Первый год жизни

Заглядывая в детский мозг с помощью новейших сканеров, ученые начинают исследовать загадочный процесс, в результате которого ребенок, при рождении неспособный даже взгляд сфокусировать, к пяти годам может говорить, кататься на трехколесном велосипеде, рисовать и придумывать воображаемых друзей. Чем больше мы узнаем о том, как развиваются дети, тем больше убеждаемся, что мозг младенца – мощнейшая самообучающаяся машина, настройка которой во многом зависит от родителей.

Конечно, превращение комочка клеток в нового человека – одно из величайших чудес жизни, но ничуть не меньшая магия – превращение беспомощного младенца в годовалого человечка, способного ходить, общаться и выражать свои желания. Пока я собирал материал для этой статьи, моя дочь преодолела путь от беспокойного свертка, умеющего лишь сообщать пронзительным плачем о том, что проголодалась, до неугомонной трехлетки, барышни, которая не желает выходить из дома без солнечных очков. Развитие ее мышления и эмоций было целой цепью чудес – я не устаю изумляться, как быстро детский мозг постигает мир.

Этапы, которые моя дочка проходила на этом пути, известны любому родителю. В два года она поняла, что не надо все время держаться за мою руку, вполне достаточно браться за нее, когда мы переходим дорогу. Тогда же дочь научилась затыкать сливное отверстие ванны мячиком или пяткой – и превращать душ в веселое купание. К трем годам она уже подолгу разговаривала и сочиняла стишки.

Несмотря на то что люди воспитывают детей уже тысячи лет, мы еще плохо понимаем, как именно малыши учатся говорить, логически мыслить и планировать свои действия. Молниеносная скорость развития организма в первые годы совпадает с формированием огромного клубка нервных цепочек. У новорожденного в мозгу находится около ста миллиардов нейронов – столько же, сколько у взрослого. Пока ребенок растет, получая потоки информации от органов чувств, нейроны соединяются друг с другом, так что к трем годам в мозге возникает около ста триллионов таких контактов, именуемых синапсами.

Разные стимулы – когда, например, младенец слышит колыбельную или тянется за игрушкой – способствуют созданию разных нейронных сетей. Нервные цепочки укрепляются в результате повторяющейся активации. Оболочка нервных волокон, состоящая из проводящего вещества миелина, утолщается вдоль часто используемых путей, и электрические импульсы передаются быстрее. Неиспользуемые цепочки отмирают из-за разрыва связей, называемого синаптическим прунингом. Между годом и пятью, а также в ранней юности мозг проходит через циклы роста и оптимизации, причем опыт играет ключевую роль в усилении тех цепочек, которым суждено сохраниться.

Влияние на формирование мозгаи природы, и воспитания особенно ярко проявляется при развитии речи. За доказательствами я обращаюсь к Джудит Гервейн, специалисту по когнитивной нейробиологии из Университета Декарта, которая последние десять лет исследует лингвистические способности детей. Мы встречаемся на лестнице, ведущей в парижскую больницу имени Робера Дебре, где Гервейн собирается провести эксперимент на новорожденных.

Я следую за ней в кабинет рядом с родильным отделением. Первого «добровольца» привозят на тележке. Он завернут в одеяло – белое в розовый горошек; следом идет отец. На голову младенца надевают шапочку, усеянную похожими на кнопки датчиками. Они должны сканировать мозг ребенка, пока ему проигрывают последовательности звуков вроде «ну-джа-га». Но «доброволец» лишь заходится в недовольном плаче. Опыт немедленно прекращается, и отец уносит малыша.

Когда они уходят, Гервейн, сама ставшая мамой несколько месяцев назад, признается, что такие неудачи нередки. Привозят другого новорожденного, тоже в сопровождении отца. На этот раз эксперимент проходит без сучка без задоринки – младенец спит с первой до последней минуты.

Джудит Гервейн и ее коллеги на протяжении нескольких лет сканировали мозг младенцев с помощью спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне, одновременно проигрывая им разные последовательности звуков. Некоторые строились по типу АВВ («му-ба-ба»), другие – по типу АВС («му-ба-ге»). Исследователи обнаружили, что участки мозга, ответственные за речь и распознавание звуков, лучше реагируют на последовательности типа АВВ. Позже они выяснили, что мозг новорожденного также способен различать последовательности ААВ и АВВ. Выходит, младенцы замечали не только само повторение, но и где именно оно происходит.

