Поведение подростков взрослые часто находят по меньшей мере странным, непонятным, нелогичным и прямо-таки вызывающим. Теперь оказалось, что для этого есть и другие причины кроме гормонального взрыва, школьных стрессов и отсутствия жизненного опыта. Нейрофизиологи обнаружили, что родители бывают правы, когда обращаются с подростками, как с несмышленышами. Их мозг еще не достиг зрелости даже в анатомическом отношении.
В утробе матери мозг ребенка ежечасно приобретает 15 миллионов нейронов. У пятилетнего ребенка вес мозга составляет около 95 процентов от веса взрослого мозга. Поэтому нейрофизиологи всегда полагали, что самое позднее годам к десяти мозг оказывается сформированным полностью. Науке уже давно известно, что в первые два года жизни в мозге происходят значительные перестройки связей разных клеток и отделов между собой и что еще несколько лет строение этих внутренних связей остается пластичным. И, как считалось, к подростковому периоду все уже заложено на всю жизнь.
Выполненные в прошлом году с помощью ЯМР-томографа исследования коры головного мозга у подростков показали, что это не так. Метод ядерно-магнитного резонанса - нечто вроде высокосовершенного рентгена, в котором небезопасное ионизирующее излучение заменено магнитным полем и радиоволнами. ЯМР-томограф позволяет измерять с точностью до миллиметра толщину коры у живого человека на разных участках. В одном исследовании такие измерения проводили на группе детей несколько лет, в другом - сравнивали группу 14-летних подростков с группой 25-летних.
Оказалось, что размеры тех участков коры, которые отвечают за сравнительно простые функции: обработку информации от органов чувств, управление мышцами, - стабилизируются уже в детстве. Но теменные и лобные участки коры бурно растут в возрасте между 10 и 12 годами, незадолго до начала полового созревания. Теменная кора дает нам представление о положении предметов в пространстве, а лобная отвечает за планирование и самоконтроль, а также за социальные контакты. У девочек рост этих участков происходит немного раньше, чем у мальчиков.
Затем эти части мозга начинают уменьшаться, и такое уменьшение продолжается до начала третьего десятка, когда мозг окончательно принимает взрослые размеры.
Элизабет Соуэлл из Калифорнийского университета, автор одного из исследований, говорит, что изменения толщины коры численно невелики - всего несколько процентов. Но, учитывая, что они происходят у почти уже взрослого человека, это очень много.
С ней согласен автор второго исследования, Джей Гидд из Монреальского института неврологии (Канада): "Этот результат ошеломил нас. Некоторое время мы пытались найти, где же мы ошибаемся, из-за чего получается такая ерунда - не может мозг так расти в этом возрасте!"
Но заметить аномалию в развитии мозга у подростков было гораздо легче, чем понять, что она означает. Считается, что гены содержат очень грубый набросок строения мозга, его "принципиальную схему" с основными "проводами", а в ходе первых лет жизни под действием накапливающегося опыта общения с окружающей средой постепенно устанавливаются все соединения между отделами мозга и между всеми нервными клетками. Причем организм ведет "подрезку" мозга, как опытный садовник, обрезающий фруктовые деревья, чтобы придать им нужную форму. В первый же год жизни, по мере того как складываются нервные пути, почти половина нейронов, образовавшихся в ходе эмбрионального развития, отмирает. Мозг сам проверяет, какие клетки находятся в нужных местах, чтобы маленький человечек мог слышать и видеть, затем - двигаться и мыслить, а все ненужные безжалостно отсекает.
После этого ведется тонкая настройка тысяч соединений, завязанных каждым нейроном, и завершается все это так называемой миелинизацией - образованием белого слоя миелиновой изоляции, состоящей из жиров, вокруг каждого нерва. Показано, что миелинизация участков мозга, отвечающих за речь, завершается лишь в последние годы детства. На этом, как полагали до сих пор ученые, крупные изменения в мозге заканчиваются.
Считается, что такое медленное развитие человеческого мозга (остальные животные рождаются с уже готовым или почти готовым мозгом) оставляет человеку больше места для усвоения тех знаний, которые накоплены предыдущими поколениями и передаются не в виде генов, а из уст в уста, наглядным обучением или (в последние тысячи лет) путем письма и чтения.
Новые американские и канадские исследования показали, что этот процесс формирования мозга еще более затянут, чем думали до сих пор. Возможно, неожиданный рост толщины коры головного мозга у подростков создает ту массу материала, от которой затем мозг сам отсечет все лишнее.
Но какие именно мыслительные или двигательные способности отсутствуют у подростков до такой степени, что им приходится наращивать массу мозга, строить недостающие структуры, а потом отсекать ненужное? Нейрофизиологи еще только гадают об этом. Разум подростков, их психология изучены явно недостаточно. До сих пор считалось, что подросток уже обладает взрослым мозгом, а малоприятные для окружающих особенности поведения связаны лишь с приливом гормонов или скудостью жизненного опыта. Недостатки подросткового мышления, конечно, можно сформулировать в терминах психологии: слабый самоконтроль, неспособность концентрироваться, неумение планировать, заглядывать вперед. Но до сих пор никто не подозревал, что они могут иметь чисто анатомическое объяснение.
Однако до окончательных выводов еще далеко. ЯМР-томограф позволяет видеть малые изменения в размерах участков мозга, но не показывает, что делается внутри этих участков. В Монреале начинают рассчитанное на шесть лет исследование, в котором группа подростков будет регулярно проходить просвечивание мозга на томографе и выполнять психологические тесты, в том числе на развитие эмоций и морали. Возможно, ученые смогут найти внешние проявления "тихих" переворотов, происходящих внутри подросткового мозга.
В материалах рубрики использованы статьи и сообщения следующих иностранных изданий: "Economist" и "New Scientist" (Англия), "Bild der Wissenschaft" и "РМ Magazin" (Германия) , "National Geographic" и "Popular Science" (США), "Ciel et Espace", "Recherche", "Science et Vie", "Science et Vie Junior" и "Sciences et Avenir" (Франция).
