Мозг подростка. Спасительные рекомендации нейробиолога для родителей тинейджеров

Глава 1
Начало подросткового периода

В июле 2010 года я получила электронное письмо от разочарованной матери девятнадцатилетнего парня, который только что закончил первый курс колледжа. Эта мама слышала, как я рассказывала о подростковом мозге родителям и учителям города Конкорд, Массачусетс, и ее письмо выражало широкий спектр эмоций – от печали и замешательства, до злости на своего сына, чье поведение вдруг стало откровенно «странным».

«Мой сын легко выходит из себя. Он возводит вокруг себя стену и не разговаривает. Он не смыкает глаз целую ночь и спит весь день. Он прекратил делать то, что приносило ему удовольствие. Когда-то он был милым, умным и общительным. А сейчас хорошее настроение для него редкость. Я думала, что выполнила уже самую трудную работу по его воспитанию, отправила его в очень хороший колледж… А это все закончилось вот таким вот образом».

Письмо этой женщины завершалось простым вопросом: «Как я могу ему помочь?»

Подобные письма и звонки и побудили меня написать эту книгу. Через девять месяцев после того, как эта мама задала свой вопрос, я получила аналогичное письмо по электронной почте, на этот раз от мамы восемнадцатилетней дочери. Ее девочка, которая в свое время была такой уравновешенной, сейчас забросила свою учебу, стала дерзкой и повадилась убегать из дома. В итоге ее поместили в больницу для лечения депрессии. «Этот год был трудным для нас, – писала мать. – Иногда, судя по ее поведению и ее словам, казалось, что ее подменили. Она стала совершенно другим человеком».

Я знала, что чувствовали эти женщины. В свое время я тоже чувствовала беспомощность. Я только что развелась, когда мой старший сын Эндрю вошел в подростковый период. Я с болью осознавала, что будущее моих детей, равно как и их настоящее, зависит исключительно от меня. Я уже не могла закатить истерику и заявить: «Иди и поговори об этом со своим отцом!» Когда вы являетесь родителем-одиночкой, вся ответственность лежит на вас.

Будучи родителями, мы хотим открыть для своих детей какие-то двери – на самом деле это все, что мы можем. Мягко подтолкнуть их в нужном направлении. В детстве все идет более или менее по плану. Наши дети учатся тому, что правильно, а что нет, когда ложиться спать и когда вставать по утрам, чего не следует касаться и куда не стоит ходить. Они узнают о важности школы, о вежливости, а когда испытывают физическую или эмоциональную боль, они обращаются к нам за утешением.

Так что же происходит, когда им исполняется по четырнадцать, пятнадцать, шестнадцать лет? Каким образом милый, уравновешенный, счастливый, послушный ребенок, которого мы знали на протяжении более чем десяти лет, вдруг становится кем-то, кто совершенно нам неизвестен?

Именно об этом я сразу же говорю родителям: ощущение неприятной неожиданности, которое вы испытываете, не является чем-то необычным. Дети меняются и пытаются найти свое место в мире; их мозг и тело проходят через серьезную реорганизацию; и их явное безрассудство, грубость и упрямство не являются их виной! Почти все это объяснимо с неврологической, психологической и физиологической точек зрения. Как родитель или педагог вы должны напоминать себе об этом ежедневно – и даже ежечасно!

Подростковые годы – это действительно минное поле. И это относительно недавнее «открытие». Представление о подростковом периоде (отрочестве) существовало целую вечность, но как отдельный этап между детством и взрослостью о нем стали говорить лишь в середине XX века. Само слово «тинейджер» в качестве описания этой стадии между тринадцатью и девятнадцатью годами появилось в печати впервые – и то мимоходом – в журнальной статье в апреле 1941 года.

В большей степени по экономическим причинам детей считали маленькими взрослыми вплоть до XIX века. Они были нужны для засевания полей, дойки коров и мытья полов. К началу Американской революции половине населения новых колоний было меньше шестнадцати лет. Если в то время девушка оставалась одна, когда ей было восемнадцать, считалось, что она никогда не выйдет замуж. Вплоть до начала XX века дети старше десяти лет – а зачастую и младше! – были способны выполнять всевозможные виды работ либо на фермах, либо на городских фабриках, – даже если им нужно было вставать на подставки. К 1900 году, когда в разгаре была промышленная революция, в США работали более двух миллионов детей.