Гервейн в восторге от этих открытий, поскольку порядок звуков – фундамент, на котором строятся слова. «Информация о позиции – ключевая для языка, – говорит исследовательница. – От порядка слов в предложении зависит многое: “кровь с молоком” – совсем не то же самое, что “молоко с кровью”».

Судя по тому, что мозг младенца с первых дней жизни определяет разнотипные последовательности звуков, алгоритмы изучения языка заложены в нейронной ткани изначально. «Долгое время ученые считали, что дети сначала учат звуки, потом начинают понимать слова, а затем группы слов, – говорит Гервейн. – Но теперь мы знаем, что младенцы учат грамматику с рождения».

Исследователи под руководством Ангелы Фридеричи, нейропсихолога из лейпцигского Института человеческой когнитологии и науки о мозге Общества Макса Планка, подтвердили это мнение в ходе эксперимента с четырехмесячными детьми, которым проигрывали речь на незнакомом языке. Сначала они слышали серию итальянских предложений с разными формами глаголов – к примеру, «Брат умеет петь» и «Сестра поет». Через три минуты им давали прослушать другие фразы на итальянском, причем некоторые были некорректны – «Брат петь», «Сестра умеет поет» и т. п. Исследователи измеряли активность мозга с помощью крошечных электродов, прикрепленных к головам младенцев. Во время первого эксперимента малыши одинаково воспринимали правильные и неправильные предложения. Но уже через несколько раундов на ошибочные конструкции они стали реагировать совсем иначе.

За пятнадцать минут дети уяснили, какие предложения построены верно. «Хотя они и не улавливали смысла фраз, им удалось разобраться в грамматике, – утверждает Фридеричи. – На этом этапе обучения языку дело не в синтаксисе, а в фонологически закодированной закономерности».

Исследователи доказали, что малыши в возрасте двух с половиной лет вполне могут исправлять грамматические ошибки в речи персонажей кукольного театра. К трем годам большинство детей уже понимает, как устроен родной язык, а словарный запас малышей стремительно растет.

Расцвету лингвистических способностей сопутствует формирование новых связей между нейронами, благодаря которым речь эффективно воспринимается сразу на нескольких уровнях: звуковом, смысловом и синтаксическом. Ученым еще предстоит понять, как младенческий мозг усваивает язык. Однако, по словам Фридеричи, уже сейчас очевидно, что «одного оборудования недостаточно – нужны входящие данные».

Когда я еду в Лейпциг, чтобы встретиться с Ангелой Фридеричи, в шаттле мюнхенского аэропорта мое внимание привлекает мать, увлеченная беседой с маленьким сыном. «Что ты видишь?» – спрашивает она, когда автобус отъезжает от терминала. «Много самолетов!» – восторженно отвечает мальчик, подпрыгивая на месте. В салоне они оказываются на ряд впереди меня, и я могу видеть, что на протяжении всего полета они не перестают общаться. Женщина читает сыну одну книжку с картинками за другой, останавливаясь, чтобы ответить на каждый его вопрос, – кажется, ее энтузиазм неиссякаем. Когда самолет приземляется, я узнаю, что мама, Мерл Фейрхерст, – когнитивный нейробиолог, изучающий развитие и социальное познание детей. Неудивительно, что она применяет на практике данные последних исследований о том, как поощрение способствует развитию мозга.

Более двадцати лет назаддетские психологи Тодд Рисли и Бетти Харт, работавшие в Канзасском университете, записали сотни часов общения детей и взрослых в 42 семьях самых разных социальных слоев, наблюдая за малышами от девятимесячного до трехлетнего возраста.

Изучая расшифровки этих записей, Рисли и Харт сделали неожиданное открытие. Дети в хорошо обеспеченных семьях, где родители, как правило, профессионалы с высшим образованием, слышали в среднем 2153 обращенных к ним слова в час, тогда как в семьях, живущих на пособие, – только 616. К четырем годам совокупная разница увеличивалась примерно до тридцати миллионов слов. В бедных семьях родители, как правило, отпускали короткие и формальные реплики – «Сядь!», «Прекрати немедленно!», тогда как обеспеченные родители вели с малышами продолжительные беседы на разные темы, развивая их память и воображение. Иными словами, дети из семей с низким достатком вырастали на скудном языковом рационе.

Исследователи обнаружили, что особенно важны длительные разговоры. Малыши, с которыми беседовали дольше, в три года имели более высокий IQ, а впоследствии лучше учились в школе.

