.
У более взрослых детей сновидения постепенно усложняются. В возрасте около 6 лет сны становятся более личными, приобретают активное качество и последовательность событий. К 8 или 9 годам сновидения происходят так же часто, как и у взрослых, и имеют сложные сюжеты, в которых сновидец принимает активное участие. В снах начинают фигурировать мысли и чувства.
Статичные сновидения у дошкольников соответствуют периоду, когда их визуально-пространственные навыки еще не вполне сформировались. Например, дети, которые чаще сообщают о сновидениях, лучше воспроизводят красно-белые узоры на рисунке с помощью кубиков. В этом возрасте дети пока плохо представляют, как выглядит предмет при наблюдении под другим углом. Такие навыки – функция теменных долей. Их полная миелинизация происходит к 7 годам, а в более раннем возрасте дети видят статичные образы, потому что их мозг еще не может в совершенстве обрабатывать движущиеся объекты.
Что этот процесс говорит нам о развитии ребенка? Один из ответов заключается в том, что сновидения раскрывают схемы мозговой активности, возможные при отсутствии внешних стимулов. В этом отношении они приоткрывают окно в мир развивающегося разума ребенка.
Один из видов парасомнии особенно неприятен для родителей: это ночные приступы ужаса, которые случаются у 1–6% детей в возрасте старше 3 лет. У младших детей они могут случаться как минимум один раз в неделю. В фазе глубокого сна происходит пробуждение с чувством сильного страха, часто с пронзительными криками. Ребенок безутешен, и проходит от 5 минут до получаса, прежде чем он успокаивается. Утром он ничего не помнит.
Ночные приступы ужаса у детей объясняются не кошмарными снами. Они происходят в том возрасте, когда ребенок в сновидении еще не испытывает чувства страха или любые другие эмоции (см. врезку: «Знаете ли вы? Какие сны видят дети»). Ребенок боится, но не может сообщить о каких-то конкретных событиях. Одной из причин может быть отсутствие регулировки со стороны миндалевидного тела, которое ведает сильными негативными эмоциями. Оно регулирует симпатическую нервную систему и мобилизует мозг и тело в ситуациях типа «сражайся или беги». У взрослых эта система может подавляться другими отделами мозга, такими как гиппокамп и кора больших полушарий. У детей с менее развитым контролем коры над эмоциональными реакциями (см. главу 18) такое подавление оказывается недостаточно эффективным, особенно во время глубокого сна.
Ночной приступ ужаса может провоцировать внезапное пробуждение. В ходе одного исследования 48 дошкольников, которые ходили во сне или страдали от ночных ужасов, находились под наблюдением во время сна. Более чем у половины из них были обнаружены нарушения дыхания, такие как апноэ (временная остановка дыхания). При этом нарушении, когда респираторные центры в стволе мозга получают сигнал об остановке дыхания, человек внезапно просыпается с судорожным вздохом. Апноэ у детей имеет несколько причин, включая избыточный вес и увеличенные миндалины. Интересно отметить, что все дети, страдавшие от апноэ, которые во время этого исследования прошли тонзилэктомию (удаление миндалин), излечились от приступов ночного ужаса.
При таких явлениях, как приступы ужаса и хождение во сне, механизмы сна не полностью подавляют схемы поведения, которые обычно присутствуют во время бодрствования. Случается и обратное: спонтанное засыпание в дневное время – накролепсия. При этом бодрствующий человек внезапно засыпает или утрачивает осознанный моторный контроль. Один из самых неприятных феноменов – катаплексия пробуждения – сонный паралич, когда человек пробуждается, но не может двигаться. Как правило, обычного прикосновения бывает достаточно, чтобы освободить его от паралича. Не стесняйтесь делать это: так вы избавите своего ребенка от лишнего беспокойства.
Другой отличительной чертой детского сна является потребность в интервалах дремоты, которые следуют по медленному циклу в течение всего дня. И у взрослых, и у детей периоды бодрствования и сонного состояния чередуются друг с другом. Часть этого цикла включает послеполуденную дремоту, за которой следует «второе дыхание». До 5 или 6 лет детям необходим послеполуденный тихий час, но в более старшем возрасте они могут бодрствовать весь день, как и взрослые.
Это не означает, что бодрствование в течение всего дня является наилучшей стратегией для взрослых людей. Снижение работоспособности и уровня бодрствования у взрослых во второй половине дня может быть остатком нашей потребности в послеполуденном сне. В ходе одного эксперимента студентов колледжа просили сосредоточить внимание на центре экрана, где появлялась буква «T» или «L», за которой после короткой паузы следовали диагональные полосы в других местах экрана. В начале дня студенты легко распознавали буквы и ориентировку полос даже в очень быстрой последовательности. Ближе к вечеру им требовались более длительные интервалы между буквами для правильной идентификации. Это замедление способностей восприятия сглаживалось, если студентам разрешали немного поспать. Интервалы дремоты не только удерживают младенцев от раздражительности, но также улучшают их умственные показатели.
Поэтому когда вы видите вашего ребенка спящим, имейте в виду, что его мозг далеко не бездействует. Он осуществляет хорошо согласованный процесс, который проходит гладко, без каких-либо особых усилий с вашей или с его стороны. Даже если в его голове не танцуют шарики, там происходят более важные события, которые перестраивают и укрепляют развивающийся мозг.
Глава 8
Это девочка! Половые различия
Возраст: от рождения до восемнадцати лет
Трехлетние дети воспринимают гендерные роли{Гендерные роли – половые роли, но не в биологическом, а в социальном смысле. – Прим. ред.} не менее серьезно, чем мачо и феминистки. Одна из наших коллег, решившая освободить своих детей от традиционных гендерных ожиданий, купила куклу для своего сына и игрушечные грузовики для дочери. Ей пришлось отказаться от своей идеи после того, как она обнаружила, что мальчик забивает куклой гвоздь, а девочка делает вид, что грузовики беседуют друг с другом.
Многие родители озадачивались вопросом, почему такое поведение, явно соответствующее социальным (гендерным) стереотипам, наблюдается в семьях, где мама не носит розовое платье с рюшками, а готовит обед обычно папа вместо того, чтобы смотреть спорт по телевизору. Во всем мире фаза интенсивного освоения гендерных ролей существенна для развития стойкого ощущения половой принадлежности. Такое упорство напоминает ранний этап накопления словарного запаса, когда маленькие дети используют недавно усвоенные правила более широко, чем это необходимо («у меня болит ножка» вместо «я ушиб коленку»). С учетом гендерных различий в поведении мы можем предположить, что мозг маленьких мальчиков и девочек устроен по-разному. Из-за большого интереса к половым различиям в нашем обществе ученые провели много тысяч исследований на эту тему, а журналисты с готовностью публиковали их результаты. Это огромный корпус литературы, и мы постарались оценить его, по возможности опираясь на данные метаанализа для оценки результатов. После тщательного обзора этих исследований появилось несколько важных выводов.
При оценке исследования половых различий нужно обращать внимание на величину эффекта (значение статистического коэффициента). Большинство различий оказываются статистически незначимыми и не имеют какого-либо практического смысла. Притом некоторые признаки при сравнении отдельных групп действительно расходятся, но лишь немногие найденные различия можно обобщать на всю популяцию (если сравниваем, допустим, особенности мальчиков и девочек). Например, девочки в целом лучше слышат более тихие звуки, но невозможно определить пол ребенка на основе его слуховых способностей, поскольку и среди мальчиков, и среди девочек встречаются самые разные пороги слухового восприятия. Более того, различия между отдельными девочками и отдельными мальчиками (т.е. индивидуальные различия) гораздо более велики, чем средние расхождения между полами.
Что мы имеем в виду, когда называем половые различия статистически значимыми или незначимыми? Давайте обсудим техническую сторону. Ученые часто измеряют значимость различия между двумя группами, вычисляя статистический коэффициент под названием «d-прим» (обозначается: d’), или величину эффекта, определяемую как различие между группами по стандартному отклонению (степень изменчивости признака) в одной или обеих группах. Если различие отсутствует, коэффициент d’ равен нулю. Его величина возрастает по мере увеличения разницы средних показателей между группами (по сравнению с разбросом естественной вариабельности измеряемого признака внутри каждой группы).
Эту идею проще объяснить графически, чем словами. На графиках следующего рисунка показаны различия между группами, соответствующие типичным значениям коэффициента d’. Горизонтальные оси представляют возможные результаты, а высота кривой представляет количество людей в группе, которые получают конкретный результат. Если разглядывать три графика на представленном ниже рисунке сверху вниз, то на первом различия считаются незначимыми, на втором – средними, а на третьем – значимыми.
Давайте рассмотрим конкретные примеры. Например, средний рост женщин в США составляет 158,7 см, а средний рост мужчин 176,2 см. После математических подсчетов получается, что значение коэффициента d’ в отношении половых различий в росте составляет 1,9. Такое значение d’ считается высоким, а само различие статистически значимым. (В научной литературе значение коэффициента d’, равное 0,8, считается большим, так что здесь мы имеем еще более существенное различие.) По подсчетам получается, что мужчины среднего роста выше, чем 92% женщин. (На нижеследующем рисунке различие с таким же коэффициентом значимости представлено на самом нижнем графике.)