Две вещи, произошедшие до середины XX века, – Великая депрессия и появление средних школ – не только изменили отношение к детству, но и помогли выделить пубертат в особый период. С наступлением Великой депрессии, после обрушения фондового рынка в 1929 году, первыми потеряли работу дети. Единственным местом, куда они еще могли отправиться, была школа.

Именно поэтому к концу 1930-х, впервые в истории американского образования, большинство четырнадцати-семнадцатилетних были отправлены в старшие классы средней школы. Даже сегодня, согласно опросу 2003 года, проведенному Национальным центром изучения общественного мнения, американцы считают окончание средней школы первым показателем взрослости. (В большинстве регионов Великобритании, подросток считается взрослым даже если он не закончил среднюю школу, а в Англии, Шотландии и Уэльсе по закону допустимо не только бросить школу в шестнадцать лет, но и уйти из дома и жить независимо от родителей.)

В 1940 и 1950-х годах американские молодые люди, большинство из которых не должны были кормить свою семью, конечно, не казались взрослыми – по крайней мере, до тех пор, пока не оканчивали среднюю школу. Они обычно жили дома и зависели от своих родителей. Все больше детей стали ходить в старшие классы. Они выделились в особый сегмент общества. Они не были похожи на взрослых, одевались не так, как взрослые, у них были отличные от взрослых интересы и даже совершенно другой словарный запас. Короче говоря, они стали представителями новой культуры. Как написал в то время один анонимный автор: «Молодые люди стали подростками, потому что мы не предложили им других занятий».

Один человек предвидел это более ста лет назад. Американский психолог Грэнвилл Стэнли Холл не использовал термин «подросток» в своей революционной книге 1904 года о молодежной культуре, но из названия этого монументального труда «Юность: Ее психология и связь с физиологией, антропологией, социологией, сексом, преступностью, религией и образованием» – было ясно, что он считал промежуток между детством и взрослой жизнью отдельным этапом развития.

Для Холла, который был первым американцем, получившим докторскую степень Гарвардского университета в области психологии и первым президентом Американской ассоциации психологов, юность была особенным периодом жизни, отдельным и явным этапом, который качественно отличается от детства и взрослой жизни. Он говорил, что взрослая жизнь – сродни полностью сформировавшемуся разумному человеку; детство – сродни первобытному периоду, а юность – это этап необузданного энтузиазма, который Холл назвал примитивным, или «неоатавистическим», и поэтому контролируемым ненамного лучше, чем абсолютная анархия детства.

Холл предлагал родителям и педагогам следующее: юношей и девушек нужно не лелеять, а защищать и внушать им идеалы общественного служения, дисциплины, альтруизма, патриотизма и уважения к государству. Пусть Холл и был несколько провинциален в своих способах взаимодействия с юношеской бурей и стрессом, он, тем не менее, первым предположил наличие биологической связи между отрочеством и половым созреванием и даже использовал язык, который предвосхитил появившееся у нейробиологов понимание гибкости, или пластичности, мозга.

«Характер и личность формируются, но они пока очень пластичные. Самоидентичность и амбиции растут, и каждая черта характера подвержена преувеличению и крайности».

Самоидентичность, амбиции, крайности – все это помогло определить понятие «подросток» для американской публики в середине XX века. Подростковый возраст как культурный феномен возник в послевоенную эпоху – когда появились юные модницы и меломанки, Джеймс Дин в «Бунтаре без идеала» и Холден Коулфилд в «Над пропастью во ржи».

Хотя подростковый возраст был определен и признан, грань между детством и взрослой жизнью остается – и продолжает оставаться – тонкой. Наше общество по-прежнему несет в себе пережитки вековой давности, касающиеся того, когда человека следует считать взрослым. В большинстве мест Соединенных Штатов человеку должно быть пятнадцать-семнадцать лет, чтобы он смог получить водительские права; восемнадцать лет – чтобы он смог голосовать, покупать сигареты и служить в армии; двадцать один год – чтобы пить алкоголь; и двадцать пять лет – чтобы взять машину напрокат.