Казалось бы, легко сделать так, чтобы дети слышали больше слов и без участия родителей. Однако, судя по всему, телевизор, аудиокнига, Интернет или смартфон здесь не слишком эффективны. Именно к такому выводу пришли ученые из Вашингтонского университета в Сиэтле, работавшие с девятимесячными младенцами под руководством Патрисии Кул.

Кул и ее коллеги изучали главную загадку овладения языком: как дети к году усваивают звучание родной речи. В первые несколько месяцев жизни они способны распознавать звуки абсолютно любого языка. Однако между шестью месяцами и годом в отношении родного языка эта способность совершенствуется, а в отношении иностранных – ослабевает. Японские дети, к примеру, перестают различать «л» и «р».

В ходе эксперимента исследователи знакомили девятимесячных детей с китайским языком. Некоторые общались с живыми носителями китайского, которые играли с ними и читали им книжки. «Малыши были очарованы этими людьми, – говорит Кул. – В приемной они ждали их и постоянно смотрели на дверь». Дети из другой группы видели и слышали тех же самых носителей китайского по телевизору, третья же группа только слушала аудиозаписи китайской речи. После 12 занятий малышей протестировали на способность распознавать фонемы китайского языка.

Исследователи предполагали, что дети, смотревшие видео, продемонстрируют тот же уровень, что и их сверстники, непосредственно общавшиеся с людьми. Однако разница оказалась огромной! После живого общения дети были способны различать китайские фонемы с той же легкостью, что и носители языка. А вот все остальные – смотрели ли они видео или слушали аудио – ничему не научились.

«Мы были потрясены, – говорит Патрисия Кул. – Результат эксперимента изменил наши фундаментальные представления о мозге». Основываясь на результатах этого и других исследований, Кул выдвинула идею, которую называет «гипотезой социального шлюза». Она заключается в том, что социальный опыт открывает путь к языковому, когнитивному и эмоциональному развитию.

Придя к власти в Румыниив середине 1960-х, коммунистический лидер Николае Чаушеску попытался жесткими мерами превратить страну из аграрной в индустриальную. Тысячи семей переехали из деревень в города, получив работу на предприятиях. Чтобы увеличить численность населения, государство запретило контрацепцию и аборты, а также обложило налогом бездетные супружеские пары старше двадцати пяти лет. В результате такой политики многие родители отказывались от своих новорожденных детей, которых помещали в государственные приюты, называемые леаганами (в переводе с румынского – «колыбель»).

Только после того как в 1989 году Чаушеску был свергнут, мир узнал об ужасающих условиях, в которых жили эти дети. В младенческом возрасте их на многие часы оставляли без присмотра. Как правило, из взрослых они видели только одну-единственную воспитательницу, приходившую, чтобы накормить и искупать разом пятнадцать-двадцать ребятишек. Когда малыши начинали ходить, им не уделялось почти никакого внимания. Эта система менялась медленно, и в 2001 году американские ученые начали наблюдать за 136 детьми из шести детских домов, чтобы изучить влияние такого отсутствия заботы на их развитие.

Исследователи во главе с Чарльзом Зианой, детским психиатром из Тулейнского университета, Натаном Фоксом, специалистом в области возрастной психологии и нейробиологии из Мэрилендского университета, и Чарльзом Нельсоном, нейробиологом из Гарварда, были поражены отклонениями в поведении этих детей. Многие из них, будучи на момент начала исследования младше двух лет, не выказывали ни малейшей привязанности к своим воспитательницам и не бежали к ним, когда были чем-то расстроены. «Вместо этого они вели себя почти как дети, воспитанные дикими животными. Мы никогда такого не видели: малыши бесцельно бродили туда-сюда, бились головой об пол, вертелись и замирали на месте», – говорит Фокс.

Когда исследователи сняли электроэнцефалограммы этих детей, они обнаружили, что сигналы, испускаемые их мозгом, слабее, чем у сверстников, живущих в семьях. «Активность их мозга словно была приглушена», – вспоминает Натан Фокс.

Тогда Фокс и его коллеги поместили половину детей в приемные семьи. Они получали ежемесячное пособие, книжки, игрушки, пеленки и прочие необходимые вещи, время от времени к ним приходили социальные работники. Вторая половина детей осталась в интернатах.

