Пластичность мозга

Недарвинский способ изменения биологических структур

До открытия нейропластичности ученые считали, что мозг может изменить свою структуру только в процессе эволюции видов, которая в большинстве случаев длится многие тысячелетия. Согласно эволюционной теории Дарвина, новые биологические структуры мозга формируются у какого-либо вида при возникновении генетических мутаций, вызывающих изменения в генетическом фонде. Если эти изменения имеют ценность с точки зрения выживания, они могут быть переданы следующему поколению.

Однако пластичность предполагает другой способ не имеющий отношения к генетической мутации и изменению — появления новых биологических структур у человека. Когда мать или отец читают, происходит изменение микроскопических структур их мозга. Они, в свою очередь, могут научить читать своих детей, и это уже изменит биологические структуры их мозга.

Преобразование мозга может происходить двумя способами. В мозге человека могут изменяться мелкие детали цепей, связывающих модули, — и это немаловажно. Но то же самое может происходить и с самими первоначальными модулями мозга охотника-собирателя, поскольку в пластичном мозге изменение одной области или функции «растекается» по мозгу, как правило, меняя связанные с ним модули.

Мерцених показал, что изменение в слуховой коре — повышающее уровень активации — приводит к изменениям в связанной с ней лобной доле. Он утверждает: «Вы не можете изменить слуховую кору, не изменив при этом процессы, происходящие в лобной доле. Это совершенно невозможно». У мозга нет специального набора правил пластичности для одной части и еще одного набора правил — для другой. (Если бы такое было, разные части мозга не могли бы взаимодействовать.) Когда в процессе культурной деятельности возникает новая связь между двумя модулями — как в случае, когда чтение совершенно по-новому связывает зрительный и слуховой модули, — взаимодействие способствует изменению модулей для обеих функций, приводящему к появлению нового целого, которое больше суммы частей.

Мозг, по утверждению Эдельмана, — это сложная система, где «более мелкие части образуют гетерогенный набор компонентов, которые более или менее независимы. Но, когда эти части соединяются друг с другом, образуя все более крупные совокупности, происходит интеграция их функций, образующая новые функции, определяемые этим слиянием более высокого порядка».

Точно так же, когда один из модулей перестает действовать, начинается изменение других связанных с ним модулей. Когда мы теряем одно из чувств — например, слух, — происходит повышение активности и остроты других чувств, позволяющее компенсировать потерю. Однако они повышают не только количество обрабатываемой информации, но и качество ее обработки, приобретая сходство с утраченным чувством.

Ученые Хелен Невилл и Дональд Лоусон, занимающиеся исследованием пластичности (оценкой уровней нейронной активации для определения активных секторов мозга), обнаружили, что у глухих людей происходит усиление периферического зрения, позволяющее компенсировать их неспособность слышать то, что происходит от них на расстоянии. У людей, обладающих нормальным слухом, за обработку периферического зрения отвечает теменная кора, а у глухих людей эту функцию выполняет зрительная кора, находящаяся в затылочной части. В результате глаза глухих людей начинают вести себя словно уши, обладающие большей способностью к восприятию того, что находится на периферии.

Пластичность и сублимация: как мы облагораживаем наши животные инстинкты

Рассмотренный нами принцип, согласно которому работающие вместе модули изменяют друг друга, также помогает объяснить, как нам удается совмещать хищнические инстинкты, стремление доминировать и более когнитивные склонности. Например, в спорте или соревновательных играх, таких как шахматы, либо в артистических конкурсах, — мы совершаем действия, сочетающие в себе инстинктивное и интеллектуальное.

Деятельность такого типа называется «сублимацией»[152] и подразумевает до сих пор считавшийся таинственным процесс, с помощью которого происходит превращение грубых животных инстинктов в «цивилизованные, или облагороженные». Люди всегда гадали над тем, как происходит процесс сублимации. Очевидно, что значительная часть воспитательной работы родителей предполагает «облагораживание» детей, для чего они учат их сдерживать свои инстинкты или направлять их в русло приемлемого выражения, к которому можно отнести контактные виды спорта, настольные и компьютерные игры, театр, литературу и живопись. В агрессивных видах спорта, таких как футбол, хоккей и бокс, болельщики часто выражают свои животные желания (они могут кричать: «Убей его! Размажь его по полу! Съешь его заживо!» и так далее), однако цивилизованные правила меняют форму выражения инстинкта, поэтому болельщик уходит со стадиона с чувством удовлетворения, когда его команда побеждает.