С другой стороны, давайте возьмем пример несущественного различия, о котором мы уже упоминали, – слуховые способности. Недавно несколько авторов высказались в пользу раздельного обучения мальчиков и девочек на основании того, что девочки обладают более чувствительным слухом, чем мальчики, и лучше реагируют на тихий голос учителя. Левая кривая слуховой чувствительности на верхнем графике (d’ = 0,2) представляет мальчиков, а правая кривая – девочек. Поскольку различие между двумя группами мало, обе кривые значительно перекрывают друг друга. (На рисунке различие с таким же коэффициентом значимости представлено на самом верхнем графике.) Таким образом, индивидуальные слуховые различия у представителей обоих полов значительно больше, чем различия в этом отношении между полами. С учетом того, что у многих мальчиков более острый слух, чем у некоторых девочек, не имеет смысла ратовать за половую сегрегацию на таком шатком основании. Если предположить, что острота слуха влияет на обучение, нужно разделять учеников на основании их слуха, а не пола.
Лишь некоторые гендерные различия достаточно велики для предсказания индивидуального поведения. Самое заметное различие для любого возраста – это предпочтение в выборе игрушек у 3-летних детей. Родители, которые пытаются оградить сыновей от игрушечного оружия, вскоре обнаруживают, что любая палка или даже кукла может превратиться в воображении мальчика в оружие. При выборе типичной игрушки для мальчика, например автомобильчика, и типичной игрушки для девочек, например чайного набора, в возрасте 3 лет мальчики и девочки значимо различаются в своем выборе игрушек – с коэффициентом значимост d’ = 1,9 (см. нижний график на рисунке). Это значит, что вполне можно угадать пол маленького ребенка на основании его выбора игрушек, поскольку 97% мальчиков более склонны выбирать игрушки для мальчиков, чем средняя девочка.
Практический совет: расширение способностей вашего ребенка
Игры детей могут повлиять на их поведение и интересы в старшем возрасте. Вы не можете заставить мальчиков вести себя так, как это делают девочки, или наоборот. Однако принимая во внимание естественные склонности ваших детей, вы можете помочь им усвоить навыки, которые они вряд ли откроют самостоятельно. Вы не знаете, что готовит будущее, но мы полагаем, что вы не ошибетесь, если расширите список возможностей, открытых для них в зрелом возрасте.
Одно из самых заметных тендерных различий в зрелом возрасте состоит в том, что мужчины лучше могут мысленно манипулировать пространственными объектами. Эта способность влияет на наше восприятие направлений, а также на некоторые практические навыки – например, умение пронести диван через дверной проем. Она проявляется в раннем возрасте и закрепляется последующим опытом. Многие младенцы мужского пола в возрасте от 3 до 5 месяцев могут узнавать необычно перевернутые предметы, на что способны лишь немногие девочки того же возраста. В иных отношениях младенцы не проявляют тендерных различий в своем понимании «поведения» предметов (см. главу 1). В начальной школе разрыв в способности к мысленному вращению объектов невелик, но продолжает расширяться с возрастом, достигая у взрослых людей значения = 0,66-0,94 (в зависимости от методики оценки). Это означает, что средний мужчина показывает лучший результат, чем 75-83% женщин. Выполнение тестов на мысленное вращение объектов влияет на успешность выполнения математической части SAT (аналог ЕГЭ) у старшеклассников женского и мужского пола и скорее всего имеет отношение к тендерным различиям в умении читать карты и способности к навигации.
Вполне понятно, что разные виды игры улучшают разные навыки. Изучение физических объектов и их взаимодействия является важным компонентом мальчишеских игр. Когда мальчики строят башни из кубиков и рушат их, борются, играют в салочки или катаются на велосипеде, они постоянно узнают что-то новое о физических закономерностях окружающего мира. Когда девочки играют с куклами и кукольными домиками, они учатся заботливости и совершенствуют тонкие навыки моторного контроля. Кроме того, во время игры девочки больше, чем мальчики, разговаривают друг с другом, что помогает им развивать языковые способности и накопить более обширный словарный запас к тому времени, когда они поступают в школу.
Итак, мальчишеские игры развивают пространственные навыки. Мальчики, выросшие в стесненных условиях, не показывают преимущества в способности пространственного восприятия по сравнению с девочками. В одном исследовании мальчики из семей с низким социально-экономическим статусом (далее – СЭС; см. главу 30) показали менее успешные результаты теста на мысленное вращение объектов, чем мальчики из семей со средним или высоким СЭС, – результаты такие же, как у девочек. Мальчики из бедных семей не имеют достаточного игрового опыта для развития навыков манипуляций с объектами. Видеоигры, включающие ориентировку или другие пространственные задачи, помогают мальчикам и девочкам учиться визуализировать и вращать объекты. Некоторые исследования показывают, что эффект такой тренировки особенно значим для девочек.
Спортивные игры тоже могут быть полезны. Спортсмены-старшеклассники обоих полов имеют преимущество над остальными сверстниками в тестах на мысленное вращение объектов и других пространственных навыков, хотя это может объясняться и тем, что люди с хорошими пространственными способностями более склонны к спортивным занятиям. Исследователи еще не доказали, что спортивные занятия приводят к реальному улучшению пространственных навыков, но это, наверно, будет следующим шагом.
Как родители могут помочь своим детям развить широкий спектр способностей? Обучающие видеоигры улучшают пространственное восприятие у девочек (и лучше знакомят их с компьютером). Мы также рекомендуем привлекать девочек к спортивным занятиям (см. главу 15) с раннего возраста, поскольку позднее половое созревание может подавить у девочек-подростков желание обучаться новым физическим навыкам.
Родители могут помочь мальчикам развивать языковые навыки, разговаривая с ними и читая им книги начиная с младенчества (см. главу 6). Мальчики также получают пользу от фонетических занятий в дошкольном возрасте, когда родители объясняют им, как звучит та или иная буква, пока они учатся читать. Вы можете воспользоваться тягой мальчика к компьютеру и поощрять его к записи историй с использованием клавиатуры, а также выбору книг, например про военных летчиков или динозавров, чтобы усилить его интерес к чтению. Много других интересных рекомендаций для развития девочек и мальчиков можно найти в книге невролога Лизы Эллиот «Розовый мозг, голубой мозг».
Игра помогает детям усваивать разнообразные навыки, которыми они потом пользуются на протяжении всей жизни (см. врезку «Практический совет: расширение способностей вашего ребенка»). Формирование детских предпочтений по отношению к игрушкам – это ранний этап развития гендерного самосознания, когда ребенок определяет себя как принадлежащего к мужскому или женскому полу. Гендерные предпочтения в выборе игрушек просматриваются в разных культурах, начиная с одного года. Даже младенцы имеют некоторое представление о половых различиях (см. главу 1), но лишь немногие из 2-летних детей могут уверенно назвать себя мальчиком или девочкой или надежно отличать мужчин от женщин на картинках. Большинство малышей (опять-таки в разных культурах) достигают этой вехи к 2,5 годам, а в 3 года почти все умеют это делать. Дети, достигшие 3 лет, с меньшей вероятностью выбирают «неправильную» игрушку, чем дети младшего возраста.
Предпочтение в выборе игрушек почти несомненно имеет врожденную основу, хотя культура тоже оказывает некоторое влияние. Одно из доказательств врожденности заключается в том, что обезьяны-самцы предпочитают играть с грузовиками, а самки предпочитают кукол. Другое подтверждение состоит в том, что типично мужские предпочтения чаще встречаются у девочек с синдромом конгенитальной гиперплазии надпочечников. Из-за генетического нарушения в выработке гормонов надпочечников такие девочки страдают избытком тестостерона и других мужских гормонов, что оказывает соответствующее влияние на их мозг и до некоторой степени на их тело еще в утробе.
Поскольку эту гормональную дисфункцию можно лечить, начиная с рождения, исследователи получают возможность изучить последствия дородового влияния мужских гормонов на последующее поведение девочек. С возрастом такие девочки начинают проявлять большую гибкость в своих предпочтениях. К 5 годам только половина из них выбирают типично мужскую игрушку, когда предлагается сделать выбор.
С другой стороны, мальчики продолжают отказываться от типичных игрушек для девочек – скорее всего потому, что общественное порицание за «девчачье поведение» очень строгое. И сверстники, и родители (особенно отцы) активно отвращают мальчиков от игрушек для девочек. Некоторых родителей беспокоит, что если они позволят своему сыну пользоваться игрушками для девочек, он может стать геем в зрелом возрасте, но в данном случае они путают корреляцию с причинно-следственной связью. Одобрение или неодобрение привычек сына со стороны родителей не влияет на его сексуальную ориентацию в последующей жизни. Действительно, около половины мальчиков, предпочитающих игрушки для девочек, впоследствии становятся геями, но так же справедливо, что многие из них сохраняют традиционную ориентацию (с другой стороны, девочки с мальчишескими повадками редко становятся лесбиянками).
