Наш креативный мозг. Как человек и мир творят друг друг

Развитие мозга происходит на основе химических сигналов между его клетками. Это делает развитие мозга уязвимым для веществ, которые попадают в плаценту. Также и после рождения химические вещества могут очень сильно повлиять на развитие мозга. Отличие от действия химических веществ на мозг взрослого человека состоит в том, что, влияя на формирование кирпичиков детского мозга в период развития, они могут стать фактором постоянного воздействия на структуру и, следовательно, на последующую функцию мозга. Ребенок кажется здоровым, появившись на свет, но воздействие химических веществ на развитие мозга позже выразится в проблемах с учебой и поведением или в психических нарушениях. Эта отрасль получила название функциональной тератологии, или тератологии поведения.

Классическая тератология охватывает врожденные пороки развития, которые заметны сразу же при рождении, такие как открытая спина (расщепление позвоночника, spina bifida) или отсутствие больших полушарий (анэнцефалия). Такие тератологические нарушения связаны с воздействием на ранней стадии беременности лекарств (например, против эпилепсии), химикалий в крестьянском хозяйстве или загрязнением воздуха. Ртуть в рыбе, которую ест беременная женщина, снижает IQ у ребенка еще в течение 22 лет. Гормоноподобное вещество DES (диэтилстилбестрол), которое давали громадному числу женщин при кровотечении во время беременности, исходя из необоснованной идеи, что оно было вызвано недостатком гормонов, приводит к повышенной опасности психических нарушений у ребенка, таких как шизофрения, депрессия и попытки самоубийства. При функциональной тератологии речь идет о детях, которые при рождении выглядят совершенно здоровыми, однако позднее, когда должны начать функционировать системы головного мозга, с ними возникают проблемы.

К функциональной тератологии приводят во время беременности, например, алкоголь, сигареты, употребление кокаина или других вызывающих зависимость веществ и лекарств. Пренатальное воздействие курящей матери вызывает эпигенетические изменения ДНК в крови младенца, которые продолжают сказываться по меньшей мере до семнадцатилетнего возраста. К сожалению, никотинзаменяющие средства вроде жевательной резинки, пластырей и спреев при употреблении во время беременности увеличивают опасность появления у ребенка синдрома дефицита внимания и гиперактивности (ADHD). Если маленьких детей приходится несколько раз оперировать, анестетики могут вызвать нарушения в развитии мозга. Неоднократных зубоврачебных процедур под наркозом, которые в последние годы практикуют всё чаще, у детей также следует избегать.

Однако некоторые женщины не могут обойтись без лекарств во время беременности, например в случае эпилепсии. Тогда врач должен уметь правильно выбрать такое лекарство, которое в наименьшей степени нарушит развитие мозга ребенка. Другие средства, такие как антидепрессанты, дают слишком часто также и беременным женщинам, которые вовсе не находятся в глубокой депрессии. Наиболее часто применяемые антидепрессанты, селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (SSRI), ведут к преждевременным родам, снижению веса новорождённых и снижению оценки по шкале Apgar (система быстрой оценки состояния здоровья новорождённого), большей опасности аутизма и впоследствии к нарушению моторики у ребенка.

Если врач решает давать антидепрессанты, выбор лекарства и дозировка будут решающими для ребенка в утробе матери. Литий – средство стабилизации настроения при биполярной депрессии, но может также применяться при психозах во время беременности, однако уровень препарата в сыворотке крови не должен быть слишком высок, потому что это может вызвать симптомы отравления у ребенка. Употребление лития повышает опасность возникновения сердечно-сосудистых отклонений у плода в период формирования внутренних органов, что должно контролироваться проведением ультразвукового исследования. К тому же прием лития приводит к случаям преждевременных родов.

Но если беременная женщина находится в депрессии и не получает никакого лечения, это также связано с риском для ребенка. У таких детей более тонкая кора больших полушарий, такого типа, как бывает у людей, которые страдают депрессией. Так что это может служить ранним указанием повышенного риска возникновения депрессии у детей. Кроме того, для таких детей отмечается повышенный риск преждевременного появления на свет, пониженный вес, экстериоризированное поведение: агрессия, задиристость, непослушание, грубость, а также снижение вербального интеллекта. Врач, зная все это, мог бы бороться с легкой депрессией во время беременности, прибегая к нелекарственной терапии. Контролируемые испытания, то есть эксперименты, участники которых случайно распределяются по экспериментальным или контрольным группам, показывают эффективность воздействия света, акупунктуры, интернет-терапии и транскраниальной магнитной стимуляции (см. главу XIX.1).