Более века ученые, находившиеся под влиянием Дарвина, признавали, что внутри нас таятся животные инстинкты, но не могли объяснить, как происходит их сублимация. В XIX веке Джон Хьюлингс Джексон и молодой Фрейд, следуя теории Дарвина, разделяли нашу психику на две части. Одна часть — «более низкого уровня», инстинкты, имеющееся как у нас, так и у животных. Вторая — «более высокого уровня» — чисто человеческая, она способна подавлять проявления нашей животной сути. Фрейд считал, что цивилизованность основывается на частичном сдерживании сексуальных и агрессивных инстинктов. Он также был убежден, что излишнее подавление инстинктов приводит к возникновению неврозов. В идеале следует проявлять инстинкты в такой форме, чтобы это было приемлемым и даже вознаграждалось другими людьми. Это вполне возможно с учетом пластичности. Фрейд называл этот процесс сублимацией. Однако, по его собственным словам, он никогда не мог дать точное объяснение тому, как инстинкт может трансформироваться в нечто более интеллектуальное.

Пластичность мозга позволяет раскрыть загадку сублимации. Области мозга, возникшие для выполнения задач охоты, выслеживания добычи и собирательства, благодаря своей пластичности могут быть сублимированы в соревновательные игры. Видимо, нейроны из тех частей мозга, которые отвечают за инстинкты, могут установить связи с более «высокими» частями и центрами удовольствия, чтобы объединиться для создания нового целого.

Каждое такое целое представляет собой нечто большее, чем сумма его частей. Вспомните утверждения Мерцениха и Паскуаль-Леоне о том, что основное правило пластичности мозга предполагает: в процессе взаимодействия две области влияют друг на друга и создают новое целое. Когда инстинкт, например выслеживание добычи, связывается с цивилизованным действием, например нападение на короля противника на шахматной доске, и между нейронными сетями инстинкта интеллектуальной деятельности также возникает связь, эти два действия уравновешивают друг друга. Игра в шахматы больше не имеет ничего общего с кровожадным преследованием, — хотя в ней по-прежнему сохраняются некоторые возбуждающие эмоции, связанные с охотой. Благодаря этому разделение на «низкое» (инстинктивное) и «высокое» (интеллектуальное) исчезает. Каждый раз, когда низкое и высокое преобразуют друг друга для создания нового целого, мы можем говорить о сублимации.

Цивилизованность — это набор методик, с помощью которых мозг охотника-собирателя учит себя перепрограммированию. А печальным свидетельством того, что цивилизованность представляет собой смесь высокого и низкого, служат те примеры, когда животные инстинкты вырываются на свободу, а кражи, изнасилования, разрушения и убийства становятся обычным явлением. Наш пластичный мозг может в любое время разделить те функции, которые он сам и соединил, поэтому всегда существует возможность возвращения к варварству, а это значит, что нам придется неизменно учить цивилизованности каждое поколение.

Когда мозг оказывается между двумя культурами

Культурно преобразуемый мозг подвержен парадоксу пластичности (о чем мы говорили в главе 9): пластичность может сделать нас более гибкими или более ригидными. Это представляет собой проблему в нашем мультикультурном мире, где существует возможность смены культуры.

Иммиграция оказывает очень большое давление на пластичный мозг. Процесс освоения иной культуры представляет собой «аддитивный» опыт, включающий в себя изучение новых вещей и создание новых нейронных связей по мере «овладения» культурой. Аддитивная пластичность возникает в тех случаях, когда изменение мозга предполагает рост. Однако пластичность также носит «субтрактивный» характер — может предполагать «изъятие каких-то вещей», как это, например, происходит, когда мозг подростка с целью упрощения удаляет нейроны, и когда исчезают нейронные связи, которые не используются. Каждый раз, когда пластичный мозг осваивает культуру и постоянно ею пользуется, возникают издержки: в связи с конкурентным характером пластичности мозг в процессе этого освоения теряет некоторые нейронные структуры.