Однако не игры с куклами заставляют мальчиков становиться геями. Наиболее вероятное объяснение состоит в том, что игра с куклами у мальчиков, как и сексуальная ориентация в зрелом возрасте, является результатом ранних воздействий а мозг некоторых мальчиков, обусловленных генетикой или внутриутробным развитием. Психиатрическое лечение, направленное на поощрение мальчишеского поведения, не оказывает влияния на половую ориентацию в зрелом возрасте, но отец, который пытается отвратить мальчика от «девчачьих» игрушек, может подготовить будущую трещину в отношениях с сыном. К этому времени вы уже наблюдаете определенную схему поведения, которая находится за пределами вашего контроля, поэтому лучше смириться с этим.
Вероятно, вы обратили внимание на два других гендерных различия в поведении маленьких детей (см. рисунок выше). Мальчики значительно более активны и физически агрессивны, чем девочки. Эти различия достигают средней величины со значением коэффициента d’ = 0,5 (см. средний график на рисунке). Это значит, что средний мальчик более активен и физически агрессивен, чем 69% девочек, что не позволяет надежно предсказывать индивидуальное поведение, но явно отличает группы мальчиков от групп девочек. Судя по всему, эти отличия обусловлены воздействием на мозг гормонов, а не только культурными факторами. Молодые самцы обезьян более склонны к агрессивным играм, чем молодые самки, и это поведение можно модифицировать с помощью гормональной терапии. Сходным образом девочки с избытком тестостерона более активны и агрессивны, чем другие девочки, что предполагает раннее гормональное воздействие на их поведение.
Вероятно, вследствие этих поведенческих различий с 2–3-летнего возраста дети предпочитают играть со сверстниками своего же пола. Отдельные игровые группы – по гендерному признаку – сохраняются в течение всего периода начальной школы. Такая тенденция прослеживается в разных местах – от деревень до больших городов. Она не зависит от того, имеют ли взрослые члены общества четко определенные гендерные роли, хотя культурные факторы могут до некоторой степени модифицировать ее. Она проявляется даже у макак и человекообразных обезьян. Если встречаются лишь несколько детей, то мальчики играют вместе с девочками, но при первой возможности они обычно разделяются на группы по гендерному признаку.
Такое поведение закрепляет гендерные нормы, когда дети утверждают свою половую принадлежность. Психологическое давление со стороны других детей, подталкивающее к соблюдению гендерных норм, становится особенно сильным в возрасте от 4 до 8 лет. Вероятно потому, что первые детские представления о гендерных ролях (и многих других общественных правилах) раскрашены в черно-белые цвета, а более гибкое их понимание приходит с возрастом. Мы знаем супружескую пару неврологов, чей сын крепко дружил с девочкой в дошкольном возрасте. Когда ему исполнилось 6 лет, мальчишки в летнем лагере дали ему понять, что играть с девочкой стыдно. Теперь их сын встречался со своей подругой только дома, и все поклялись хранить тайну, чтобы другие мальчики ничего не узнали. Однополые группы часто действуют таким жестким образом для передачи и закрепления гендерных норм поведения.
Половые различия в поведении дают девочкам некоторое преимущество над мальчиками в учебном классе: девочки получают более высокие оценки в старших классах и в колледже. Мозг у девочек взрослеет раньше, чем у мальчиков, и объем большинства мозговых структур у них достигает максимума на 1–3 года раньше. Девочки демонстрируют немного лучшие результаты в сфере подавления импульсов (d’ = 0,4), т.е. умеют сидеть неподвижно и сосредоточиваться на задаче, поэтому формальная атмосфера урока для них более удобна. В среднем девочки имеют немного лучшие результаты в некоторых областях вербального развития в начальной школе. Мальчики отстают и в точности координации движений (d’ = 0,6), поэтому им труднее писать буквы – самое значительное половое различие в академической успеваемости в начальной школе. Этот разрыв сохраняется до старших классов, когда мальчики продолжают показывать более низкие результаты в тестах на чтение и правописание.
Родители, которые пытаются оградить сыновей от игрушечного оружия, вскоре обнаруживают, что любая палка или даже кукла может превратиться в оружие в воображении мальчика.
Но давайте рассмотрим гендерные сравнения в перспективе. Все эти различия оказывают менее значительный эффект, чем разница между жизнью в престижном районе с хорошими школами (судя по средним оценкам на экзаменах) и жизнью в бедном районе с плохими школами. Первоклассники из бедных районов показывают более низкие результаты в тестах на чтение и математические способности по сравнению со сверстниками, принадлежащими к среднему классу (d’ > 1,1), и этот разрыв только увеличивается с возрастом (см. главу 30).
Как и другие гендерные различия, разницу в способности к обучению между мальчиками и девочками можно сгладить со временем. Девочки недавно поравнялись с мальчиками в тех академических областях, где они отставали от них лишь 10–20 лет назад. В США не осталось гендерных различий средней успеваемости по тестам на математические способности в старших классах школы. Кроме того, теперь женщины с большей вероятностью, чем мужчины, посещают и заканчивают колледж. Если взять 100 мужчин, которые получают университетский диплом к 22 годам, то на их долю в США приходится дипломированных 185 женщин того же возраста. Поскольку мужчины нередко получают диплом позже женщин, этот разрыв значительно сокращается в более старшем возрасте, но не исчезает полностью.
Ради уменьшения этого разрыва мы предлагаем дополнительную языковую подготовку для мальчиков в начальной школе. Наиболее эффективным способом улучшить общую успеваемость будет равномерное оказание помощи всем детям, которые в ней нуждаются, когда в группе больше мальчиков, чем девочек.
Любопытно, что, несмотря на прогресс у женщин, широко известное мужское преимущество в математической части теста SAT вообще не уменьшилось (d’ = 0,4, или 35 пунктов в 2009 году). Притом на математических занятиях в колледже женщины снова получают более высокие оценки, чем мужчины. Одно исследование показало, что мужчины-первокурсники получают на занятиях по математике в колледже одинаковые оценки с теми женщинами, чьи оценки на школьном выпускном тесте SAT были на 35 пунктов ниже. Фактически почти все стандартные тесты, требуемые для поступления в колледж, недооценивают будущие показатели у женщин. Такая плохая предсказуемость может быть обусловлена большей усидчивостью у женщин (что обеспечивает им более высокие оценки при сходных навыках) или гендерными предрассудками в оценке результатов теста (когда женщина получает более высокие оценки за сходные навыки). Так или иначе более низкие оценки у мужчин по сравнению с женщинами в колледже можно частично объяснить использованием стандартных выпускных экзаменов в школе.
Другая хорошо известная группа половых различий попадает в категорию эмоционального поведения. Эти различия не так велики, как полагает большинство людей, – варьируют от средних до незначительных. Эмоциональные различия не предсказывают индивидуальное поведение, но некоторые из них заметны на групповом уровне. Девочки больше склонны к проявлению страха и к слезам, чем мальчики, но у обоих полов наблюдаются сходные реакции на стрессовые ситуации. Многие различия так малы, что поглощаются индивидуальными расхождениями внутри каждой группы. Одним из примеров является представление о том, что мальчики принимают моральные решения исходя из соображений справедливости (d’ = 0,19), а девочки принимают такие же решения на основе взаимоотношений (d’ = 0,28). Сходным образом девочки лишь немногим лучше мальчиков определяют эмоции по лицам других людей (d’ = 0,19 в детстве и подростковом возрасте). Мальчики лишь немногим более склонны к риску, чем девочки в любом возрасте (d’ = 0,13), с большим разрывом в периоды между 10 и 13 годами и между 18 и 21 годами (d’ = 0,25). Гендерный разрыв по отношению к риску в последнее время имеет тенденцию уменьшаться. Так, в последних исследованиях (1980–1990-е годы) он оказался меньше, чем в предыдущих (1960–1970-е годы).
Дети обращаются к смешанному общению между полами в подростковом возрасте. Гормоны полового созревания приводят к среднему различию между полами (d’ = 0,53): 70% мальчиков-подростков мастурбируют чаще, чем средние девочки-подростки, и такая же закономерность наблюдается в зрелом возрасте. Величина этого различия уменьшилась за последние 20 лет, что указывает на заметные культурные изменения (d’ = 0,96). Гендерные различия в самооценке также достигают максимума в подростковом возрасте, когда девочки имеют более низкое мнение о себе, чем мальчики (d’ = 0,33 – это незначительное различие).
Одной из категорий, где девочки явно нуждаются в дополнительной поддержке, является представление о собственном теле. Девочки, особенно в подростковом возрасте, гораздо чаще мальчиков испытывают неудовлетворенность своим телом, которая превращается в фактор риска расстройств пищевого поведения{Расстройства пищевого поведения. Речь идет об анорексии – склонности к неадекватному самоограничению в еде и о булимии – неконтролируемых приступах обжорства. Впрочем, оба невротических расстройства нередко сочетаются у одного человека. Оба связаны с нарушением самовосприятия – неадекватным восприятием образа собственного тела. – Прим. ред.} и депрессии. Величина этого различия возросла с незначительной (d’ = 0,27) в 1970-е годы до средней (d’ = 0,58) в 1990-е годы, вероятно, из-за все более «тонких» стандартов женской красоты в последнем десятилетии прошедшего века.
