Термин «пластичность», который начал использоваться в то время, означает, что головной мозг может изменяться под воздействием событий – он податлив.

Хьюбел и Визель доказали, что если котят в течение их «детства» растят с одним глазом, заклеенным пластырем (они похожи на котят-пиратов!), то всю остальную жизнь они не могут видеть глазом, который был заклеен. Эти ученые также выявили, что функции области мозга, отвечающей за заклеенный глаз, частично переходят к областям мозга, отвечающим за открытый глаз.

Они провели еще один ряд экспериментов, в ходе которых котята росли в визуальной среде с вертикальными линиями, и обнаружили, что, когда котята стали взрослыми, их мозг реагировал только на вертикальные линии. Дело в том, что типы сигналов и стимулы, которые присутствуют во время развития мозга, действительно определяют способ его работы в дальнейшей жизни.

Мой эксперимент в колледже показал то же самое, но не в отношении зрения, а в отношении прикосновений.

Однажды я хорошо повеселилась, демонстрируя этот эффект импринтинга в повседневной жизни. Наша любимая кошка умерла в преклонном возрасте девятнадцати лет, и мы все по ней скучали. Конечно, вскоре Эндрю, Уилл и я пошли в местный приют для животных, чтобы присмотреть себе кошечку. Мы влюбились и принесли домой самую миниатюрную и нуждающуюся в ласке полосатую кошечку, которую можно себе представить. Ребята придумали ей имя: Джилл. Джилл всегда была у нас на коленях; она очень любила людей. Я вспомнила эксперименты на пластичность мозга и попросила Эндрю и Уилла, когда они держат ее у себя, массировать ей лапы, чтобы посмотреть, улучшится ли у нее координация.

Поэтому, всякий раз, когда она была у нас на руках, мы массировали ее лапы, поглаживая их и касаясь ее «пальчиков». Конечно, Джилл начала использовать свои лапы гораздо активнее, чем любая другая кошка, которая когда-либо у нас была (а у меня было много разных кошек, начиная с восьмилетнего возраста). Она использовала свои лапы для выполнения тех вещей, которые большинство кошек не делают. Джилл была очень «лапа-ориентированной» и ходила по дому, сталкивая небольшие предметы со стола и с явным наслаждением наблюдая, как они ударяются об пол. Это стало кошмаром для нас, поскольку не все вещи, которая она сбивала, были небьющимися.

Она часто пользовалась лапой, когда ела, осторожно залезая лапой в банку с кошачьей едой, зачерпывая оттуда немного корма и отправляя в рот. Наблюдая за Джилл, мы начали замечать, что она почти всегда использовала левую лапу. У нас была кошка-левша! И вдруг мы поняли: когда мы брали ее, чтобы помассировать ей лапы, она лежала к нам мордой и поскольку мы все правши, мы всегда стимулировали ее левую лапу больше, чем правую! Домашний проект демонстрации пластичности нейронов завершен! Я знаю, что если бы мы могли заглянуть в ее мозг, мы бы увидели, что там выделено больше места для ее лап – и особенно для левой, – чем у обычной средней кошки.

Это же явление – перераспределения места в мозге на основе жизненного опыта – происходит и у людей. Мы называем эту часть жизни критическим периодом, когда «воспитание» – то есть окружающая среда – может изменить «характер». Но подробнее об этом позже.

РИСУНОК 3. Доли мозга. A. Мозг развивается от задней стороны к передней. B. Кору головного мозга можно разделить на несколько основных областей в зависимости от функций.

Только что я сказала вам, что области мозга, ответственные за зрение и части тела, размещаются в разных местах, но они могут уменьшаться или увеличиваться по отношению друг к другу в процессе развития – на основе частоты их использования.

Структурно человеческий мозг делится на четыре доли: лобную (расположенную вверху и спереди), теменную (вверху сзади), височную (сбоку) и затылочную (сзади). Мозг располагается на стволе мозга, который соединяется со спинным мозгом. В задней части мозга мозжечок регулирует двигательную активность, а в затылочных долях располагается зрительная кора. В теменных долях лежит ассоциативная кора, а также моторные и сенсорные участки коры. Височные доли включают в себя области, участвующие в регуляции эмоций и сексуальности. Речевые функции также находятся здесь, а точнее, в доминантном полушарии (в левой височной доли для правшей и восьмидесяти пяти процентов левшей, и в правой височной доли – для небольшой группы настоящих левшей). Лобные доли расположены в самой передней части мозга, эта область связана с принятием решений, вынесением суждений, интуицией и контролем за импульсами.

Важно отметить, что мозг созревает от задней к передней части и в подростковом возрасте лобные доли – это наименее зрелые отделы мозга.

Мозг состоит из специализированных областей, отвечающих за каждый из органов чувств. Область, отвечающая за слух, или слуховая кора, находится в височных долях; зрительная кора находится в затылочных долях; теменные доли содержат моторную и сенсорную кору, отвечающую за движение и ощущения соответственно.

Другие части мозга не имеют ничего общего с чувствами, и лучшим примером этого являются лобные доли, которые составляют более сорока процентов от общего объема человеческого мозга – это больше, чем у любого другого вида животных. Лобные доли —месторасположение нашей способности к пониманию, суждению, абстрактному мышлению и планированию. Они являются источником самосознания, способности оценивать опасность и риск. Лобные доли, как часто говорят, выполняют «исполнительные» функции человеческого мозга.

Лобные доли шимпанзе наиболее похожи на человеческие в плане размеров, но составляют лишь около семнадцати процентов от общего объема мозга. Лобные доли собаки составляют только семь процентов. Для других видов животных различные структуры головного мозга более важны. По сравнению с людьми, у шимпанзе и других обезьян гораздо больший мозжечок, где осуществляется контроль физической координации. Слуховая кора дельфина является более продвинутой по сравнению с человеческой – и имеет диапазон слышимости по крайней мере в семь раз больший, чем у молодого взрослого человека.

У собак миллиард обонятельных клеток – не сравнить с нашими жалкими двенадцатью миллионами. У акул есть специальные клетки в мозге, которые помогают им обнаруживать электрические поля – не для ориентирования, а для того, чтобы поймать электрические сигналы, выделяемые малейшими движениями мышц других рыб, когда они пытаются скрыться от этого смертельного хищника.

У нас, людей, есть только хитрость и смекалка. Наше конкурентное преимущество – это изобретательность, мозги, а не мускулы. Это преимущество развивается дольше всего, поскольку связи в лобных долях наиболее сложные и полностью формируются последними. Таким образом, эта «исполнительная функция» развивается медленно. И разумеется, мы не рождаемся с ней!

Так в каком же порядке эти области мозга соединяются друг с другом в детстве и подростковом возрасте? Это нельзя было узнать до появления современной томографии мозга. Новые формы сканирования мозга, такие как МРТ, могут не только дать четкие снимки головного мозга внутри черепа, но и показать связи между различными областями мозга.

Более того, новый вид томографии, называемый функциональной МРТ (фМРТ), может фактически показать нам, связаны ли вместе области, которые активируются одновременно. В последнее десятилетие Национальный институт здравоохранения провел масштабное исследование, чтобы изучить, как области мозга активируют друг друга в первые двадцать один год жизни.

То, что обнаружили ученые, было замечательным: «связность» мозга медленно увеличивается с возрастом, начиная с задних отделов мозга. Самыми последними «связываются» лобные доли (рисунок 4).