В настоящее время мы заботимся об удалении химических веществ из окружающей среды. Фталаты, пластификаторы пластиков, которые находят бесчисленное и многообразное применение, снижают IQ у семилетних детей и уменьшают половые различия в их игровом поведении. Что это означает для их более поздней сексуальной ориентации и гендерной идентичности, должно стать предметом исследования. Применение фталатов между тем резко сократилось. Курение не только самой беременной женщины, но и курящий поблизости отец повышают среди прочего опасность возникновения синдрома дефицита внимания и гиперактивности (ADHD) у ребенка. Свинец пагубно влияет на когнитивное развитие ребенка и как антидетонатор в бензине теперь заменяется другими присадками.

ДДТ – запрещенный пестицид, но он всё еще применяется и тоннами хранится в плохо контролируемых местах. ДДТ может нарушать половую дифференциацию мозга ребенка. Тонкая пыль, которой загрязняет воздух автомобильная промышленность, воздействие во время беременности токсических веществ, находящихся в воздухе, таких как ароматические растворители или формальдегид, повышают опасность развития аутизма у ребенка. В питьевой воде в слабой концентрации содержатся половые гормоны, из-за того что миллионы женщин принимают противозачаточные таблетки, и эти вещества с мочой попадают в воду. Кроме того, люди выбрасывают в унитаз или в раковину оставшиеся лекарства. Нам пока неизвестно, насколько длительное воздействие оказывают малые дозы гормонов и лекарств на развитие мозга ребенка.

Исследования проявлений функциональной тератологии сложны, поскольку чувствительность к этим веществам зависит также от генетических факторов, и указанные вещества в этом отношении изучены еще далеко не достаточно.

5. Информация от органов чувств дифференцирует кору больших полушарий

Наш мозг в период пребывания в матке программируется информацией, которая из внешней среды проникает внутрь через органы чувств и из тела через периферическую и автономную нервные системы. Каждый участок нашего тела имеет представительство в нашем мозге, так что мозгу ясно, из какой части тела и из какого органа чувств поступает к нему информация. Наш мозг управляет также из этих пунктов функциями нашего тела. Наш мозг, таким образом, «телесен» вплоть до мельчайших деталей.

Мозг и области мозга структурно варьируются в зависимости от возраста, пола, национальности; но и внутри каждой группы велики индивидуальные вариации. Структуры мозга многообразно варьируются в паттерне извилин коры больших полушарий; в величине областей коры вариабельность составляет до 40 %. Это имеет важные последствия, так как микроскопические границы между областями коры определяют их функциональную специализацию.

Гомункулус (человечек): схема, основанная в том числе и на исследованиях Уайлдера Пенфилда, дает представление о репрезентации той или иной части тела в соматосенсорной (A, слева) и моторной (B, справа) коре больших полушарий мозга. На представленном рисунке величина участка коры, который в ходе развития отводится для определенной части тела, отражает либо чувствительность этой части тела (слева), либо уровень ее двигательной функции (справа). Заметьте, что участок чувствительности в гениталиях лежит как раз под участком чувствительности в стопе. Обратите также внимание на обширное представительство чувствительности губ (слева) и моторики лицевых мышц (справа).

Большие индивидуальные различия между областями коры представляют также проблему при интерпретации результатов сканирования мозга. Если при исследовании мозга хотят указать, где именно в коре было найдено функциональное изменение при сканировании, делают это, прибегая к «стандартному мозгу» с нумерацией по Бродманну. В 1909 году Корбиниан Бродманн, изучая мозг под микроскопом, определил границы 52 областей коры больших полушарий. Различные области мозга соответствуют определенным функциям мозга. В то же время при микроскопическом исследовании различных образцов мозга оказалось, что области Бродманна заметно колеблются по величине и локализации в коре. Границы между областями прослеживаются только под микроскопом и не видны при сканировании. Так что при сканировании можно указать только вероятность, в какой именно области коры отмечаются функциональные изменения, но уверенности здесь быть не может (ил. 7).

В ходе развития кора больших полушарий разделяется на большое число специализированных областей, каждая из которых будет занята обработкой и хранением одного вида информации. Это происходит под влиянием генетического фона и процессов развития мозга, при которых информация от различных органов чувств поступает внутрь коры, и функция той или иной системы определяет ее структуру. Для каждого из нас этот чрезвычайно сложный процесс развития приводит к результату, явно отличающемуся от прочих (глава II.3). Так в период развития закладываются наши возможности, наши таланты, но и наши ограничения.