Даже если вы озабочены весом вашей дочери, критика в адрес ее телосложения приведет к обратному результату. Как показало одно лонгитюдное исследование (где одни и те же люди находились под научным наблюдением в течение длительного времени), мальчики и девочки-подростки, которых другие члены семьи дразнили из-за их избыточного веса, были значительно более склонны к развитию расстройств пищевого поведения и накоплению избыточной массы тела 5 лет спустя. Другое лонгитюдное исследование тоже выявило, что регулярные строгие ограничения в диете у 14-летних девочек, многие из которых имели нормальную массу тела к началу исследования, через год увеличили риск ожирения почти в 5 раз.
Подводя итог, можно сказать, что даже если у вашего ребенка была изначальная склонность к починке игрушек, заботе о младенцах и т.д., существует много возможностей для расширения его горизонтов благодаря знакомству с новыми интересами.
Глава 9
Подростковый возраст: дело не только в сексе
Возраст: от двенадцати до двадцати лет
Начало подросткового возраста у вашего ребенка – бурного периода с гормональными всплесками и непредсказуемым поведением – может страшить вас. На деле в этом возрасте происходит много других перемен, подавляющее большинство которых приносит только пользу.
Действительно, в это время начинается важный этап полового созревания, но и до, и после него происходит еще масса изменений, не связанных с сексом. Прежде всего мозг подростка чрезвычайно динамичен. В подростковом возрасте, который начинается с наступлением половой зрелости (обычно между 11 и 13 годами) и продолжается до 20 лет, а иногда еще дольше, дети делают важные шаги к самостоятельной жизни. У них появляются новые интересы, они организуют свое поведение и вступают в серьезные отношения за пределами семьи. Они восхищаются (или смущены) новыми способностями своего тела. Большинство людей вспоминают эти годы как время почти безграничных возможностей, идеализма и бесчисленных дорог. Например, дочь-подросток наших друзей допоздна изучает испанские глаголы, работает над сложными и красивыми рисунками, интересуется песенной лирикой и занимается упражнениями для выступлений в воздушном цирке. Хватило бы у вас сейчас времени на все это?
Подростковый возраст – это также рискованное время. Если отклонения в развитии до и вскоре после рождения могут привести к таким расстройствам, как аутизм, то в этом возрасте возникают другие проблемы. Депрессия, биполярное расстройство, наркомания и шизофрения приобретают все более широкое распространение в наше время. Кроме того, подростки склонны идти на риск из-за стремления к сильным впечатлениям, да и механизмы самоограничения еще не вполне сформировались.
На первый взгляд, когда ребенок вступает в подростковый возраст, его мозг выглядит почти полностью развитым. В конце детства мозг достигает 95% своего взрослого объема. Развитие отдельных компонентов находится в пределах 10% до завершения (одни больше, другие меньше). Но, несмотря на эту видимую зрелость, еще предстоят значительные перемены.
Мозг подростка проходит реорганизацию по мере устранения избыточных синапсов – это продолжение процесса, начавшегося в детстве. У людей, как и у других приматов, мозг содержит максимальное количество синапсов (т.е. связей между нейронами) перед наступлением половой зрелости (см. главу 5). Исследования уровня потребления глюкозы в детском мозге, а также детальный подсчет синапсов показывает, что в начале подросткового периода их количество в неокортексе достигает уровня взрослого человека и мозг потребляет примерно на четверть меньше энергии, чем в раннем детстве. Притом процесс устранения лишних синапсов еще далек от завершения. Оценки, проведенные на макаках-резусах, показывают, что в подростковом возрасте их мозг теряет до 30 000 синапсов в секунду. В нашем более крупном мозге это количество, вероятно, еще значительнее.
Перед экскурсией в мозг подростка давайте затронем технические подробности. Для того чтобы объяснить, как и почему меняется поведение ребенка, нам нужно уяснить кое-что о клетках и связях между ними.
Как можно ожидать, изменение количества синапсов сопровождается заметными переменами в сером веществе неокортекса, которое состоит из нейронов, их дендритов и синапсов. Серое вещество достигает максимальной толщины, а затем сокращается на 5–10%. Таким образом, связи в мозге формируются и совершенствуются до наступления зрелого возраста.
Изменения, связанные с взрослением, происходят в разных частях мозга в разное время. В целом серое вещество достигает максимального объема в 9–11 лет. В течение этого времени продолжает расти и белое вещество – аксоны тех же клеток. В неокортексе лобный и затылочный отделы первыми достигают максимальной толщины. Потом заполняются промежуточные участки, начиная с затылка по направлению ко лбу. Височные доли достигают максимальной толщины к 14 годам вместе с большей частью лобной коры. Наконец белое вещество, состоящее из миелинизированных аксонов, которые переносят информацию на большие расстояния, тоже увеличивается. Совершенствуются и связи между лобной и височной корой.
Один из признаков, указывающих на большую эффективность работы мозга, заключается в том, что активность между отдаленными участками мозга координируется лучше. Это улучшение просматривается в согласованном изменении сигналов (связность) и их более быстром прохождении. Белое вещество (масса аксонов) составляет в подростковом возрасте лишь 85% от полного размера и продолжает нарастать даже после 40 лет. По мере расширения ответвлений аксонов происходит рост белого вещества, и более плотные аксоны передают сигналы с большей скоростью. Поскольку аксоны белого вещества осуществляют сообщение между отдаленными зонами мозга, это изменение приводит к значительным функциональным последствиям, хотя в настоящее время мы точно не знаем, в чем они заключаются.
Темп развития имеет индивидуальные различия. В ходе исследования детей, чей мозг неоднократно подвергался сканированию в позднем детстве и ранней юности, у детей с более высоким интеллектом серое вещество быстрее достигало максимума, а потом быстрее сокращалось. Этот результат может свидетельствовать о том, что интеллект зависит не от размера мозга, а от его способности к изменениям, хотя такие различия слишком многовариантны для индивидуальной оценки. В сущности, увеличение и уменьшение плотности серого вещества также проявляется при детской шизофрении и синдроме гиперактивности (СДВГ), так что эти структурные изменения могут отражать массу глубинных процессов у разных детей.
На первый взгляд, мозг подростка выглядит почти сформированным, но на самом деле он проходит значительную реорганизацию.
Что означают все эти изменения для мышления подростков (или для его отсутствия, как может показаться)? Сравнительно позднее взросление лобной коры в последнее время получило широкую огласку в прессе как способ объяснения импульсивности подростков. Даже в одной рекламе автомобильной страховой компании сказано, что этот отдел мозга еще не сформировался до конца. Кора лобных долей выполняет исполнительные функции: контроль поведения и мышления, планирование и противодействие искушениям (см. главу 13). С возрастом она становится более активной, что является исключением из общего правила уменьшения активности. В передних и верхних регионах лобной коры активность явно повышается в период с 12 до 30 лет. С учетом предшествующего развития подкорковых областей, ведающих эмоциями, подростковый возраст – это время, когда баланс между импульсивными побуждениями и ограничениями может заметно отличаться от детства или зрелого возраста.
Подростки чаще ищут новые впечатления и оценивают позитивный или негативный итог не так, как взрослые. Такие суждения исследователи оценивали, например, с помощью игры, в которой человек выбирает карты из разных колод, а потом играет на деньги. Некоторые колоды оказываются подтасованными втайне от участников, что приводит к большей общей вероятности проигрыша, но участник имеет шанс изредка получить очень значительный выигрыш. В этой игре подростки принимают более рискованные решения, которые предполагают возможность случайного выигрыша – они придают мало значения большой вероятности проигрыша. Лишь ближе к концу подросткового возраста они предпочитают полностью избегать азартных вариантов с большой вероятностью проигрыша.
Это лабораторное открытие совпадает с фактами реальной жизни: подростки склонны недооценивать последствия своих поступков. Эта склонность, известная со времен Древнего Рима, просматривается в таких разных областях, как незащищенный секс, эксперименты с наркотиками и несдержанность в выражениях. Хотя подростки физически здоровы, такой риск делает смертность на этом жизненном этапе более высокой. Сэму повезло, что он пережил свою юность, когда он регулярно поздней ночью возвращался с вечеринок. Однажды он попал в серьезную автомобильную аварию; его мозг, сосредоточенный на кратковременной задаче (удовольствие), не предвидел риск длительного бодрствования, когда человек оказывается на грани засыпания.