Минимальный возраст, чтобы стать членом Палаты представителей, – двадцать пять лет; чтобы стать президентом Соединенных Штатов – тридцать пять; а минимальный возраст для претендентов на должность губернатора варьирует от отсутствия возрастных ограничений (шесть штатов) до минимального возраста в тридцать один год (Оклахома). Для выступления свидетелем в суде, заключения контрактов, запроса о выходе из-под родительской опеки или обращения за лечением от алкоголя или наркотиков нет минимального возраста. Но вам должно быть восемнадцать лет, чтобы вы смогли самостоятельно получить медицинскую помощь или составить имеющее юридическую силу завещание. По крайней мере в тридцати пяти штатах те, кому восемнадцать или меньше, должны задействовать родителей, чтобы сделать аборт.

Сколько же противоречивых сообщений мы даем этим подросткам, которые еще не в состоянии продраться через логику (если таковая имеется) общества, призывающего их к ответственности! Все это очень запутанно.

Так что же означает быть подростком? Мужчина-ребенок, женщина-ребенок, квази-взрослый? Этот вопрос гораздо больше, чем семантика, философия или даже психология, потому что он имеет серьезные практические последствия для родителей, педагогов и врачей, а также для системы уголовного правосудия, не говоря уже о самих подростках.

Холл, например, верил, что отрочество начинается с появления признаков полового созревания, и именно поэтому он считается основателем научного подхода к подростковому периоду. Хотя у него не было эмпирических доказательств этой связи, Холл знал, что понять ментальные, эмоциональные и физические изменения, которые случаются при переходе из детства во взрослую жизнь, можно, только поняв биологию полового созревания.

Одной из главных тем исследования пубертата уже давно являются «гормоны», но гормоны пользуются дурной репутацией у родителей и педагогов, которые винят их за все плохое, что происходит с подростками.

Я всегда думала, что выражение «бушующие гормоны» как бы говорит о том, что эти дети приняли какой-то колдовской коктейль, который заставил их действовать с диким пренебрежением ко всем и вся. Но, списывая все на гормоны, мы на самом деле обвиняем посредника. Подумайте об этом: когда ваш трехлетка закатывает истерику, вы обвиняете в этом бушующие гормоны? Конечно нет. Вы просто знаете, что трехлетние дети еще не выяснили, как контролировать себя.

В некотором смысле это верно и для подростков тоже. Когда дело доходит до гормонов, важно помнить, что подростковый мозг «видит» эти гормоны впервые. Мозг еще не выяснил, как корректировать реакцию организма на этот новый приток химических веществ. Это немного похоже на первую (и, надеюсь, последнюю!) затяжку сигаретой. Когда вы вдыхаете, ваше лицо краснеет, вы чувствуете легкое головокружение и, возможно, даже небольшую тошноту.

Ученые теперь знают, что основные половые гормоны – тестостерон, эстроген и прогестерон – вызывают физические изменения у подростков – такие, как огрубление голоса и рост волос на лице у мальчиков и развитие груди и начало менструации у девушек. Эти половые гормоны присутствуют у обоих полов и в детстве. С наступлением пубертата концентрация этих химических веществ резко меняется.

У девочек уровень эстрогена и прогестерона будет колебаться с менструальным циклом. Поскольку оба гормона связаны с химическими веществами в мозге, контролирующими настроение, у радостного четырнадцатилетнего подростка может возникнуть внезапный эмоциональный спад – буквально в один момент.

У мальчиков тестостерон воздействует на рецепторы в миндалине – структуре, которая управляет реакцией «бей или беги», то есть агрессией или страхом. В пубертате у мальчика может быть в тридцать раз больше тестостерона в организме, чем до начала полового созревания.

Половые гормоны особенно активны в лимбической системе, которая является эмоциональным центром мозга. Это частично объясняет, почему подростки не только нестабильны в своих эмоциях, но и почему они ищут эмоционально заряженные события – начиная от книг, которые заставляют плакать, до американских горок, которые заставляют вопить. Это двойное воздействие – возбужденный и ищущий стимуляции мозг, не до конца способный принимать зрелые решения, – серьезно ударяет по подросткам, и последствия для них и их семей иногда бывают катастрофическими.

