Мозг и сознание - [19]

Опыты по раннему лишению зрительных ощущений на высших животных дают совершенно другие результаты. В одном эксперименте четырех детенышей шимпанзе отделили от матери вскоре после рождения и содержали по одиночке в темных комнатах с ежедневной 90-мпнутной экспозицией на неярком рассеянном свете [184]. Проведенное через 7 месяцев обследование показало, что у животных имеется нормальный зрачковый рефлекс, но отсутствуют мигательный рефлекс, фиксация взгляда и слежение за движущимися предметами. В отличие от контрольной группы эти шимпанзе совершенно спокойно брали корм от чужих, но и не узнавали бутылки, из которой их кормили. При тестах на зрительное распознавание предметов и при выработке условных рефлексов животным, выращенным в темноте, требовалось вдвое больше попыток и они совершали вдвое больше ошибок по сравнению с контрольной группой. Через 3,5 месяца после тою, как животных выпустили из темной комнаты, только одно из них было способно конвертировать зрительные оси на предмет, которым прикасались к его губам. Вскоре это животное научилось отличать горизонтальные полосы от вертикальных, однако узнавать людей оно стало гораздо позже.

Биохимические исследования подтвердили важность сенсорных раздражений для нормального развития мозга. У животных, лишенных зрительных или слуховых ощущений, соответствующие нейроны не развивались в биохимическом отношении. Внешне их строение казалось нормальным, но они были «очень бедны РНК и белками» [115]. Важность адекватной сенсорной стимуляции для постнатального нейрохимического созревания была показана Бретгардом при изучении клеток сетчатки глаза [22]. В раннем постнатальном периоде у животных, росших при нормальном освещении, клеточная масса (определявшаяся по общему количеству органического вещества) увеличивалась вдвое, тогда как у животных, лишенных света, этого не наблюдалось. Умеренное раздражение вестибулярного аппарата, вызванное вращением тела, приводило к увеличению содержания РНК в клетках вестибулярного ганглия на 40%, а также к увеличению содержания аминокислот [91].

В течение последних 15 лет ученые из университета в Беркли [13, 132, 190] провели исследования, показавшие, что накопление индивидуального опыта приводит к значительным изменениям химической структуры мозга. Они начали с поисков зависимости между наблюдающимися различиями в химическом составе мозга и различной способностью к обучению, а затем проанализировали влияние опыта на химическую структуру мозга. Было известно, что обилие и разнообразие сенсорных воздействий на ранних стадиях жизни облегчает последующее обучение; поэтому были предприняты попытки выявить то биохимическое звено, которое создает связь между окружающей средой в раннем периоде жизни и последующим развитием. Экспериментальные исследования на крысах показали, что если часть крыс одного помета поместить на 8 днем в богатую, а другую часть — в бедную воздействиями среду, то у первых будет наблюдаться значительное увеличение: 1) веса коры головного мозга; 2) общей активности ацетилхолинэстеразы во всех отделах мозга; 3) общей активности холинэстеразы в коре; 4) толщины и васкуляризации коры мозга. Поскольку вполне вероятно, что ацетилхолин служит передатчиком возбуждения в синапсах, изменение активности ферментов, которые регулируют его синтез и разрушение, имеет важное функциональное значение. Точно так же увеличение числа нейронов и межнейронных связей должно иметь очевидные последствия.

Много лет назад великий испанский гистолог Кахал [25] высказал предположение, что деятельность мозга зависит от разветвленности нейронов головного мозга, и привлек внимание ученых к маленьким клеткам, богатым синаптическими связями. Общая масса мозга менее важна для обмена информацией, чем его внутренняя организация и богатство связей. Кахал знал, что большие размеры мозга не являются непременным атрибутом талантливого человека или даже гения. Важнейшее значение имеет качество структуры, а не объем.

Известно, что мозг новорожденного человека недоразвит [41, 76, 118]. В первичных сенсорных зонах и моторной коре многие морфологические признаки, в том числе миелинизация, толщина коры, число и величина клеток, находятся на эмбриональной стадии развития. Морфологическое созревание должно оказывать определенное влияние на функции мозга, но вряд ли это влияние может быть решающим для развития мышления. Ограниченная роль морфологического созревания иллюстрируется поведением недоношенных семимесячных детей. Через два месяца после рождения их реакции скорее напоминают реакции нормального двухмесячного ребенка, чем обычного новорожденного. Известно также, что, хотя пирамидные пути формируются только к двум годам, дети способны к координации движений, к ходьбе и произвольным движениям за много месяцев до этого срока.

Если бы человеческое существо могло на протяжении нескольких лет расти физически при полном отсутствии сенсорных раздражений, то можно было бы точно установить, зависит ли Появление сознания от негенетических, экстрацеребральных факторов. Я могу предсказать, что такое существо было бы полностью лишено психических функций. Мозг его был бы пуст и лишен мыслей; оно не обладало бы памятью и было бы неспособно понимать, что происходит вокруг. Созревая физически, оно оставалось бы интеллектуально столь же примитивным, как и в день своего рождения. Такой эксперимент, конечно, исключен. Он недопустим этически и неосуществим технически, так как если даже блокировать зрение, слух, вкус и обоняние, то осязание и висцеральная проприоцепция, пронизывающие весь организм, полностью подавить нельзя.