Открытия и гипотезы, 2015 №01

Далее биологи решили выяснить, как случка с одетыми в «нижнее белье»» самками отражается на работе мозга самцов. Сразу же после полового акта ученые впрыскивали в головной мозг самцов краситель, показывающий деятельность нейронной активности. Оказалось, что центры удовольствия у крыс, совокуплявшихся с самками в жилетках, работали более активно, чем у других самцов.

Хотя крысы сильно отличаются от мужчин, эротичное женское белье может оказывать на последних такое же воздействие, утверждают ученые.

Подготовил А. Косов

Откуда берутся умные дети

От чего зависит развитие ребёнка? Природа и воспитание, врождённое и приобретённое, генетическое и средовое… Всё это имеет место и начинается прямо с колыбели.

Существует волшебная ткань, с которой ребёнок рождается на свет, — мозг. Нейронных связей в коре в момент рождения — всего несколько процентов от того, что там в итоге будет. А теперь внимание: к десяти месяцам жизни у младенца будет в несколько раз больше связей в коре, чем у меня и у вас. Что дальше? Редукция. Экспериментально, на животных, исследователи видели то же самое: чрезвычайная избыточность сначала — потом редукция. Что же служит механизмом отбора?

Проводились эксперименты над детёнышами животных, которые показывали, что отбор зависит от внешнего опыта, от условий реальной жизни. Когда котёнка выращивали в цилиндре в вертикальную полоску, в его зрительной коре исчезали нейроны, способные реагировать на горизонтальные предметы. Мозг сохраняет только те устройства, которые нужны для обработки реально поступающей информации, а если такой информации нет, если обрабатывать нечего, устройство исчезает. Всё это происходит в особый младенческий период.

Внешние воздействия — природные и социальные — начали даже уподоблять скульптору, который из этой нейронной глыбы мрамора высекает, как резцом, наше «я», но такая аналогия не совсем точна. Ближе к истине нейрофизиологи, которые говорят: «useitorloseit», «используй или потеряешь». И действительно: иметь и использовать — это две разные вещи.

Нейронные сети не могут обрабатывать одновременно всё: пока обрабатывается одно, другое отодвигается. Когда информация побеждает в борьбе за нейронный ресурс, у обрабатывающего её устройства повышаются шансы сохраниться при ретакие факторы, как эмоции, внимание, некоторые другие, и именно ими активно занимаются исследователи интеллекта во всём мире. И меня всегда интересовал вопрос: что наследуемо, а что не наследуемо.

Сначала пришлось сделать невозможное

В 1992 году у себя в Психологическом институте мы решили заняться исследованием близнецов. Провести психологические пробы, оценить их уровень когнитивного развития, а потом вычленить из всего этого, что наследуемо, а что идёт от среды.

Выяснить это можно методами генетического анализа и статистически. В выборке есть монозиготные (однояйцевые) близнецы, у которых 100 % генов одинаковы, и дизиготные (разнояйцевые)близнецы, у которых одинаковы только 50 %. Признак, который абсолютно идентичен у монозиготных близнецов, но только наполовину идентичен у дизиготных, наследуем стопроцентно. А признак, сходство которого одинаково у моно- и дизиготных близнецов, зависит, скорее всего, от среды. Математическую модель разделяет вклад генетики и среды.

Для статистического исследования нужна хорошая выборка, мы решили — минимум сто пар. Представьте, каково было это организовать, да ещё в 1990-е. Мало того, что мать как-то должна привезти младенцев в лабораторию, она ещё будет не одна — кто-то приедет с нею, чтобы помогать; кроме того, она будет с двумя грудными детьми, а не с одним. И эти груднички пробудут у нас практически целый день: пока с одним проводят аппаратные исследования, другого тестируют психологически, потом они меняются местами. И так сто пар, 50 монозиготных и 50 дизиготных.

