Роберт Сапольски - Биология добра и зла. Как наука объясняет наши поступки

Поэтому нужно понимать, что, говоря о созревании лобной коры, мы говорим об увеличении не мозга, а эффективности мозга. И это показано с помощью его нейросканирования у взрослых и подростков. Анализируя полученные результаты, легко понаделать ошибок именно из-за путаницы, возникающей при сравнении объемов и эффективности {288} 288 D. Yurelun-Todd, “Emotional and Cognitive Changes During Adolescence,” Curr Opinion in Neurobiol 17 (2007): 251; B. Luna et al., “Maturation of Widely Distributed Brain Function Subserves Cognitive Development,” Neuroimage 13 (2001): 786; B. Schlaggar et al., “Functional Neuroanatomical Differences Between Adults and School-Age Children in the Processing of Single Words,” Sci 296 (2002): 1476. . Зачастую исследования направлены на изучение более жесткого контроля поведения у взрослых, чем у подростков, при выполнении тех или иных задач; при этом демонстрируется повышенная активация лобной коры. Но можно подобрать и такие задачи, при которых контроль поведения у подростков такой же, как у взрослых. И в этих случаях уровень активации лобной коры у них будет выше , чем у взрослых. Иначе говоря, на сходный уровень контроля у взрослой, хорошо отлаженной лобной коры тратится меньше усилий.

Можно и другими способами показать, что лобная кора у подростков еще не дотягивает до нужного уровня. Например, подростки хуже, чем взрослые, распознают иронию. А когда им приходится это делать, то активация дорсомедиальной префронтальной коры (дмПФК) у них весьма высока. У взрослых же, в отличие от подростков, повышена активность области распознавания лиц. Другими словами, взрослым различить иронию не составляет труда, это невеликая задача для их лобной коры, им достаточно лишь бросить взгляд на лицо собеседника {289} 289 A. Wang et al., “Developmental Changes in the Neural Basis of Interpreting Communicative Intent,” SCAN 1 (2006): 107. .

Теперь обратимся к белому веществу лобной коры (оно служит косвенным показателем миелинизации аксонов). Здесь все по-другому: если серое вещество прошло стадии перепроизводство – созревание – отмирание, то аксоны формируют свою миелиновую оболочку по ходу дела. Миелинизация, как разобрано в приложении 1, служит для ускорения и точности передачи нервных импульсов. Это означает, что в течение подросткового периода активность разных частей лобной коры становится все более скоординированной и все более слаженной – они срабатывают как единая функциональная единица {290} 290 T. Paus et al., “Maturation of White Matter in the Human Brain: A Review of Magnetic Resonance Studies,” Brain Res Bull 54 (2001): 255; A. Raznahan et al., “Patterns of Coordinated Anatomical Change in Human Cortical Development: A Longitudinal Neuroimaging Study of Maturational Coupling,” Neuron 72 (2011): 873; N. Strang et al., “Developmental Changes in Adolescents’ Neural Response to Challenge,” Developmental Cog Nsci 1 (2011): 560. .

И это важно учитывать. Проще всего, когда изучаешь нейробиологию, сконцентрироваться на каком-то одном отделе мозга, считая его функциональной единицей (а посвящение всей трудовой жизни какой-нибудь одной области в мозге только обостряет ситуацию). Показательно в этом смысле появление высококлассных специальных биомедицинских журналов Cortex («Кора») и Hippocampus («Гиппокамп»), в которых ученые публикуют результаты исследований своих любимых, избранных отделов мозга. На нейробиологических конференциях, куда съезжаются десятки тысяч ученых, устраиваются социальные мероприятия для специалистов по тому или иному отделу мозга, и там они могут вволю наговорится между собой, посплетничать, завязать новые связи. Но это только один отдел (призрачный) мозга, а как же остальные? Ведь мозг является по сути нейронной сетью, системой функционально связанных участков. И растущая миелинизация мозга у подростков жирной чертой подчеркивает важность этой взаимосвязанности.