Также в пределах каждой области с конкретной функцией, такой как сенсорная кора, находится специализированный участок, где обрабатывается информация, идущая и от кожи, хотя основной объем информации, поступающей от кожи, направляется к соответствующим, самым большим, отделам коры головного мозга. Поскольку наши губы, язык и кисти рук гораздо более чувствительны, чем, скажем, спина, при учете размеров проекций частей тела в коре головного мозга, возникает странное искажение пропорций на представленном рисунке. Такой карикатурный персонаж был назван «гомункулусом». Когда информация не поступает, например, из-за повреждения нерва или ампутации, депривированная кора частично рекрутируется прилежащими областями.

Примеры подобной пластичности коры – прежде всего когда это возникает в период развития – поразительны. В случае ранней слепоты зрительная кора используется для обработки сенсорной, слуховой и обонятельной информации. Когда слепые пробуют определить предмет на ощупь, активируется зрительная кора. При врожденной слепоте обонятельная система также действует гораздо активнее. У глухих усиливается зрительный ответ в слуховом участке коры. Кроме того, чтение с губ и язык жестов активируют у них слуховую кору. После ампутации конечности участок коры, где обрабатываются сенсорные сигналы от этой конечности, частично перенимается близлежащими областями коры. Если прикоснуться к лицу такого пациента, он может почувствовать это как касание к фантомной кисти ампутированной руки.

Придворная дама с бинтованными ногами. Китай. Начало ХХ в. (фото из книги: Women of All Nations. London; New York: Underwood & Underwood, 1911. P. 532)

Пластичность коры, вероятно, объясняет, почему в старом Китае могло так долго сохраняться такое страшное издевательство, как «лотосовая стопа». У шестилетних девочек ломали кости стопы, после чего стопы туго бинтовали, так чтобы они становились как можно меньше. «Лотосовая стопа» значительно повышала шансы удачно выйти замуж. Генитальная сенсорная кора и моторная кора, управляющая мышцами тазового дна, обе лежат рядом с участком стопы. Участок ощущений и моторики на коре стоп из-за бинтования искусственно становился маленьким, в результате чего соседние области, а именно участки гениталий и мышц тазового дна, могли расширяться и становиться более чувствительными, более сильными. Согласно историческим описаниям, женщины с крошечными ножками действительно обладали более чувствительной вагиной с более сильными мышцами, в том числе и более сильными мышцами тазового дна, и поэтому были более сексуальными.

Американский невролог Рамачандран описал мужчину и женщину, которые подверглись ампутации стопы выше лодыжки. И тот и другая, занимаясь любовью, испытывали сильные ощущения не только в ампутированной ноге, но также и в гениталиях, причем переживание оргазма было сильнее, чем до ампутации. Это подкрепляет предположение о последствиях бинтования ног с целью получения «лотосовой стопы».

Экспериментальные исследования позволяют видеть принципы и детали специализации участков коры больших полушарий в период развития. В этом играет роль спонтанная электрическая активность во всех частях зрительной системы, начиная с сетчатки глаза, затем в первой системе переключения импульсов, таламусе, и потом уже в самой зрительной коре (ил. 40). Базисная структура и функция первичной зрительной коры (ил. 40, VI) возникают также, если никакой информации от глаза не поступает и даже если вообще нет глаза. Информация от зрения, однако, весьма существенна для полного созревания и сохранения структуры зрительной коры и ее функционирования: без этого специфические структуры зрительной коры сморщиваются.

Другие участки коры, оказывается, еще сильнее зависят от роста волокон, которые доставляют в мозг специфическую чувственную информацию. Если у подопытных животных зрительную информацию направляют к слуховой коре, там возникают структуры зрительной коры, но не столь хорошо организованные, как в первичной зрительной коре V1. У грызунов каждому волоску усов сответствует сенсорный участок коры. Если у эмбриона крысы зрительную кору трансплантировать в сенсорную кору, там возникают структуры мозга, типичные для усов. Таким образом, структура коры развивается под влиянием чувственной информации. И обратно, у мышей с врожденной глухотой функции слуховой коры переняли сенсорная и зрительная системы, и зрительная кора увеличилась.

В период формирования мозга в моторной области коры, которая лежит перед сенсорной корой, именно таким образом возникает карта областей, откуда управляется каждая мышца. В гипоталамусе, где функции нашего тела регулируются автоматически, в период развития выбираются особые клетки, которые через автономную нервную систему будут управлять работой сердца, легких, печени, почек, селезенки или половых органов и собирать поступающую от них информацию. В гипоталамусе даже специализируются особые клетки, которые будут определять накопление или разрушение подкожного жира или жира в брюшной полости.