Такие виды импульсивного поведения проявляются как раз в то время, когда связи (в белом веществе) между лобной корой и другими частями мозга, которые отвечают за награды и эмоции, еще не вполне сформировались. Подростки в лабораторных условиях более склонны к риску в играх с возможностью вознаграждения (деньги или изображение счастливого лица). При анализе данных функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) у подростков по сравнению со взрослыми наблюдалась более высокая активность в вентральной части{Вентральная значит «передняя». Буквально переводится с латыни – со стороны живота. – Прим. ред.} полосатого тела (лат. striatum) – отдел мозга, который причастен к ожиданию награды. Глазнично-лобная кора, которая развивается в подростковом возрасте и также принимает участие в процессах сигнального контроля, судя по всему, отвечает за связь между эмоциями и суждениями, основанными на здравом смысле.
Миф: у подростков более длинный ночной цикл
Восьмилетний ребенок, который каждое утро вставал очень рано, превратился в вечно сонного подростка. Когда его тело находится перед нами, его мозг находится как минимум в одном часовом поясе к западу. Когда все встают, ему хочется еще поспать, словно он перешел на какой-то собственный режим. Что происходит?
Мы уже говорили, что время сна и пробуждения нашего организма устанавливается циркадным ритмом (см. главу 7). Существуют индивидуальные различия, поэтому пики и спады активности у «жаворонков» происходят в более ранние часы, чем у «сов».
Подростковый возраст сопровождается сдвигом по направлению к вечернему бодрствованию, причем не только у людей. Во время полового созревания сдвиг на 4 часа также наблюдался у обезьян и разных грызунов.
Есть мнение, что подростки имеют более длинный цикл дня и ночи. Это не так. Если вы уберете обычные сигналы о наступлении света и темноты или внезапно сместите их, внутренние часы подростка будут реагировать точно так же, как у любого другого человека.
Причина отличия циркадного ритма у подростков заключается в снижении уровня мелатонина, а также в сдвиге во времени, когда его уровень повышается и понижается. Мелатонин способствует засыпанию. При наступлении половой зрелости ночной выброс мелатонина резко уменьшается, следуя общей тенденции к снижению, которая начинается в младенчестве. Вполне возможно, что подростки просто получают более слабые и поздние сигналы об отходе ко сну, чем в предыдущие годы.
В подростковом возрасте также появляются новые социальные потребности. Хотя подростки спят лишь немного меньше, чем младшие дети, они стремятся следовать за взрослыми в своих привычках сна и бодрствования.
Школьные занятия начинаются раньше, а в конце дня у них есть домашняя работа, разные занятия и общение с друзьями. В интеллектуальном и социальном отношении их мир стремительно расширяется. Даже после того, как ребенок ложится в постель, его связь с окружающим миром – например, обмен текстовыми сообщениями с друзьями – обеспечивает дополнительную стимуляцию, которая препятствует отходу ко сну. В результате появляется потребность наверстать упущенное.
В одном исследовании были изучены закономерности сна у швейцарских, немецких и австрийских девушек в течение 9 лет после их первого менструального цикла. По выходным дням девушки спали на 2 часа дольше, чем по рабочим, в то время как у младших детей и взрослых этот разрыв составлял менее 1 часа. Недостаток сна приводил к серьезным последствиям, включая ухудшение умственных способностей, подавленное настроение, проблемы со здоровьем и набор лишнего веса.
«Социальный синдром путешественника» – одно из названий для этой подростковой тенденции, подразумевает, что тинейджеры подобны людям, которые часто совершают дальние путешествия, пересекая несколько часовых поясов. Вот несколько примеров.
Если вы с утра откроете занавески, то активируете циркуляцию меланопсина в вашей сетчатке. Дополнительный свет с утра создает тенденцию вставать немного раньше на следующий день. А вечернее освещение, наоборот, способствует более позднему засыпанию, еще более провоцируя «совиный» образ жизни. Поэтому, даже если вам не удается быстро заснуть, выключайте свет и особенно мобильный телефон!
Физические упражнения приводят к выделению мелатонина в шишковидном теле (эпифиз). Вечерняя пробежка или футбол могут оказаться хорошим средством для более раннего засыпания.{Специалисты утверждают, что интенсивные физические нагрузки весьма способствуют сну, но при условии, что они завершились за 3-4 часа до него. Непосредственно перед сном хороши только неспешная прогулка или размеренное плавание. – Прим. ред.}
В целом человек обычно принимает решение, оценивая дальнейший результат своих действий – желательный или нежелательный. Всякое решение имеет некоторый эмоциональный вес даже в самых простых вещах, таких как выбор одежды на предстоящий день. Люди с поврежденными участками глазнично-лобной коры не способны разумно управлять своей жизнью; они делают плохие инвестиции и часто ошибаются в выборе жизненно важных решений. Один пациент, известный под инициалами EVR, имел доброкачественную опухоль, давившую на участок глазнично-лобной коры. Он потерял работу, развелся с женой, женился на проститутке и снова развелся через несколько месяцев. Удаление опухоли привело к уменьшению импульсивности его поступков.
Агрессивность и резкие перепады настроения у подростков обусловлены другими аспектами развития мозга. Эти перемены могут быть связаны с увеличением размера и активности миндалевидного тела – глубинной структуры мозга, ведающей сильными эмоциями, позитивными и негативными. Даже половое созревание в конце концов контролируется мозгом, поскольку гипоталамус – орган размером с виноградину, расположенный перед стволом головного мозга – выделяет гонадотропный гормон на первом этапе цепной реакции, которая в конечном счете приводит к высвобождению эстрогенов и тестостерона, обеспечивающих половое созревание. Вместе эти гормоны осуществляют мощную реорганизацию мозга. Большую часть изменений, которые мы описывали, направляют и формируют гормональные сигналы.
Хотя уровень половых гормонов и гормонов стресса повышается в конце детства и в подростковом возрасте, в большинстве случаев исследователи не обнаруживают прямого влияния гормонов на типичное подростковое поведение. Гормоны служат ключевым фактором в организации нервных схем, но сам по себе тестостерон не является надежным предсказателем склонности к риску. Сочетание плохих отношений между ребенком и родителями с высоким уровнем тестостерона у него – несколько более точная основа для предсказания. Хорошие отношения с родителями в подростковом возрасте, которые сформировались еще в детстве, с лихвой окупятся впоследствии. Этот принцип распространяется и на родственников: нормальные отношения с братьями и сестрами улучшают социализацию у подростков.
Импульсивность и агрессивность в какой-то степени являются неизбежными, но в некоторых культурах подростковые импульсы играют позитивную роль. Например, среди иммигрантов в чайна-таунах больших городов агрессивность подростков по отношению к потенциально враждебным чужакам защищает общину от ущерба. Среди мбути, племени охотников и собирателей из Конго, подростки от лица всего племени наказывают предосудительное поведение взрослых насмешками и даже вандализмом.
Одной из характеристик подросткового поведения людей и других млекопитающих является то, что специалисты по поведению называют активным подходом, т.е. поиск новых общественных контактов и ситуаций. В сочетании с другими переменами эта склонность приводит к формированию новых знакомств, а иногда и к бунту против других членов семьи. Конфликтные ситуации вполне типичны, хотя сильные эмоциональные потрясения в отношениях с родителями испытывает лишь 1 из 10 подростков. То же самое происходит и у других видов. Например, крысы сходного возраста иногда нападают на своих родителей.
Другое типично подростковое поведение – склонность к поиску новизны. Она может быть обусловлена сигнальной системой вознаграждения в головном мозге. Дофамин – это нейротрансмиттер, способствующий мотивации – побуждению к действиям и поступкам и связанный с приятным чувством вознаграждения. Глазнично-лобная кора и другие участки, получающие дофаминовые сигналы, в подростковом возрасте находятся в стадии формирования. Система функционирования серотонина, имеющая отношение к спокойному чувству удовлетворения, движению и настроению, тоже перестраивается в подростковые годы, с чем могут быть связаны физическая неловкость и периоды уныния.
Другое изменение в мозге подростка – обилие рецепторов для сигнального химического вещества окситоцина. (Окситоцин – это нейропептид, т.е. пептид, используемый в качестве нейротрансмиттера.) Неврологи обнаружили, что окситоцин принимает участие в формировании различных схем поведения, связанных с близкими взаимоотношениями. Окситоцин выделяется в тех случаях, когда человек испытывает чувство привязанности, романтической или родительской любви. Ромео и Джульетта несомненно имели высокий уровень окситоцина во время своих тайных свиданий. У родителей младенца или маленького ребенка уровень окситоцина более высокий; и чем он выше, тем больше они ласкают ребенка, играют с ним и разговаривают о нем друг с другом. Иногда эти сигналы пересекаются, и молодая мать, которая сильно любит своего партнера, может обнаружить, что у нее почти пропало молоко.
Подростковый возраст – это время, когда взаимодействие между мозгом и окружающей средой становится гораздо более сложным. В мозге любого подростка возрастает «аппетит» к стимуляции и социальным контактам, а системы саморегулирования продолжают формироваться и в юности. В современном обществе подростковый возраст рассматривается в контексте проблем полового созревания и обретения подлинной независимости. Половое, физическое и интеллектуальное созревание растягивается на 10 лет или еще дольше, что открывает широкие возможности для роста и перемен. Поведение подростка в этом биологическом переходном периоде зависит от его культуры и важных решений, которые он принимает. Во всем мире люди в разное время становятся полноправными членами общества; где-то начинают работать еще в детстве, а в других сообществах нередко продолжают учиться, уже имея собственных детей. Так или иначе, мозг находит способы адаптации к местным обстоятельствам, что является свидетельством его гибкости.