Любопытно отметить, что остальные части мозга стараются помочь недоразвитой лобной коре подростка, принимая на себя часть ее пока дефицитных функций. Например, у подростков область вентрального полосатого тела (стриатума) помогает регулировать эмоции, а у взрослых уже нет (мы еще вернемся к этому) {291} 291 C. Masten et al., “Neural Correlates of Social Exclusion During Adolescence: Understanding the Distress of Peer Rejection,” SCAN (2009): 143. .

Есть еще кое-что, что правит подростковой лобной свистопляской. Это эстроген и прогестерон у девочек и тестостерон у мальчиков. Как говорилось в главе 4, данные гормоны влияют на структуру и функции мозга, и лобная кора не исключение. Здесь половые гормоны меняют скорость миелинизации и количество рецепторов различных нейромедиаторов. Поэтому ясно, что поворотным моментом в созревании лобной коры будет не столько конкретный хронологический возраст, сколько наступление пубертатного периода {292} 292 J. Perrin et al., “Growth of White Matter in the Adolescent Brain: Role of Testosterone and Androgen Receptor,” J Nsci 28 (2008): 9519; T. Paus et al., “Sexual Dimorphism in the Adolescent Brain: Role of Testosterone and Androgen Receptor in Global and Local Volumes of Grey and White Matter,” Horm Behav 57 (2010): 63; A. Arnsten and R. Shansky, “Adolescence: Vulnerable Period for Stress-Induced PFC Function?” ANYAS 102 (2006): 143; W. Moore et al., “Facing Puberty: Associations Between Pubertal Development and Neural Responses to Affective Facial Displays,” SCAN 7 (2012): 35; R. Dahl, “Adolescent Brain Development: A Period of Vulnerabilities and Opportunities,” ANYAS 1021 (2004): 1. .

Но тут оказывается важным не просто выброс половых гормонов, а то, как они начинают работать {293} 293 R. Rosenfield, “Clinical Review: Adolescent Anovulation: Maturational Mechanisms and Implications,” J Clin Endo and Metabolism 98 (2013): 3572. . Жесткой характеристикой эндокринной функции яичников является цикличность выделения гормонов – т. е. «те самые критические дни месяца». У девочек-тинейджеров упомянутая функция стабилизируется не сразу после первых месячных, а лишь через несколько лет. В это время только около половины циклов включают в себя овуляцию и выброс эстрогена и прогестерона. Соответственно, у девочек имеется не только обычная цикличность месячных, но и цикличность более высокого порядка, связанная с наступлением реальной овуляции. Мальчики не имеют подобных гормональных коловращений, но тем не менее переживают свои трудности, и связаны они с гипоксией лобной коры из-за мощного оттока крови к мошонке.

Следовательно, на заре подросткового периода эффективность лобной коры сильно разбавлена неспособными к четкой субординации избыточными синапсами, замедлена недоразвитыми миелиновыми оболочками; она страдает из-за путаницы, возникающей вследствие неслаженной работы разных частей коры, которые то и дело «перебивают» друг друга. И даже если подключается полосатое тело, то и с этим запасным игроком далеко не уедешь. Да еще вся эта каша круто замешена на половых гормонах. Вот вам и поведение тинейджеров.

Если мы хотим понять, как созревание лобной коры связано с нашими лучшими и худшими поступками, то полезно сперва рассмотреть, как этот процесс отражается на когнитивных функциях.

В течение подросткового периода наблюдается постепенное улучшение рабочей памяти, гибкости в принятии решений, выстраивания списка задач и эффективности торможения при лобной регуляции (что важно при необходимости переключения с одной задачи на другую). В целом эти улучшения сопровождаются увеличением активности лобной коры во время решения тех или иных задач: чем активность выше, тем они выполняются точнее {294} 294 D. Yurelun-Todd, “Emotional and Cognitive Changes During Adolescence,” Curr Opinion in Neurobiol 17 (2007): 251; B. Schlaggar et al., “Functional Neuroanatomical Differences Between Adults and School-Age Children in the Processing of Single Words,” Sci 296 (2002): 1476. .