Одна несчастная женщина, получившая подобное повреждение мозга уже в пожилом возрасте, описывала, насколько трудно ей переходить дорогу, поскольку она не может судить о скорости приближающихся машин. Когда она наливает чай, это выглядит для нее как серия моментальных фотоснимков, на которых чашка сначала пуста, затем полна наполовину, затем чай льется через край[41].
Иногда способность видеть определенные вещи может быть утрачена. Животные, выращенные в среде, где отсутствовали прямые линии, в конце концов оказывались неспособны смотреть прямо. Короче говоря, исследования проблем депривации (лишения) в раннем возрасте продемонстрировали, что наказание соответствует преступлению[42]. Если в раннем возрасте исключить опыт восприятия каких-либо аспектов ощущений, эффект этого останется на всю жизнь. Дети, выросшие с неполноценным зрительным опытом, приобретают устойчивую потерю зрительного восприятия, известную как амблиопия. Амблиопия – это проблема не глаз, а тех областей мозга, которые формируют визуальный образ. Именно поэтому в дальнейшей жизни ношение очков не поможет больным амблиопией. Страдающие амблиопией не могут полноценно воспринимать фильмы в 3D – у них отсутствует стереовидение, требующее, чтобы в раннем детстве адекватная информация поступала в мозг от обоих глаз. Для того чтобы это изменить, надо исправлять проблему, когда она только возникла, иначе соответствующие связи в мозге утрачиваются навсегда[43]. Это ведет к обсуждению другого фундаментального принципа развития мозга – сензитивных периодов.
Окна возможностей
Выбор подходящего времени решает все: будь то игра в гольф, секс или двусмысленная шутка. Это положение оказалось верным и для многих базовых аспектов развития мозга, которым необходима входящая из окружающей среды информация. В ходе эволюции наш мозг стал податлив для изменений, диктуемых жизненным опытом. Однако получение определенного опыта требуется и ожидается в конкретные ограниченные периоды нашего развития. Как было сказано выше, депривация может привести к пожизненным проблемам, но оказывается, ее влияние наиболее выражено в определенные периоды. И если нейронные связи были отсечены за ненужностью, крайне трудно восстановить контакты между соответствующими частями мозга. Окно возможности захлопывается.
Такие периоды ограниченной во времени восприимчивости к развитию специфических характеристик называют критическими, или сензитивными периодами[44]. Пожалуй, термин «сензитивный период» – более точный, поскольку мозг обладает огромной пластичностью, и значит, все не так «критично». Однако понятие сензитивного периода применимо только к отдельным человеческим способностям. Суть восприимчивого периода в следующем. Естественный отбор привел к тому, что мозг ожидает определенного опыта в определенное время в ходе развития[45]. Почему природа подстраховалась таким образом? Ведь очевидно, что чистый лист служит наилучшим решением для непредсказуемых миров.
Причина очень проста: как любой успешный производитель, природа, судя по всему, оптимизирует издержки производства. Она предпочитает создавать механизмы, приспособленные к работе в достаточно узкоспециализированных условиях. Ей нет смысла строить универсальную машину, где некоторые из заложенных функций мало востребованы или излишни – это будут неоправданные затраты. Лучше спрогнозировать наиболее вероятные условия среды функционирования, чем строить машину на все случаи жизни. Таким образом, эволюция отбирает тех, кто наиболее приспособлен для жизни в этом мире. Те организмы, чьи системы не оптимизированы под окружающую их среду, оказываются неэффективны и со временем теряют возможности для воспроизводства. Это объясняет, почему мозг младенца изначально смонтирован весьма универсально в ожидании того мира, с которым он пока не встречался, а потом благодаря переживаемому опыту становится более специализированным для конкретного мира его обитания.
Хотя современный мир кажется более сложным, базовые строительные блоки того, как мы его видим, вполне предсказуемы и неизменны из поколения в поколение. Опыт просто осуществляет тонкую настройку системы. Однако если устранить определенный опыт в критический период восприимчивости к нему, это создает перманентную проблему. Одним из первых сензитивные периоды описал лауреат Нобелевской премии Конрад Лоренц, продемонстрировавший, что новорожденные гусята будут впредь следовать за тем движущимся объектом, который они увидели первым[46] – даже если этим объектом будет не мама-гусыня, а почтенный австрийский ученый, изучающий птиц[47]. В старых фильмах Лоренца есть кадры, где этот бородатый джентльмен идет, покуривая трубку, а за ним преданно следует цепочка гусят. Их птичьи мозги снабжены встроенным механизмом, требующим запечатлеть первый же крупный движущийся объект и следовать за ним, кем бы и чем бы он ни оказался. Для многих животных природа предусмотрела аналогичную стратегию, чтобы заставить их подняться и бежать как можно быстрее, следуя за значимыми для них другими особями их стаи. В случае гусей (и многих других птиц) природа сделала ставку на то, что первым движущимся объектом обычно становится «Старая матушка гусыня», поэтому нет необходимости слишком сильно приглядываться. Австрийский орнитолог в принципе тоже сойдет. Однако если вырастить гусят так, чтобы они вообще не видели ни одного большого движущегося объекта в течение первых 10 дней жизни, в дальнейшем они не смогут запечатлеть свою «маму», поскольку окно этой возможности закроется. И в естественной среде гусята, не научившись следовать за матерью, погибнут, как только она немного отойдет от них.
41
J. Zihl, D. von Cramon and N. Mai, «Selective disturbance of movement vision after bilateral brain damage», Brain, 106 (1983), 313–40.
42
D.H. Hubel, Eye, Brain and Vision, Scientific American Library Series (New York: W.H. Freeman, 1995).
44
Периоды развития, когда повышена восприимчивость к определенного рода воздействиям и опыту и результат полученного в этот период опыта сказывается в дальнейшем. Например, есть период особой восприимчивости к усвоению языка. –
45
W.T. Greenough, J.E. Black and C.S. Wallace, «Experience and brain development», Child Development, 58:3 (1987), 539–59.
47
Konrad Lorenz, King Solomon's Ring, trans. Marjorie Kerr Wilson (London: Methuen, 1961).