Часть III
Начинаем разбираться
• Умение видеть
• Связь с ребенком через слух и осязание
• Сначала десерт: вкусовые предпочтения
Глава 10
Умение видеть
Возраст: от рождения до пяти лет
Когда вы тащите своего ребенка с музыкальных занятий в бассейн, приходит ли вам в голову вознести хвалу за то, что вам не нужно водить его на уроки зрения? Умение видеть – это сложный процесс, требующий согласованного развития десятков зон головного мозга. Он сильно зависит от опыта: проблемы с глазами у детей влияют на их зрительные способности. Тем не менее большинство родителей почти не уделяют внимания зрительному восприятию своего ребенка.
Это не значит, что ваш ребенок с самого рождения готов видеть мир. Взрослый человек, который мог бы видеть глазами новорожденного, был бы фактически слепым. Острота зрения у новорожденных младенцев в 40 раз хуже, чем у взрослых, и сравнивается с ней лишь к 6-летнему возрасту.
Как и другие аспекты развития детского мозга, этот процесс обусловлен взаимодействием между генами и жизненным опытом. В данном случае речь идет об опыте визуального восприятия, доступном любому младенцу с нормальным зрением. В большинстве посвященных детскому воспитанию книг не говорится об этом типе развития (который специалисты называют самоуправляемым), так как он не требует приложения усилий родителей. Но, как мы указали в начале этой книги, такие самоуправляемые процессы являются скорее правилом, чем исключением в начале жизни. Самоуправляемое развитие – одна из главных причин хорошей адаптации детей к окружающей обстановке.
Практический совет: игры на свежем воздухе улучшают зрение
Стереотип умного очкарика имеет некоторую фактическую основу. Миопия, или близорукость, одновременно является наследуемой (с вероятностью около 80%) и притом сильно зависит от влияния прижизненных условий. Ее можно считать примером сложного взаимодействия между генами и окружающей средой. Миопия возникает, когда глазная линза (хрусталик) фокусирует изображение перед сетчаткой, а не на ней, отчего далекие объекты кажутся размытыми. Частота ее возникновения колеблется в очень широких пределах, от 2-5% у жителей Соломоновых островов в 1960-е годы до 90-95% у современных китайских студентов в Сингапуре. Во многих странах она значительно возросла за последние несколько десятилетий. В Израиле 20% молодых людей в 1990 году страдали близорукостью, а в 2002 году их количество увеличилось до 28%. Сходным образом в США число случаев миопии увеличилось с 25% – в начале 1970-х годов до 42% – в начале 2000-х годов. Эти перемены происходили так быстро, что объяснение не могло быть только генетическим; здесь должны были участвовать внешние факторы.
Когда глаза вашего ребенка растут, расстояние между зрачком и сетчаткой должно соответствовать фокусирующей силе хрусталика, чтобы изображение на сетчатке было четким. Если это расстояние неправильное, развивается близорукость или дальнозоркость. На основе экспериментов над животными мы знаем, что этот процесс направляет зрительный опыт.
Дети, которые проводят больше времени на свежем воздухе, менее подвержены развитию близорукости. В одном исследовании приводили сравнение 6-летних и 7-летних детей китайского происхождения, живущих в Сиднее, с другими детьми, живущими в Сингапуре. Риск развития близорукости в Сиднее был более чем в 8 раз ниже (3%), чем в Сингапуре (29,1%), несмотря на сходные показатели миопии у родителей (примерно 70% как минимум у одного из родителей). Сиднейские дети в среднем проводили на свежем воздухе до 14 часов в неделю по сравнению с 3 часами в неделю у их сингапурских сверстников.
Не имеет особого значения, чем занимаются дети, когда они находятся на улице. Одно проведенное в США исследование показало, что 2 часа в день на свежем воздухе снижают риск развития миопии примерно в 4 раза (по сравнению с 1 часом или еще меньше). Занятия спортом в помещении не влияют на развитие зрения. Спортивные занятия на улице имеют более сильный защитный эффект для детей с двумя близорукими родителями, чем для детей родителей с нормальным зрением; это показывает, что гены, связанные с развитием близорукости, модифицируют чувствительность детей к внешним факторам (см. главу 4).
Исследователи не знают точно, почему пребывание на свежем воздухе защищает детей от развития миопии. Одно возможное объяснение таково. Яркий дневной свет более эффективен для формирования правильного расстояния между зрачком и сетчаткой. Поскольку наш мозг формировался в условиях, когда каждый ребенок ежедневно проводил много часов на улице, не удивительно, что наши глаза в своем развитии пользуются преимуществом этого опыта. Современный образ жизни может приводить к другим неожиданным последствиям в этом отношении, поскольку мозг вынужден приспосабливаться к миру, сильно отличающемуся о того, в котором возникли наши гены (см. врезку «Предположение: современная жизнь изменяет наш мозг»).
Хотя зрительное восприятие кажется цельным, на самом деле наш мозг собирает картину мира на основе нервной деятельности в десятках взаимосвязанных участках мозга, которые специализируются на конкретных аспектах зрения. Эти участки разделены на две основные группы. Первая из них под условным названием «где» развивается раньше и состоит из коровых зон, отвечающих за восприятие движения и пространства. Во второй группе под условным названием «что» происходит оценка свойств объектов, включая их форму, цвет и распределение. Обе группы получают информацию по цепочке связей, которая начинается на сетчатке глаза и проходит через таламус в первичные и вторичные зрительные области коры. Здесь информация расходится в двух направлениях с участием разных частей коры головного мозга, но между ними происходит активное взаимодействие.
Все эти зоны мозга плохо развиты при рождении, что делает зрительное восприятие новорожденных детей очень несовершенным. Дети не видят того, что видим мы. Новорожденные полагаются в основном на подкорковые сигнальные цепочки, идущие от сетчатки до верхнего холмика (лат. Superior colliculus) в среднем мозге, который контролирует визуальные моторные рефлексы, такие как уклонение от приближающегося предмета, и определенные виды движений глаз.
С развитием зрительной коры на втором месяце жизни контроль от подкорковых цепочек переходит к ней. Этот переход часто бывает не очень гладким. В 2-месячном возрасте у многих детей наблюдается вынужденное созерцание, неспособность оторвать взгляд от чего-то, что привлекло их внимание, иногда в течение получаса. Это затруднение вызвано тем, что зрительная кора блокирует подкорковые команды, управляющие движением глаз. До 2–3-месячного возраста маленькие дети следят за движущимися предметами скачкообразными движениями глаз, которые называются саккадами. Потом развитие зрительной коры позволяет им более плавно отслеживать движущиеся предметы. В первые 3 месяца младенцы также с трудом фокусируют взгляд на отдаленных сценах, поэтому они смотрят на то, что находится рядом (примерно от 20 до 60 см), т.е. обычно на собственное тело и лица родителей.
Зато способность следить за движением развивается у младенцев быстро и эффективно. Дети могут различить мерцание в одном месте почти так же хорошо, как взрослые, уже в возрасте 4 недель. Различение частоты мерцания к 2 месяцам становится таким же, как у взрослых. Для того чтобы определить направление движения, необходимо проводить ассоциации между изменениями в разных точках пространства за определенный интервал времени; эта способность появляется в возрасте около 7 недель. К 20 неделям младенец может различать разную скорость движения. Восприятие крупномасштабных рисунков движения, таких как скольжение капель дождя по ветровому стеклу едущего автомобиля, быстро улучшается в промежутке от 3 до 5 месяцев, а затем продолжает медленно развиваться на протяжении всего детства. Этот аспект восприятия движения страдает при некоторых нарушениях развития, например при дислексии и аутизме.
Зрение у младенцев частично ограничено недостаточным развитием на сетчатке палочек и колбочек – специальных чувствительных клеток, преобразующих свет в нервные сигналы. Колбочки, обеспечивающие восприимчивость к цвету, формируются быстро. Хотя цветное зрение почти отсутствует у новорожденных, 4-месячные младенцы видят цвета так же хорошо, как взрослые. Палочки, которые не различают цвета, но замечают фотоны при плохом освещении (кстати говоря, поэтому мы не различаем цвета в темноте), формируются к 6 месяцам. У новорожденных лучше развито периферийное зрение, а не центральное, поскольку колбочки на периферии сетчатки более зрелые и клетки в этой ее части передают более сильные сигналы в подкорковые зрительные зоны.
Остроту зрения легко определить, так как младенцы предпочитают смотреть на узоры. Исследователи определяют, может ли ребенок отличить узор от сплошного серого фона, судя по тому, предпочитает ли он смотреть на рисунок с узором. К 3-месячному возрасту младенцы все еще в 50 раз менее чувствительны к контрасту, чем взрослые; это значит, что им очень трудно различать оттенки серого цвета. Они как будто смотрят на мир через плотный туман (см. рис.). Эти ограничения объясняют, почему самые популярные игрушки у младенцев имеют контрастную черно-белую окраску.