Так информацией из внешнего мира, передаваемой нашими органами чувств, и информацией из внутренних органов наше тело через генетические программы представлено в нашем мозге во всех деталях. Электрическая активность в системах, которые доставляют информацию в кору больших полушарий, и поступление информации в определенные места в течение определенной критической фазы развития вместе определяют строение и тем самым функцию каждой системы мозга на все остальное время нашей жизни.

III. Развитие и окружающая среда

1. Сексуальная дифференциация мозга

Природа любит разнообразие. Общество, к сожалению, его ненавидит.

    Милтон Даймонд

Половые различия в мозге и поведении до сих пор вызывают бурные дискуссии. Согласно феминистским взглядам 1960-х и 1970-х годов, всякое половое различие в поведении было вызвано репрессивным мужским обществом, и некоторые феминистки до сих пор отрицают существование половых различий в мозге и поведении. Идею о существовании в мозге врожденных различий в половом поведении психолог Корделиа Файн в своей книге Почему все мы выходцы с Марса (2011) называет нейросексизмом (при этом она ссылается на проф. «Швааба»).

Однако биология собрала множество экспериментальных и клинических данных о программирующем воздействии Y-хромосомы и мужского гормона тестостерона на развитие мозга плода мужского пола во второй половине беременности. Молекулярно мозг мальчика и мозг девочки в этот период уже различны. Что касается структуры мозга и поведения, половые различия на уровне мужчин и женщин как групп хорошо документированы. К тому же следует заметить, что для индивида речь идет не просто о том, мужские или женские у него мозг и поведение, но что каждый имеет уникальную мозаику более или менее мужских или женских характерных особенностей. Сексуальная дифференциация систем мозга варьируется у индивида также очень значительно.

Хотя при сексуальной дифференциации мозга речь идет о циркулирующих гормонах, влияющих на развитие мозга, воздействия на мозг локально различаются из-за наличия или отсутствия рецепторов – белков, получающих гормональные послания; воздействия различаются по величине в зависимости от вида поведения и структуры мозга. Так, наша гендерная идентичность (ощущение себя мужчиной или женщиной) и независимо от этого наша сексуальная ориентация устанавливаются еще до рождения в структуре нашего мозга.

Печальная история Джона-Джоан-Джона показывает, как действенно и постоянно программирующее влияние тестостерона на наш мозг еще в период нахождения матке (я писал об этом в МЭНМ, в главе IV.1). Девятимесячному ребенку в Канаде была сделана операция из-за слишком маленького отверстия крайней плоти пениса. Подобный дефект вызывает затруднения при мочеиспускании и со временем приводит к повреждению почек. К несчастью, в ходе операции при прижигании кровоточащего кровеносного сосуда по оплошности был сожжен пенис. И тогда решили превратить мальчика в девочку. Исчезновение пениса и яичек, платья, в которые одевали ребенка, игрушки для девочек, которые он ненавидел, психологическое сопровождение и женские гормоны – эстрогены, – которые ему давали в период полового созревания, так и не смогли изменить его гендерной идентичности. Повзрослев, он снова решил стать мужчиной. Что бы мы ни делали, мы не можем изменить гендерную идентичность ребенка после рождения, потому что она заложена в структуре мозга. То же относится и к транссексуальности, при которой внешний пол не совпадает с гендерной идентичностью, с ощущением себя мужчиной или женщиной. И для этих людей гендерная идентичность неизменяемо заложена в структуре их мозга (ил. 8).

Также и наша сексуальная ориентация закладывается до рождения в структуре мозга. Гены в хромосомах 8 и Xq28, но также и факторы окружающей среды, такие как сильный стресс во время беременности и химические вещества, могут иметь значение в этот период.

Пробовали – безуспешно – всё, что только можно придумать, чтобы гомосексуальных мужчин превратить в гетеросексуальных. Гормональная терапия, кастрация, трансплантация яичек, психологическое, неврологическое, психиатрическое лечение никогда не приводили к документированному результату. Социальное окружение после рождения, кажется, не оказывает никакого влияния на нашу сексуальную ориентацию.

Примеру родителей дети не следуют также и в этом отношении. Приемные дети двух матерей-лесбиянок или двух отцов-гомосексуалов отнюдь не имеют больше шансов стать гомосексуалами, чем дети, выросшие у гетеросексуальных родителей. Сексуальная ориентация родителей не оказывает никакого влияния на сексуальную ориентацию детей. К тому же у этих детей все было в полном порядке: если и были психологические различия между приемными детьми гомосексуальных и гетеросексуальных родителей, то дети из первой группы явно выигрывали. И это совсем не странно, потому что у их родителей была более сильная мотивация взять приемных детей.