Вскоре различия между двумя группами стали разительны. В восьмилетнем возрасте у детей, живших в приемных семьях, электроэнцефалограммы были такими же, как у всех их сверстников. У ребят, оставшихся в интернатах, электрические сигналы мозга остались слабыми.

Хотя у всех детей, принимавших участие в исследовании, объем мозга был меньше среднестатистического, у тех, кто своевременно попал к приемным родителям, образовалось существенно больше белого вещества (то есть аксонов, соединяющих нейроны), чем у обитателей детских домов. «Из этого следует, что у детей, в жизни которых произошла перемена, возникло больше связей между нейронами», – поясняет Натан Фокс.

Особенно разнилась способность к социализации. «Многие из детей, которых мы забрали из интерната, особенно из тех, кого взяли в раннем возрасте, сегодня могут общаться со своими приемными родителями так же, как любой ребенок, – утверждает Фокс. – В первые годы жизни мозг достаточно пластичен, что позволяет преодолеть последствия психологической травмы». По мнению Фокса, это – самый обнадеживающий результат исследования: даже такие сильные отклонения можно исправить – главное, успеть вовремя.

Именно на решение этой задачинацелена обучающая программа, осуществляемая под руководством нейробиолога Хелен Невилл в Орегонском университете (город Юджин). Специалисты работают с бедными семьями, внесенными в списки государственной программы «Начальное преимущество». Родители малолетних детей приходят заниматься каждую неделю в течение двух месяцев.

На первых занятиях их учат снижать стресс, связанный с ежедневным уходом за малышами. Любой родитель подтвердит, что порой младенец способен вывести из себя даже святого. А уж если прибавить постоянную нехватку денег... «Иногда чувствуешь, что вот-вот сорвешься», – признается Патрисия Кичек, одна из участниц программы.

Преподаватели рекомендуют чаще прибегать к так называемому позитивному подкреплению. «Мы побуждаем меньше ругать малыша, когда он бедокурит, а вместо этого хвалить его каждый раз, когда он делает что-то хорошее», – поясняет Сара Берлингейм, одна из преподавательниц. Затем родители учатся развивать мышление ребенка с помощью различных задач. Например, дают ему несколько предметов – ложку, пластиковую бутылку, ручку – и просят угадать, какой из них будет плавать в воде, а какой утонет. «Гипотезу» можно проверить, устроив эксперимент в ведре с водой или в ванне.

Пока родители узнают новые приемы воспитания, их дети еженедельно по сорок минут тренируют внимание и силу воли. Они учатся сосредотачиваться на выбранной задаче, когда вокруг много всего отвлекающего: например, малыши раскрашивают картинки, пока рядом их приятели играют с воздушными шариками. Лучше определять эмоции им помогает игра под названием «эмоциональное лото»: дети подбирают для слов, обозначающих эмоции (например, «счастливый» или «грустный»), картинки, где изображены люди с разными выражениями лица. Под конец ребята осваивают методики снятия стресса: например, чтобы успокоиться, когда расстроен, их учат глубоко подышать.

Через восемь недель исследователи оценивают владение языком, невербальный IQ и внимательность детей. Проведя опрос родителей, они также узнают о поведении ребят. В статье, опубликованной в июле 2013 года, Невилл и ее коллеги отметили, что после того как дети из семей, участвовавших в программе «Начальное преимущество», прошли курс обучения, их показатели стали значительно выше, а уровень стресса у родителей – снизился. «Когда вы меняете подход к воспитанию и уровень стресса снижается, это приводит к усилению контроля над эмоциями и улучшению познавательных способностей у детей», – говорит Невилл.

Тана Арго, молодая мать четверых детей, решила принять участие в программе, чтобы ее малыши никогда не чувствовали себя такими же заброшенными, как она сама в детстве. «Я росла в атмосфере постоянного стресса и пообещала себе, что буду помнить об этом, когда сама стану мамой, – говорит Тана. – С моими детьми такого не случится».

Женщина уверена, что новые знания изменили отношения в ее семье. Теперь она находит больше времени для того, чтобы играть с детьми и обучать их. Пригласив меня в гости, Тана рассказывает, как была счастлива, когда ее четырехлетняя дочь, младшая, недавно плюхнулась на ковер, чтобы полистать детскую энциклопедию. Уходя, я замечаю яркую обложку – энциклопедия лежит на самом верху стопки детских книг. Если все сложится хорошо, они разорвут порочный круг бедности и помогут детям Таны Арго построить для себя лучшее будущее – такое, о котором она и мечтать не могла.