Книга Счастливое старение. Рекомендации нейробиолога о том, как жить долго и хорошо - Дэниел Левитин

Рост и развитие нервной системы зависят от экспрессии определенных генов в определенных местах в определенный момент периода развития. Большинство основных инструкций в отношении формирования нервной системы можно найти в организмах, разделенных миллионами лет эволюции. ДНК человека на 99 процентов совпадает с ДНК шимпанзе[104]. А как насчет бананов, которые так любим мы и наши родственники-обезьяны? Наша ДНК на целых 60 процентов совпадает с ДНК банана, а также с ДНК вьющейся вокруг него плодовой мушки. Это объясняется тем, что многие гены, необходимые для ведения клеточного «домашнего хозяйства» (для выполнения базовых клеточных функций, репликации ДНК, управления жизненным циклом клетки, содействия делению клеток), есть у всех растений и животных.

Эти генетические «схемы» возникли в далеком прошлом. Общий предок человека и шимпанзе жил от 4 до 13 миллионов лет назад. А ДНК человека с ДНК банана частично совпадают потому, что животные и растения произошли примерно 3–4 миллиарда лет назад от общего предка по имени LUCA (от англ. last universal common ancestor – «последний универсальный общий предок»). Благодаря этому генетическому сходству нейробиологи получили большую часть известной нам информации, изучая простые организмы, которые легче исследовать как с технической, так и с этической точки зрения. Если вы хотите произвести впечатление осведомленного человека, вскользь упомяните в разговоре C. elegans (червя) и Drosophila melanogaster (плодовую мушку) – благодаря этим двум организмам мы многое узнали о работе нашей ДНК.

РОЛЬ ПОИСКОВ И ВХОДЯЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ

Мозгу младенца предстоит сначала исследовать окружающий мир, а затем создать нейронные сети, отражающие это понимание. Некоторые представления о мире кажутся изначально запрограммированными[105], например осознание – в возрасте двух месяцев – того, что предметы падают вниз, а не вверх. Но являются ли такие представления врожденными или приобретенными – до сих пор предмет дискуссий. К этому возрасту младенцы накапливают большой опыт взаимодействия с окружающим миром.

Две функции мозга, исследование и создание нейронных сетей, эффективно дополняет третья важная функция, достигающая пика своего развития в преклонном возрасте, – прогнозирование. Наш мозг пытается находить закономерности как в физическом мире, так и в мире идей, а также делать прогнозы о них. Так происходит формирование категорий, построение логических выводов и решение задач – другими словами, выполнение операций в рамках высшей когнитивной деятельности.

Мозг начинает воспринимать информацию еще в тот период, когда плод находится в утробе матери, но делает это в состоянии, которое лучше всего описать как полубодрствование – сонное состояние. Как зарождающийся, формирующийся мозг «включается», чтобы функционировать на постнатальном уровне? Нейробиолог Эван Балабан описал мозг эмбриона следующим образом:

Большинство из нас, биологов, рассчитывают увидеть нечто напоминающее деятельность взрослого мозга, разве что не в такой степени. Мы ожидаем медленного начала и постепенного развития этого процесса. Однако вплоть до самого рождения плода наблюдаем множество различных состояний, в которых находится мозг, и ни одно из них не имеет ничего общего с пребыванием в сознании[106].

Что представляют собой эти состояния – нечто напоминающее сон, или пребывание в коме, или что-то совершенно иное? Для того чтобы ответить на этот вопрос, Балабан (а он разбирается в электронике) разработал небольшой передатчик, способный записывать волны мозговой активности эмбрионов. Мы уже знаем, что при обычных обстоятельствах мозг эмбриона не получает значительной стимуляции из внешнего мира, но дополнительные стимулы извне очень сильно влияют на его развитие. Обеспечение такой стимуляции новорожденному имеет решающее значение для нормального развития мозга, а отсутствие может повлечь за собой ужасные последствия.

В момент рождения рецепторы пяти чувств (зрение, слух, осязание, вкус, обоняние) продолжают выполнять работу, начатую в утробе матери, прокладывая себе путь к соответствующей области мозга, для того чтобы доставить в ваше сознание отпечаток объектов внешнего мира. Однако для дальнейшего роста им необходима перцептивная стимуляция. В этот период для младенца все в новинку – ощущение того, как молоко течет по горлу, звук голосов в коридоре, многоцветность окружающей среды.

На протяжении примерно шести первых месяцев жизни мозг младенца не способен четко различить источник информации, поступающей через органы чувств; зрение, слух, обоняние, осязание и вкус младенца образуют единую перцептивную репрезентацию – психолог Уильям Джеймс назвал это «цветущим и жужжащим беспорядком»[107]. Как поется в песне группы Grateful Dead, «беда с тобой, беда со мной. У тебя есть два глаза, но ты все равно не видишь». Те области, которые со временем станут слуховой, сенсорной и зрительной корой головного мозга, эмпирически не дифференцированы, а информация, поступающая от различных сенсорных рецепторов, способна устанавливать контакт с различными областями мозга в ожидании синаптического прунинга (удаления избыточных связей), который будет осуществляться на более позднем этапе жизни.

Под влиянием всех этих сенсорных помех все ощущения сливаются, и младенец получает беспорядочный поток сенсорных впечатлений. Визуальные стимулы, поступающие через глаза, смешиваются с информацией, поступающей через уши, нос, рот и кожу. Младенец первых месяцев жизни находится в состоянии «психоделического великолепия», в котором зеленый свет может иметь вкус, а голос матери вызывать ощущение тепла и гладкости на коже. Некоторые младенцы так и не достигают сенсорной дифференциации, в связи с чем у них развивается синестезия[108]. По некоторым данным, взрослые, у которых наблюдаются определенные формы деменции, могут вернуться в это состояние; существует предположение, что именно это отчасти объясняет, почему некоторые люди преклонного возраста внезапно начинают проявлять интерес к искусству.