Для восприятия глубины необходима скоординированная работа обоих глаз. Например, очень трудно продеть нитку в иголку с одним закрытым глазом. Картина окружающего мира, которую видит каждый глаз – правый и левый, – несколько отличается, и разница между этими картинками зависит от размера головы. Мозг обрабатывает визуальную информацию в процессе роста. У новорожденных детей восприятие глубины пространства (перспективы) практически равно нулю. Бинокулярное зрение появляется внезапно, часто на 4-м месяце жизни.
Взрослый человек, который мог бы видеть глазами новорожденного, оказался бы почти слепым.
Начиная с рождения, младенцы интересуются человеческими лицами. Вряд ли можно считать совпадением, что их взгляд лучше всего фокусируется на предметах, расположенных примерно в 20 см, что соответствует расстоянию между лицом ребенка и матери во время кормления. Впрочем, очень маленькие дети имеют приблизительную модель человеческого лица, так как они смотрят почти на любой круглый предмет, имеющий два «глаза» и «рот» и расположенный на соответствующем расстоянии. (Это не удивительно с учетом того, как плохо они видят настоящие лица.) К 4-м или 5-ти месяцам их предпочтения становятся более реалистичными, и дети начинают уверенно отличать лица от других предметов. Вероятно, эта перемена отражает развитие веретенообразной извилины – участка височной доли, который специализируется на распознавании лиц. Такая специализация позволяет любому взрослому человеку превзойти лучшие в мире компьютерные программы при распознавании незначительных различий между человеческими лицами. По всей видимости, предпочтительная активизация веретенообразной извилины при виде человеческих лиц происходит уже у 2-месячных младенцев.
Развитие многих зрительных функций требует накопления определенного опыта во время сензитивного периода (см. главу 5). На ранней стадии развития коры химические маркеры направляют аксоны из каждой зрительной области для иннервации соответствующих целей, где они образуют гораздо больше синапсов, чем будет необходимо мозгу взрослого человека. Потом схемы нервной активности контролируют втягивание «лишних» аксонов и устранение синапсов, осуществляя тонкую настройку связей, которая позволяет нейронам корректно «беседовать» друг с другом. Например, в первичной зрительной коре количество синапсов достигает максимума в 8-месячном возрасте и затем уменьшается. Поскольку разные участки мозга развиваются в разном возрасте, последствия зрительной депривации зависят от времени этого события.
Младенцы с ослабленным зрением из-за врожденной катаракты дают ученым информацию о потребности в зрительном опыте для человеческого развития. Они сохраняют особенности притупленного зрения новорожденных до того, как зрение этих младенцев восстанавливают хирургическим путем, иногда в 9-месячном возрасте. После этого острота их зрения улучшается, но не достигает ста процентов. Зрительная депривация в течение первых 3–8 месяцев жизни приводит к тому, что в 5-летнем возрасте острота зрения у этих детей бывает более чем в 3 раза хуже нормальной. Дети, у которых катаракта развивается впоследствии, от 4 месяцев до 10 лет, и в среднем продолжается 2–3 месяца до хирургического вмешательства, тоже сохраняют недостаток остроты зрения, но не до такой степени, как дети с врожденной катарактой, «пропустившие» сензитивный период. Так, общее восприятие движения ухудшается из-за катаракты, имевшей место лишь в течение первых 3 месяцев жизни.
Предположение: современная жизнь изменяет наш мозг
В течение тысячелетий дети неизменно получали определенный опыт восприятия окружающего мира. Младенцы слышали разговоры своих родителей и других взрослых.
Малыши видели предметы, иногда цветные, иногда движущиеся. Дети устраивали совместные игры в группах, смешанных по возрасту, но разделенных по половому признаку. Они видели, как работают и отдыхают их родители.
Земля давала пропитание; солнце приносило свет после восхода и оставляло темноту после заката. Наш мозг развивался так, чтобы наиболее эффективно использовать эти ситуации. Но времена изменились. Вместе с переходом к аграрному земледелию и особенно в эпоху индустриализации окружающая среда человека претерпела значительные изменения, которые во многих случаях вышли из-под нашего контроля, что сделало прежний опыт гораздо менее надежным. Что происходит, когда трудно найти опыт, необходимый для нашего развития?
Искусственное освещение – гораздо менее яркое, чем солнечный свет, и препятствует нормальному развитию зрения у детей (см. врезку «Практический совет: игры на свежем воздухе улучшают зрение»).
В продуктовых магазинах полно полуфабрикатов, где не хватает волокон, питательных веществ и разнообразия по сравнению с рационом наших предков. Наш мозг приспособлен к поиску сладкой и жирной пищи, потому что такая пища была редким лакомством в процессе нашей эволюции, но теперь она широко доступна. Изменение привычек питания вносит свой вклад в ожирение и развитие некоторых видов рака.
Эти примеры иллюстрируют основополагающую концептуальную проблему при попытке отделить влияние генетики от влияния окружающей среды, а они нераздельно связаны друг с другом (см. главу 4).
Эволюция отбирала гены, позволявшие адаптироваться к древней среде обитания, но эти гены не так эффективно взаимодействуют с современной средой обитания. Это не означает, что современный мир совсем плох (в конце концов нам нравятся компьютеры и антибиотики) или глупы наши гены; просто эти две реальности в некоторых случаях плохо сочетаются.
Например, диабет 2-го типа, связанный со множеством факторов риска в повседневной жизни, является обычно наследуемым заболеванием.
На основании того, что вы слышали о природе и воспитании, это может показаться противоречием, но, как мы писали в главе 4, лучше представлять гены и окружающую среду как равноправные факторы, направляющие наше развитие.
В этом контексте взаимодействие отдельных генов и условий окружающей среды легко может приводить к неблагоприятному итогу, обусловленному не только изменчивостью генов или внешних факторов.
Зрительный опыт также влияет на развитие способности узнавать лица, начиная с младенчества. Шестимесячные малыши различают отдельных обезьян не хуже, чем отдельных людей, но к 9 месяцам они гораздо лучше различают людей и утрачивают способность различать обезьян. К тому же между 6-м и 9-м месяцами младенцам немного проще различать лица людей своей расы, чем других этнических групп – возможно, потому, что большинство из них чаще видят представителей своей этнической группы. Этот процесс напоминает усвоение фонем (см. главу 6) и, вероятно, сопровождается формированием синаптических связей для настройки восприятия на характеристики местного окружения.
Поскольку наши способности «надстраиваются» на общем фундаменте, сенсорная депривация во время сензитивного периода в начале жизни может породить в будущем целый каскад проблем. Это также означает, что те аспекты зрения, которые развиваются позднее, восприимчивы к возникшим раньше нарушениям. Например, все дети до 2 лет не могут отличать тонкие полосы от сплошного серого фона. Но младенцы, имевшие катаракту от рождения до 6 месяцев, вообще не приобретают эту способность из-за остаточного функционального ущерба, причиненного первичной зрительной коре головного мозга (за счет «пропуска» сензитивного периода).
Эти находки показывают, что родители должны с особой тщательностью оберегать своих малышей от сенсорной депривации{Сенсорной депривацией, в строго научном смысле, называют полное лишение человека стимуляциии от всех органов чувств (зрение, слух, обоняние, осязание – тактильное, тепловое и т.п). Так, в эксперименте испытуемого помещают почти в невесомость – в ванну с температурой воды 36,6 °С (т.е. не теплую и не холодную), которая находится в полностью изолированной от света, звуков и запахов камере. Спустя некоторое время такой настоящей сенсорной депривации у человека начинаются галлюцинации. В данном случае этим термином авторы, очевидно, обозначают просто недостаток зрительных впечатлений, визуальной стимуляции у младенца. Здесь более уместен термин «сенсорный дефицит», который авторы применяют ниже. – Прим. ред.} в начале жизни. Множество проблем, включая катаракту, амблиопию или косоглазие, может помешать младенцам и маленьким детям получить необходимый опыт для правильного развития зрительной системы. Косоглазие (страбизм) возникает, когда оба глаза не могут смотреть в одном направлении, что препятствует развитию бинокулярного зрения. Амблиопия (дисбинокулярная) возникает, когда один глаз видит значительно хуже другого. Это бывает при косоглазии, а также близорукости или дальнозоркости только в одном глазу. Если косоглазие и катаракта могут быть обнаружены родителями или врачами по внешнему виду глаз ребенка, то амблиопию у младенца могут определить только опытные специалисты.
Регулярные обследования зрения у детей призваны выявлять большинство проблем такого рода, но если у вашего ребенка диагностирован сенсорный дефицит (или вы подозреваете его существование), то своевременное вмешательство минимизирует риск длительного ущерба для его мозга. Амблиопию можно вылечить несколькими способами. Корректирующие очки должны быть первым шагом, так как этот подход решает проблему в 25–30% случаев. Следующий шаг – наложение повязки на здоровый глаз, чтобы слабый глаз работал более интенсивно. Почти во всех случаях расстройства зрения в раннем возрасте важнее всего действовать быстро, до того, как будет причинен серьезный вред.