Опасения, что детям, которые растут у гомосексуальных приемных родителей, это может нанести вред, не опираются на научные аргументы. Не существует также ни одного доказательства того, что гомосексуальность – избранный стиль жизни или порождение социального учения. И российское законодательство, которое исходит из того, что детей нельзя подвергать опасности гомосексуальности, словно она может быть заразной, также не имеет никакого научного основания.

Гомофобия

«Ты мне отвратителен. Хоть бы ты не родился!»

Мать Оливера Сакса, узнав от его отца о гомосексуальности сына.

    (Оливер Сакс. Благодарность. 2015)

Из-за постепенного роста числа стран и штатов США, узаконивающих гомосексуальные браки, нам кажется, что развитие идет в хорошую сторону. Но, к сожалению, есть много мест в мире, где признание гомосексуальности сейчас буквально катится под гору.

– Верховный суд Индии в 2013 году внезапно отменил законодательство о гомосексуализме. Фактически возвращен закон 1890 года времен британской колонизации. Однополый секс снова карается десятью годами тюрьмы.

– После появления английского перевода моей книги Мы – это наш мозг я был поражен, насколько сильно распространено в Англии представление о том, что гомосексуальность – это вопрос свободного выбора, и насколько недоброжелательно люди принимают существование биологических оснований.

– Трое американских ревнителей морали христианского фундаментализма внушили политикам в Уганде, что гомосексуальные активисты – «самое опасное политическое движение» в мире. Белые гомосексуалы предпочитают черных подростков – объявили американские евангелисты (можно спросить, не по собственному ли опыту они это знают), после чего в 2009 году был принят закон против гомосексуализма. В Мавритании и Судане гомосексуализм карается смертной казнью; в большинстве других африканских стран гомосексуалам грозит тюремное заключение.

– Исламское государство в 2015 году заявило о себе новыми жестокостями. Гомосексуалов сбрасывали с высоких зданий.

– В конце 2015 года в Словении 63 % голосов был отклонен закон, разрешающий гомосексуальные браки.

Поездка в Россию

В декабре 2013 года я был приглашен в Москву на Международную ярмарку интеллектуальной литературы Нон-фикшн по случаю выхода в свет русского перевода моей книги Мы – это наш мозг. Вечером, в день нашего прибытия, мы с женой были на приеме в Нидерландском посольстве. Один из сотрудников посольства отвел в сторону мою жену и рассказал ей, насколько опасной темой является гомосексуализм. Как раз недавно угрожали одному гомосексуалу, работающему в посольстве. Моей жене в недвусмысленных выражениях объяснили, что ее муж при презентации своей книги неминуемо будет подвергаться опасности и что лучше было бы избегать этой темы. Это заставило ее понервничать. Президент Путин выразил суть российского отношения, сказав, что не видит трудностей в посещении гомосексуалами Олимпийских игр в Сочи в 2014 году, «но оставьте детей в покое, пожалуйста». Высказывание соотносится с безрассудным законом в России о запрете пропаганды, где в одном ряду стоят гомосексуальность и педофилия.

Естественно, я не касался этих тем ни в интервью по радио, ни в дискуссиях с публикой на ярмарке, ни в интервью по телевидению, ни в публичной лекции. При подготовке оборудования для презентации перед публичной лекцией ведущий, нервничая, сказал, что среди публики есть люди, у которых на коленях лежит Библия. Во время дискуссии, однако, не возникло никаких осложнений. Все были оживлены, и у меня не было никаких проблем, когда я говорил о гомосексуализме. Книгу немедленно, в первый же день ярмарки, раскупили, и дополнительные экземпляры, ночью доставленные из Санкт-Петербурга в Москву, на следующий день тоже были распроданы.

В мае 2014 года меня снова пригласили в Россию для участия в медицинском конгрессе в Санкт-Петербурге, где мне вручили красивую медаль и диплом Российской академии наук за мои исследования. Это никак не было связано с моей книгой, но между тем ее переиздали, и русское издательство организовало публичную лекцию в замечательном книжном магазине в стиле модерн*. (*Имеется в виду Дом книги на Невском проспекте. Ред.) Магазин был полон народу, мое сообщение переводил молодой гинеколог. Я снова изложил свою точку зрения, что сведение вместе гомосексуальности и педофилии в российском законе – неприемлемая ненаучная комбинация, свидетельствующая о явном невежестве, и что дети не становятся гомосексуальными из-за того, что слышат разговоры об этом. Примечательно, что не только моя книга Мы – это наш мозг, но и детская версия Ты – это твой мозг, которую мы написали вдвоем с Яном Паулом Схюттеном, также была переведена на русский язык.