Хотя ученые уже давно знают, как работают гормоны, лишь за последние пять лет они смогли выяснить, почему гормоны работают именно так. Половые гормоны присутствуют при рождении, но они, по сути, спят более десяти лет. Что же потом будит их? Несколько лет назад исследователи обнаружили, что половое созревание инициируется своеобразным «гормональным домино». Оно запускается с помощью гена, производящего один белок – кисспептин (белок поцелуев) в гипоталамусе – той части мозга, которая регулирует обмен веществ. Этот белок воздействует на рецепторы, и, в конечном счете, заставляет гипофиз высвобождать свой запас гормонов. Всплески тестостерона, эстрогена, прогестерона поочередно активируют яички (у мальчиков) и яичники (у девочек).

После того как половые гормоны были обнаружены, они стали доминирующей теорией и любимым объяснением поведения подростков. Проблема этой теории в том, что уровень гормонов у подростков не выше, чем у молодых взрослых: они просто по-другому реагируют на гормоны.

Например, пубертат – это время повышенной реакции на стресс. Это частично объясняет, почему тревожные расстройства, включая панические состояния, часто возникают во время полового созревания. У подростков нет той устойчивости к стрессу, которая есть у взрослых. У подростков чаще проявляются болезни и физические проблемы, вызванные стрессом, например простуда, головная боль и расстройство желудка. У сегодняшних подростков наблюдается также целая эпидемия симптомов, начиная от привычки грызть ногти и заканчивая расстройством пищевого поведения.

Сейчас на подростков обрушилось настоящее цунами разнообразной информации, поступающей из дома, школы, от сверстников, из СМИ и Интернета. В истории человечества еще такого не было. Почему взрослые менее подвержены последствиям такой стимуляции? В 2007 году исследователи из Медицинского центра Государственного университета Нью-Йорка сообщили, что гормон аллопрегнанолон (THP), обычно выделяемый в ответ на стресс, чтобы регулировать беспокойство, у подростков имеет противоположный эффект – увеличивая, а не уменьшая тревогу. У взрослых этот гормон стресса действует как транквилизатор в мозге и производит успокаивающий эффект через полчаса после стрессового события. У мышей-подростков THP не смог подавить беспокойство. У подростков тревога порождает тревогу. В общем, за всем этим стоит биология.

Чтобы понять, почему подростки капризны, импульсивны и пресыщены, почему они ведут себя неподобающе, дерзят и не обращают внимания на взрослых, почему наркотики и алкоголь столь опасны для них и почему они принимают такие плохие решения, касающиеся выпивки, вождения, секса, мы должны поискать ответы на эти вопросы в строении их мозга. Повышенная выработка половых гормонов является биологическим маркером пубертата, физиологической трансформацией ребенка в сексуально зрелого человека, хотя пока еще не настоящего «взрослого».

Хотя гормоны могут частично объяснить происходящее, в подростковом мозге происходит гораздо больше важных процессов. Между областями мозга создаются новые связи и устанавливаются новые отношения при помощи «посредников» мозга – нейромедиаторов. Вот почему подростковые годы – это время настоящих чудес. Благодаря пластичности мозга и его развитию, у подростков есть масса возможностей и способность добиваться удивительных свершений. Но пластичность, развитие и энтузиазм представляют собой обоюдоострый меч, потому что «открытый» и возбужденный мозг может также подвергнуться негативному влиянию стресса, наркотиков, химических веществ и любых перемен, происходящих вокруг. Из-за гиперактивности подросткового мозга эти влияния могут привести к более серьезным проблемам, чем у взрослых.

Глава 2
Формирование мозга

Человеческий организм – настоящее чудо. На ограниченной площади в нем удивительным образом размещены чрезвычайно сложные органы, объединенные в гармонично функционирующую систему. Мозг человека, по словам многих ученых, является наиболее сложным объектом во Вселенной. Мозг ребенка – это не просто уменьшенный мозг взрослого, а рост мозга, в отличие от роста большинства других органов, это не просто процесс его укрупнения. Мозг меняется по мере роста, пока ребенок идет через детские годы и пубертат к взрослости. Мозг детей и подростков учится через запечатление, или импринтинг. Так же как цыплята могут «запечатлеть» наседку, дети и подростки могут «запечатлеть» имеющийся у них опыт, и это повлияет на их занятия во взрослой жизни.