К счастью, проблемы в развитии зрения являются исключением. Просто поразительно, что с учетом сложностей этого процесса в большинстве случаев родители могут просто наблюдать, как развиваются способности их детей.
Глава 11
Связь с ребенком через слух и осязание
Возраст: от третьего триместра беременности до двух лет
У нас большой мозг. Это одна из особенностей, отличающих людей от других приматов, и она имеет разнообразные, в том числе и неожиданные, последствия. Одно из них заключается в том, что из-за необходимости проходить через родовые пути матери (а женский таз не может увеличиваться до бесконечности) дети рождаются до того, как их мозг успевает полностью сформироваться.
В результате мозг младенца оказывается незрелым. Новорожденные младенцы не могут самостоятельно переворачиваться с боку на бок и почти ничего не видят, как мы узнали в предыдущей главе. Правда, некоторые отделы их мозга сравнительно хорошо развиты с самого рождения, включая те, которые связаны со слухом и осязанием, что обеспечивает надежные способы связи с вашим младенцем.
Слуховые ощущения возникают, когда ухо воспринимает звук – набор частотных колебаний, которые движутся по воздуху так же, как рябь движется по поверхности пруда. Частота звуковых волн определяет тембр, а их амплитуда определяет интенсивность звука. Внешнее ухо передает эти колебания в улитку внутреннего уха, которая содержит восприимчивые к звуку волосковые клетки, расположенные рядами на длинной завитой мембране (см. рис.). Звуковое давление создает движение жидкости в ушном канале, которое заставляет мембрану вибрировать разными способами в зависимости от частоты звука. Эта вибрация инициирует движение в пучке тонких волокон в верхней части клетки (отсюда название «волосковая клетка»), преобразуя вибрацию в электрические сигналы, которые могут быть восприняты другими нейронами.
Волосковые клетки у основания мембраны ушной улитки чувствительны к самым высоким частотам. По мере движения по виткам к другому концу расположены волосковые клетки, восприимчивые ко все более низким частотам. Такое расположение образует карту звуковых частот, сохраняемую во многих участках мозга, получающих информацию от ушной улитки. Как и при развитии зрения, опыт играет важнейшую роль для тонкой настройки связей в слуховых зонах мозга, но этот опыт легко доступен любому ребенку, который может слышать.
Полукружные каналы – другая система органов во внутреннем ухе (см. рис.), отвечающая за ощущения положения головы и тела. Она называется вестибулярным аппаратом. Эти каналы тоже содержат волосковые клетки, расположенные по кругу, где они стимулируются кристаллами кальцита, крошечными частицами, которые перекатываются во внутреннем ухе и оседают на волосковых клетках в зависимости от того, какая их сторона обращена наверх. Представьте себе бусины в детской погремушке; если бы вы могли чувствовать положение бусин, то знали бы, в какую сторону указывает погремушка. Именно такая информация поступает в мозг из полукружных каналов.
Вестибулярный аппарат развивается рано, на втором триместре беременности. Он уязвим перед многими из тех факторов, которые могут привести к нарушению слуха, включая внутриутробные инфекции (особенно цитомегаловирус, заразное заболевание, которое является причиной 12% случаев врожденной глухоты у детей), а также малый вес при рождении и бактериальный менингит в младенчестве. Расстройства вестибулярной системы могут привести к задержкам в развитии моторных функций, ведь очень трудно научиться ходить без надежного равновесия.
Младенцы могут слышать еще до рождения, начиная с 3-го триместра беременности. На этом этапе они слышат лишь громкие звуки средней и низкой частоты, например автомобильный гудок или шум проезжающего грузовика, поскольку такие звуки легче всего доходят до ребенка через изолирующие слои материнской утробы. Материнский голос тоже хорошо слышен, так как он отдается в ее теле. Со временем слуховой аппарат приобретает восприимчивость к более тихим звукам и высокому тембру, и этот процесс продолжается после рождения.
Слуховое обучение начинается еще в материнской утробе. К тому времени, когда дети рождаются на свет, они предпочитают голос матери голосу незнакомого человека. Большинство новорожденных успокаивают звуки, которые они слышали еще в утробе – от любимых материнских песен до ее сердцебиения. Они также предпочитают звуки материнской речи иностранному языку – вероятно, потому, что их ритм лучше им знаком.
Новорожденные пока менее чувствительны к тихим и высоким звукам, чем взрослые. Обычный разговор звучит для младенца не громче шепота. К 6 месяцам у младенцев полностью развивается способность слышать звуки высокого тембра, но порог громкости в этом возрасте еще не достиг взрослого уровня. Способность детей отделять голос от фонового шума или от других голосов, звучащих одновременно, продолжает улучшаться до 10 лет.
Дети любого возраста слышат звуки высокой частоты лучше большинства взрослых, чей слух был поврежден обилием громких звуков (см. врезку «Практический совет: защищайте ребенка от шума еще до его рождения»). Некоторые подростки извлекают выгоду из этого, пользуясь высокими комариными рингтонами, чтобы учителя и родители не слышали звонков мобильных телефонов в тех ситуациях, когда это запрещено. Взрослые отвечают взаимностью, используя звуки высокого тембра, чтобы мешать молодым людям устраивать шумные собрания в парках и других общественных местах (хотя мы не поддерживаем эту меру, так как она может повредить слух младенцев и малышей, чьи родители не слышат высоких звуков).
С учетом того, какое важное значение имеет слух в жизни ребенка, необходимо как можно быстрее определить у него глухоту. Почти всех младенцев обследуют в клинике вскоре после рождения, однако средний возраст постановки этого диагноза составляет 14 месяцев, когда уже происходит задержка слухового и языкового развития. Частичная или полная потеря слуха может произойти и у детей более старшего возраста из-за инфекции или задержки развития. Родители должны проверить слух ребенка, если он не реагирует на внезапные громкие звуки или голоса людей, которых он не видит.
Глухоту в результате повреждения улитки внутреннего уха можно вылечить с помощью импланта внутреннего уха – устройства, которое передает звуковую информацию непосредственно на слуховой нерв (если глухота вызвана мозговыми нарушениями, она обычно не поддается лечению). Сигналы, посылаемые имплантом, значительно менее сложные, чем сигналы от здоровой улитки, но мозг постепенно учится правильно интерпретировать их, особенно если имплант пересажен в раннем детстве, когда слуховая система лучше всего поддается регулировке. В целом такие импланты могут улучшить слух в любом возрасте, но чем раньше, тем лучше.
Проживание рядом с шумной автострадой может повредить слух вашего ребенка так же, как разрывы хлопушек в его спальне.
Развитие чувства осязания тоже зависит от опыта, который в данном случае обеспечивается взрослыми. К счастью, большинство родителей любят ласкать детей, поэтому недостаточная тактильная стимуляция встречается редко. Тактильные ощущения имеют жизненно важное значение для формирования связи между родителями и младенцем и оказывают значимое влияние на эмоциональное и когнитивное развитие ребенка. Каждое прикосновение также влияет на восприимчивость к стрессу у многих млекопитающих в зрелом возрасте, включая людей (см. главу 26).
Нервные окончания, которые переносят информацию от поверхности кожи, развиваются на раннем этапе беременности, до формирования других органов чувств. Кожа ребенка содержит много разных рецепторов – специализированных нервных окончаний, реагирующих на прикосновение, вибрацию, давление, напряжение, боль и температуру (см. рис.), которые формируются к концу первого триместра. Другой набор рецепторов в мышцах и сухожилиях обеспечивает информацию о положении тела и мышечном напряжении. Во всех случаях прикосновения преобразуются в биоэлектрические импульсы, о которых мы уже говорили, и направляются по аксонам в спинной или головной мозг.
Системы мозга, обрабатывающие осязательную информацию, полностью формируются на 5-м месяце беременности. Мозг знает, какой сенсор активируется и где он расположен на теле, поскольку каждый сенсор имеет свою «выделенную линию», которая пользуется биоэлектрическими импульсами для переноса в мозг только одного вида информации (в мозге существует отдельная зона для обработки болевых ощущений). После рождения младенец реагирует на прикосновение и температуру; он отворачивается от холодного предмета, который прикасается к его щеке, и поворачивается к теплому предмету. Поскольку аксоны, переносящие осязательную информацию, еще не подверглись миелинизации, маленькие дети ощущают большинство прикосновений в 8 раз медленнее взрослых. Скорость обработки информации увеличивается на 1-м году жизни, но достигает уровня взрослого человека лишь к 6 годам. Исключением являются болевые сигналы, которые даже у взрослых переносятся по аксонам без миелинизации и обрабатываются с такой же скоростью, как у детей.
Некоторые части тела младенца более чувствительны, чем другие. Как и в других сенсорных системах, участки коры, обрабатывающие осязательную информацию, образуют карту, где соседние части тела представлены соседними нейронами.
Практический совет: защищайте ребенка от шума еще до его рождения