Роджер Р. Хок - 40 исследований, которые потрясли психологию

Крысы жили в этих трех режимах в течение разных периодов времени, от 4 до 10 недель. После этого подопытные животные гуманным образом умерщвлялись, и производилось вскрытие для выявления различий в развитии головного мозга. Для того чтобы избежать предвзятости, процедура изучения была стандартизирована и исходные данные закодированы, так что человек, производящий вскрытие, не знал, в каких условиях выращивалось животное. Прежде всего исследователей интересовали различия мозга животных из обогащенных и обедненных условий содержания.

Мозг крыс разделялся на секции, которые измерялись, взвешивались и анализировались по показателям скорости роста клеток и уровня активности нейромедиаторов. В последнем случае особый интерес вызывал фермент ацетилхолинестераза . Это вещество играет очень важную роль в работе мозга, поскольку оно обеспечивает быструю и эффективную передачу нервных импульсов между клетками мозга.

Нашли ли Розенцвейг и его сотрудники различия между мозгом крыс, выращенных в обогащенных и обедненных условиях? Вот их результаты.

Результаты говорят о том, что мозг крыс, выращенных в обогащенных условиях, отличается от мозга крыс, выращенных в обедненных условиях, во многих отношениях. Кора головного мозга крыс из обогащенных условий значительно тяжелее и толще. Кора головного мозга — это та часть мозга, которая отвечает на воздействия окружающей среды и контролирует движение, память, обучение и чувственное восприятие (зрение, слух, осязание и обоняние). Кроме того, уровень активности упомянутого выше фермента нервной системы, ацетилхолинестеразы, оказался выше у крыс с обогащенным жизненным опытом.

У двух групп животных не было выявлено значительной разницы в числе клеток мозга (нейронов), но в обогащенных условиях у крыс развивались нейроны большего размера. С этим связаны и данные о том, что соотношение РНК и ДНК — веществ, играющих важнейшую роль в росте клеток мозга, было выше у крыс с обогащенным опытом. Это говорит о том, что у этих животных уровень химической активности мозга был выше.

Розенцвейг и его коллеги с уверенностью утверждают, что «хотя различия в мозге, вызванные условиями окружающей среды, невелики, но они подлинны. При повторных экспериментах вновь и вновь выявлялись те же закономерности и различия… Оказалось, что наиболее стойким показателем воздействия жизненного опыта на мозг было соотношение веса коры мозга к остальной его части: подкорке. Оказывается, кора головного мозга очень быстро увеличивается в весе в ответ на внешнюю стимуляцию, в то время как остальная часть мозга изменяется мало» (с. 25).

Это измерение отношения веса коры и остальной части мозга было наиболее точным показателем изменений мозга. Общий вес мозга варьируется в зависимости от индивидуального веса каждого животного; выбранный же показатель исключает влияние индивидуальной изменчивости. На рис. 4 представлены данные по этому показателю, полученные во всех 16 экспериментах [2] Разница, в %, между отношениями весов указанных частей мозга в условиях двух разных сред. — Примеч. ред.

Как вы видите, только в одном эксперименте различия не являлись статистически значимыми.

И наконец, были получены данные, касающиеся мозговых синапсов у животных из двух экспериментальных групп. Синапс — это место соединения двух нейронов. Основная часть активности мозга реализуется в синапсах, где нервный импульс или передается от одного нейрона к следующему и дальше, или тормозится и прекращается. Под большим увеличением с использованием электронного микроскопа было обнаружено, что сами синапсы у крыс с богатым опытом на 50 % больше, чем у крыс, выращенных в обедненных условиях.

После десяти лет исследований Розенцвейг, Беннетт и Даймонд были готовы с уверенностью заявить:

«Нет сомнения, что многие аспекты анатомии и химии мозга изменяются в результате познавательного опыта» (с. 27).

Однако авторы признали, что когда они впервые сообщили о своих результатах, многие ученые были настроены скептически, поскольку до тех пор никому не удавалось продемонстрировать ничего подобного. Критики настаивали на том, что изменения мозга были вызваны не обогащенной окружающей средой, а другими различиями в обращении с крысами, просто хорошим уходом или же стрессом.

Рис. 4.Отношение веса коры головного мозга к весу остальной части мозга: разность (в %) между значениями данного показателя, полученными при условии обогащенной и обедненной среды содержания крыс. (Результаты экспериментов 2-16 статистически достоверны)

Утверждения о целом ряде различий в обращении с крысами вполне справедливы потому что крыс в обогащенных условиях содержания дважды в день вынимали из клетки, чтобы сменить набор игрушек, а крыс в обеднённых условиях в руки не брали. Возможно, что именно этот фактор вызвал изменения в мозге, а не окружающая среда. Для того чтобы проверить это, исследователи сравнили развитие мозга у двух групп крыс из одного помета. Крыс одной группы брали в руки каждый день, а другой — не брали (при этом все они выращивались в одинаковых условиях) Различий в мозге крыс из двух групп обнаружено не было. Кроме того в дальнейших экспериментах с крысами в обедненных и обогащенных условиях обращались одинаково, и все же были получены те же результаты.

Еще одним аргументом критиков было утверждение, что изоляция крыс содержащий в обедненных условиях, вызывала стресс, и именно это было причиной меньшего развития мозга. Розенцвейг и соавтор сослались на другое исследование, в котором крысы подвергались ежедневному стрессу (вращение клетки или слабый электрошок), но изменений в мозге в связи с этим выявлено не было.

Проблемой любого исследования, выполненного в лабораторных условиях является его искусственность. Розенцвейга и его коллег интересовало, как различная степень стимуляции влияет на развитие мозга животных в естественных условиях. Они подчеркивали, что лабораторн крысы и мыши в 100 поколениях выращивались в искусственных условиях и генетически имеют мало общего со своими дикими собратьями. Чтобы исследовать эту проблему, они начали изучать диких мышей. Пойманных в природе мышей помещали или в вольеры с естественными условиями, или в лабораторные клетки с обогащенными условиями. После 4 недель содержания мыши в естественных условиях демонстрировали более высокий уровень развития мозга, чем мыши в лабораторных условиях.