Так было и со мной. Я «запечатлела» неврологию и медицину довольно рано. Мой опыт культивировал во мне любопытство. Оно поддерживало меня – в школьные годы, в медицинском колледже, при написании дипломной работы и вплоть до сегодняшнего дня. Я была старшей в семье из трех детей и выросла в уютном доме в Коннектикуте, всего в сорока минутах от Манхэттена. Мне довелось жить в Гринвиче, который уже тогда был оазисом для актеров, авторов, музыкантов, политиков, банкиров и сумасбродных богачей. Там родилась актриса Гленн Клоуз, там вырос президент Джордж Буш-старший, и там умер великий музыкант Томми Дорси.

Мои родители были из Англии; они иммигрировали после Второй мировой войны, и папа приехал после Медицинской школы в Лондоне, чтобы заниматься в Колумбийском университете урологической хирургией. Для родителей Гринвич, казалось, был отличным местом, поскольку он находился недалеко от Нью-Йорка. Это был вопрос удобства, и они совершенно не обращали внимания на звездный статус этого города. Возможно, благодаря своему отцу я полюбила математику и естественные науки.

Главным моментом импринтинга, который направил меня в сторону медицины, стал урок биологии в девятом классе, проведенный в Гринвической академии. Для меня лучшей частью урока, самой запоминающейся его частью, стал тот момент, когда каждому из нас дали препарировать эмбрион свинки.

Многие мои одноклассники опешили от предложения разрезать на части эти комочки плоти, а некоторые девочки даже побежали в туалет с приступами тошноты. Однако несколько человек из класса все же приступили к выполнению этой задачи. Это был один из тех самых поворотных моментов. Класс разделился на будущих ученых и тех, кому суждено было стать писателями, юристами и бизнесменами.

Накачанные латексом, вены и артерии свинок проступали красочными оттенками синего и красного цвета. Я очень визуальный человек, мне нравится мыслить в трех измерениях. Эта способность к визуально-пространственному мышлению пригождается в неврологии и нейробиологии. Мозг – это трехмерная структура, в которой соединения между отделами происходят в каждом направлении. Умение мысленно сопоставить эти соединения помогает в попытке определить, в каком месте у пациента, имеющего множество других неврологических проблем, произошел инсульт или травма, – большой плюс для невролога.

Именно так работает ум большинства неврологов и нейрофизиологов. Мы относимся к той категории людей, которые любят искать во всем шаблоны. На самом деле я никогда еще не встречала головоломку, которая бы мне не понравилась. Моя тяга к неврологии началась в то время, когда еще не было компьютерной и магнитно-резонансной томографии, когда врачу приходилось мысленно представлять, где внутри мозга пациента локализуется проблема. У меня это хорошо получается. Мне нравится быть неврологом-детективом, и, насколько я понимаю, неврология и нейробиология оказались для меня идеальной профессией, в которой я смогла использовать эти навыки зрительно-пространственного конструирования.

Если человеческий мозг напоминает головоломку, то мозг подростка – это не до конца собранная головоломка. Умение увидеть, как связаны зоны мозга, является частью моей работы невропатолога, и я решила применить это умение для лучшего понимания подросткового мозга. Именно поэтому я пишу данную книгу: чтобы помочь вам понять не только что такое мозг подростка, но и чем он не является. А также чем он станет в процессе становления.

Среди всех органов человеческого тела мозг представляет собой самую незавершенную структуру при рождении, его размер составляет всего около сорока процентов от размера взрослого человека. Но это не единственное, что меняется; все внутренние связи изменяются в процессе развития. Рост мозга, оказывается, занимает много времени.

Мозг подростка – настоящий парадокс. Он имеет избыток серого вещества (нейроны, которые образуют основные строительные блоки мозга) и недостаток белого вещества (соединительная проводка, которая помогает потоку информации эффективно передаваться от одной части мозга к другой). Именно поэтому подростковый мозг почти как новенькая «Феррари»: она собрана и заправлена, но еще не прошла дорожные испытания. Двигатель урчит, но не совсем знает, куда ехать.