Когда прошло 5–6 лет, близнецов обследовали повторно. Все сто пар собрать не вышло, мы смогли найти только 50, что не позволило анализировать генетику, но и при таком объёме выборки удалось решить некоторые интересные задачи.

В чём измерять интеллект младенца?

Ранее в психологических исследованиях было показано, что, если измерять интеллект периодически — в первый год жизни, во второй, в пятый и так далее до 19 лет, то, начиная с третьего или даже со второго года, интеллект, измеренный в разных возрастах, очень хорошо коррелирует. Другими словами, кто оказался умным в два года, тот будет умным и в 6, и в 19 и так далее. Происходит это отчасти потому, что вклад наследственности в показатели интеллекта с возрастом увеличивается. Это тоже подтверждено исследованиями: брали разлучённых близнецов, оценивали их интеллект и интеллект их приёмных и биологических родителей. Со временем дети становились интеллектуально всё больше похожими на своих биологических родителей. (Здесь очень важно понимать, что речь идёт исключительно об интеллекте, а не обо всей психической жизни человека, которая гораздо богаче умственной.)

Но корреляция по интеллекту наблюдалась только после примерно двух лет. Между периодом младенчества и всеми остальными возрастами существовал разрыв: оценки интеллекта младенца никак не коррелировали с последующими оценками его интеллекта в других возрастах.

Интеллект младенца традиционно измеряют с помощью специальных сенсомоторных тестов — шкал Бейли, которые позволяют большое число показателей свести в суммарный результат. Этот подход основан на том, что классик психологии развития швейцарец Жан Пиаже когда-то выделил в развитии интеллекта сенсомоторную стадию и считал, что от того, как она пройдёт, должны зависеть все последующие.

Должны, а они не зависят. Разрыв. Может быть, мы просто как-то не так природу спрашиваем?

Нам стало интересно: а не сможем ли мы померить что-то другое, что лежит в основе интеллекта у младенцев. Тут как раз подоспело горячее увлечение западной психологии «нервной моделью стимула по Соколову». Коротко суть её вот в чём. У живых существ есть так называемый ориентировочный рефлекс «что такое?»; он возникает в ответ на стимул, предъявляемый впервые, и угасает при повторных предъявлениях того же стимула. Евгений Соколов предположил, что угасание зависит от той нервной модели стимула, которая была у животного или у человека в момент, когда стимул первый раз прозвучал. При первом предъявлении стимул не вписывается в модель ситуации, которая есть в мозге. По мере повторных предъявлений модель обновляется и рефлекс «что такое?» угасает.

Проще говоря, чем быстрее ребёнок привыкает к стимулу, тем у него будет выше интеллект. В 1990-е годы начали разными способами мерить у младенцев динамику привыкания и увидели: да, коррелирует! В отличие от шкал Бейли, у скорости привыкания есть корреляции с позднейшими показателями интеллекта.

Но… слабенькие. В тех работах, которые я читала уже в 2006 году, суммарные корреляции всё ещё не впечатляли. Исследователи, мыслившие более физиологично, предположили, что эти корреляции могли возникать не потому, что скорость привыкания отражает скорость обработки информации, а потому, что у тех деток, которые быстрее привыкали, было лучше внимание: способность сфокусироваться на стимуле.

Это же младенцы, ты ещё пойми, куда он смотрит. Те из них, которые «лучше смотрели на стимул» — то есть те, у которых внимание было выше, — именно они и привыкали к стимулу быстрее и имели оценки интеллекта повыше. Прекрасное предположение, но можно ли его как-то доказать? И гут мы подумали: как хорошо, мыто как раз можем померить внимание на первом году жизни!

Дело в том, что электрические процессы в мозге очень точно отражают внимание.

Основу электрических процессов, которые регистрирует энцефалограмма, составляют ритмы. Альфа-ритм доминирует в состоянии покоя зрительной системы, тета-ритм появляется при эмоциональном возбуждении, мю-ритм характерен для замирания при глубокой концентрации и так далее.