Этот парадокс привел к противоречивому посланию от общества к подросткам: мы предполагаем, когда кто-то выглядит как взрослый, что он должен быть таким и в интеллектуальном плане. Мальчики-подростки бреются, а девочки-подростки могут забеременеть; и все же в неврологическом плане их мозг не готов к миру взрослых.

Мозг по своей природе выстроен снизу вверх – от подвала к чердаку, от задней части к передней. Примечательно, что и связи между отделами мозга начинаются с задней части мозга – со структур, которые обеспечивают взаимодействие с окружающей средой и регулируют наши сенсорные процессы: зрение, слух, равновесие, осязание и ощущение пространства. Эти посреднические структуры включают мозжечок, который помогает сохранять равновесие и координацию движений; таламус, который является ретрансляционной станцией для сенсорных сигналов; гипоталамус, командный центр для обслуживания основных функций организма – таких, как голод, жажда, секс и агрессия.

Я должна признать, что головной мозг не очень приятен на вид. Он расположен над спинным мозгом и имеет светло-серый цвет и консистенцию, среднюю между переваренными спагетти и желе. Весящая примерно килограмм, эта влажная сморщенная ткань имеет размер с два кулака, соединенных друг с другом.

В сером веществе расположено большинство мозговых клеток, называемых нейронами. Это клетки, отвечающие за мысли, восприятие, движение, контроль функций организма. Эти клетки соединены друг с другом, а также со спинным мозгом, чтобы мозг контролировал тело, поведение, мысли и эмоции. Нейроны связываются с другими нейронами через синаптические контакты. Скопление проводящих путей на срезе мозга образует «белое вещество». Магнитно-резонансная томография, или МРТ, – часто используемый инструмент сканирования головного мозга – прекрасно показывает различие между серым и белым веществом.

Снаружи мозг имеет волнистую структуру. Впадины или складки называются бороздами, а холмики называются извилинами. Рисунок 1 показывает изображения МРТ-скана мозга. Есть две стороны мозга, каждая из них называется полушарием.

Самый верхний слой мозга – это кора. Она состоит из серого вещества, находящегося рядом с поверхностью, и белого вещества под ним. В сером веществе расположено большинство клеток головного мозга (нейронов). Нейроны образуют контакты непосредственно с теми нейронами, которые находятся рядом, но чтобы связаться с нейронам в других частях мозга, в другом полушарии или в спинном мозге, чтобы активировать мышцы и нервы в лице и теле, нейроны отращивают «провода» (аксоны). Белое вещество называется «белым», потому что в реальной жизни, а также на МРТ-снимках, оно имеет светлый цвет. Аксоны, проходящие здесь, покрыты жировой изолирующей субстанцией, называемой миелин, которая действительно имеет белый цвет.

РИСУНОК 1. Основные структуры мозга: МРТ-скан головного мозга.

Горизонтальные и вертикальные сечения (углы среза A и В) показывают кору (серое вещество) на поверхности и белое вещество внизу.

Как я уже говорила, размер или даже вес мозга не важны. Мозг китов весит около одиннадцати килограммов; мозг слона – около пяти. Если бы интеллект определялся отношением массы мозга к массе тела, мы бы проиграли. У карликовых обезьян один грамм вещества мозга приходится на каждые двадцать семь граммов веса тела, а аналогичное соотношение для человека составляет один к сорока четырем. Мы имеем меньшее соотношение веса мозга к весу тела, чем некоторые из наших родственников-приматов. Главное – это сложные связи нейронов друг с другом.

Другим примером того, как мало вес мозга значит для его функционирования – по крайней мере, с точки зрения интеллекта, – является то, что женский мозг физически меньше по размеру, чем мужской мозг, но диапазон IQ одинаков для обоих полов. Мозг Альберта Эйнштейна, бесспорно одного из величайших мыслителей ХХ века, весил меньше обычного – 1,23 кг. Но последние исследования показывают, что у Эйнштейна было больше межклеточных связей на грамм мозга, чем у среднего человека.

Размер мозга зависит от размера черепа. Неврологи измеряют размер головы детей по мере их роста. Должна признаться, я проделывала это с моими сыновьями – как и измеряла их рост, – чтобы убедиться, что они развиваются правильно и размер их черепа соответствует нормальному диапазону. Став старше, они, конечно, думали, что я сошла с ума, но когда они были младенцами и малышами, я просто брала рулетку из моего швейного набора, а затем пыталась их успокоить, чтобы можно было их измерить.

Правда в том, что размер черепа не расскажет нам слишком много. Это примерное измерение, и череп может быть большим или маленьким по разным причинам. Есть нарушения, при которых голова слишком большая, и расстройства, при которых голова слишком маленькая.

Наиболее важной характеристикой черепа является то, что он ограничивает размер мозга. Восемь из двадцати двух костей в человеческом черепе находятся в мозговом отделе, и их главная задача – защищать мозг.

При рождении эти кости лишь мягко соединены фиброзной тканью, так чтобы голова могла немного сжиматься, когда ребенок проходит через родовые пути. Между костями черепа имеются промежутки: один из них – родничок, который есть у всех детей при рождении и который закрывается в течение первого года жизни, когда кости срастаются. Наибольший рост головы наблюдается с рождения до семи лет, а самое большое увеличение происходит в течение первого года жизни – из-за интенсивного развития мозга.

При фиксированном размере черепа эволюция человека сделала все возможное, чтобы вместить внутрь как можно больше мозгового вещества. Человек прямоходящий, от которого произошел современный человеческий род, появился около двух миллионов лет назад. Размер его мозга был всего около восьмисот-девятисот кубических сантиметров – против примерно полутора тысяч у сегодняшнего Homo Sapiens. Когда мозг современных людей стал почти в два раза больше мозга их предков, череп так же должен был вырасти, равно как должен был расширяться женский таз, чтобы через него проходила бо́льшая по размеру голова. Эволюция создала все это в течение всего двух миллионов лет. Возможно, поэтому, несмотря на действительно гениальное строение мозга, создается впечатление, что он обновлялся прямо в процессе человеческой эволюции – на ходу.

Как еще объяснить его сжатость? Созданный эволюцией мозг напоминает многократно свернутую и спрессованную ленту или одежду в переполненном шкафу.

Эти складки, с их гребнями (извилинами) и впадинами (бороздами), как показано на рисунке 1, дают человеческому мозгу неровную поверхность – результат всей этой герметичной упаковки внутри черепа. Неудивительно, что люди имеют наиболее сложную структуру мозговых складок. Если двигаться вниз по филогенетической лестнице к простым млекопитающим, то складки начинают исчезать. У кошек и собак они есть, но не так много, как у людей, а у крыс и мышей их практически нет. Чем более гладкая поверхность, тем проще мозг.

Хотя мозг выглядит довольно симметрично снаружи, внутри есть важные различия. Никто не знает почему, но правая сторона мозга контролирует левую сторону тела и наоборот. То есть кора правого полушария регулирует движение левого глаза, левой руки и левой ноги, а кора левого – регулирует движения правого глаза, правой руки и правой ноги. Для зрения ситуация следующая – информация с левой стороны поля зрения проходит через правый таламус к правой затылочной коре, а информация из правого поля зрения идет к левой затылочной коре. В целом визуальное и пространственное восприятие находится больше на правой стороне мозга.

Если нарисовать образ тела на поверхности мозга, то различные части тела займут больше или меньше места – пропорционально зонам коры, отвечающим за них. И в сенсорной и в моторной коре лицо, губы, язык, пальцы занимают больше пространства, поскольку ощущения и контроль, необходимые для этих областей, должны быть более точными, чем для других – например, для середины спины.

Канадский невролог начала XX века, Уайлдер Пенфилд, первым описал эту функциональную карту коры. Он сделал это на материале операций по удалению зоны мозга, которая вызывала эпилептические припадки. Во время операций Пенфилд стимулировал участки коры, чтобы определить, какие области можно безопасно удалить. Например, стимуляция одной области могла привести к подергиваниям конечности или лицевой мышцы. Проделав это с множеством пациентов, он смог создать функциональную карту.

Площадь мозга, отвечающая за конкретную часть тела, варьирует в зависимости от сложности функций этой части. Например, площадь, зарезервированная для рук и пальцев, губ и рта, примерно в десять раз больше, чем площадь для всей поверхности спины. (Ну что еще можно делать со спиной, кроме как сгибать ее?) Все области мозга, служащие для одной части тела, находятся в непосредственной близости друг от друга.