Эти убедительные доказательства существования критического периода развития зрения имеют важные ограничения. Паван Синха, профессор нейробиологии и когнитивистики MIT, получил от Национальной академии наук престижную награду Troland Research Award за изучение возможностей слепых детей в Индии. Их зрение восстановилось через длительное время после окончания «критического периода» настройки зрительных центров мозга. Синха обнаружил, что дети учились видеть, даже если операция проводилась в возрасте старше пяти, шести или даже 12 лет. Это меняло параметры критического периода настройки мозга на зрение.
В исследовании, ставшем классическим, профессор Синха и его коллеги изучали случай женщины из Индии. Прежде чем ей сделали операцию на глаза в возрасте 12 лет, она едва различала свет и тьму
[112]. Несмотря на такую ограниченную информацию, после операции у нее развилась отличная способность к обработке визуальной информации и трехмерное бинокулярное зрение. Поскольку женщина не была полностью слепой, нервные пути от глаз к зрительным центрам мозга были достаточно сильны и их удалось усовершенствовать после удаления катаракты: в мозг стала поступать более насыщенная зрительная информация.
Синха продолжил это исследование и пришел к выводу: критический период развития зрения означает, что мозг должен получить какой-нибудь зрительный стимул в течение первых лет жизни. Необязательно это должна быть высококачественная зрительная информация. Достаточно слабого, размытого зрительного сигнала. Словом, для развития зрения существует гораздо больше времени, чем начальный критический период. С помощью исследований Синха можно разбить утверждения, что родителям необходимо стимулировать детский мозг во время критического периода в младенчестве или раннем детстве. Так что нет нужды паниковать и пытаться впихнуть в ребенка все возможные «стимулы для мозга» в первые три года жизни.
Исследования слуха, проводившиеся на мышах и крысах, показали: как и в случае со зрением, действительно существуют критические периоды развития слуховых путей в мозге. Одним из пионеров исследований в этой области был уже упоминавшийся здесь Майкл Мерцених. В определенный период развития крысят он воздействовал на них определенными звуками. Крысы, слышавшие сложные тоны сразу после рождения, были чувствительны к ним. Во взрослом возрасте у них лучше были развиты слуховые цепи в мозге, чем у контрольной группы взрослых крыс, не слышавших тех же тонов в начале жизни. Мерцених также сообщал: слуховые схемы путей и центры обработки слуховой информации крыс, выросших в звуконепроницаемых клетках и не получавших аудиоинформации, и крыс, росших в нормальных условиях, значительно отличались. Эти различия сохранялись, даже если крысы, выросшие в звуконепроницаемых клетках, позже подвергались воздействию звуков. Видимо, существует и критический период развития слуха. Но исследования также показали: даже если критические периоды были упущены, в слуховых путях произойдет настройка, при условии, что животные слышали хоть какие-то звуки.
Ясно, что для определенных чувств, таких как зрение и слух, существует оптимальное время развития – когда формируются нервные пути от периферийных органов чувств (таких как глаза и уши) к зрительной и слуховой коре мозга. Этот факт был установлен с помощью многочисленных исследований и их вариантов, описанных в научной литературе по развитию мозга. Этим системам нужна лишь минимальная стимуляция в течение критического периода, чтобы они позже были готовы получить более продвинутую информацию. Развитие мозга не должно быть завершено в этот критический период. После его завершения мозг может получать более сложную информацию
[113], если у ребенка есть возможности для обучения. Эти возможности дают ему родители, воспитывающие его интуитивно.
Уроки обработки звуковой информации
и различения речи
Когда дети учатся различать речь и обрабатывать звуковую информацию, это демонстрирует важность критических периодов. Но при этом показывает, что, упустив их, вы не обязательно столкнетесь с долгосрочными отрицательными последствиями.
Профессор Патрисия Куль из Вашингтонского университета первая исследовала развитие различения речи у детей и продолжает совершать открытия в этой области
[114]. Она обнаружила, что дети рождаются со способностью различать звуки любого языка. В Таиланде, Китае, Испании или США очень разные языки и системы звуков. Отдельные звуки речи, фонемы, в них коренным образом отличаются. А во многих странах, таких как Индия, дети часто учат больше одного языка: например, английский и хинди, а также какой-то из местных языков, например малаялам или гуджарати. И их мозг должен быть подготовлен к обработке и интерпретации разнообразных фонем. Некоторые звуки речи – общие для множества языков, другие встречаются лишь в одном или двух наречиях.
В некоторых языках следует различать не только отличия звуков речи (как, например, звук «b» в слове «boy» и звук «t» в слове «toy» в английском языке), но и интонации, как в китайском и тайском языках. В китайском языке слог «ма» имеет несколько значений: если он произносится высоким тоном, это «мать», если с восходящей интонацией – это «лошадь», а если с нисходящей – «сварливый человек». Младенцы, осваивающие китайский язык, должны различать не только фонемы и слоги вроде «па» и «ма», но и тон, которым они произносятся. И китайские, и все остальные младенцы должны быть подготовлены к освоению того языка, на котором говорят окружающие, и их мозг должен настраиваться на различение звуков речи, на которой они в конце концов заговорят.
Исследования способностей младенцев различать звуки речи показывают интересные результаты. Поскольку дети не могут сказать, слышат ли они «м» или «н» или другие звуки, ученые нашли оригинальные способы выяснить это. Один из таких способов – измерение частоты сердечных сокращений в качестве реакции на услышанные слоги. Сначала младенцам через динамики проигрывают повторяющиеся слоги («ба», «ба», «ба», «ба») и замеряют пульс. Затем, если в этой последовательности появляется новый слог (например, «ба», «ба», «па», «ба») и ребенок выявляет его, частота сердечных сокращений меняется. Новорожденные и младенцы в возрасте до шести месяцев могут выявлять широкий спектр звуковых различий. Некоторых из этих звуков даже нет в языке их родителей. Малыши различают фонемы, важные для изучения не только английского, но и испанского и хинди. Они различают даже китайские интонации. Но к тому моменту, как ребенку исполняется год, сокращается его способность различать фонемы, отсутствующие в языке его родителей.
Изучение того, как младенцы и маленькие дети различают фонемы, многое рассказывает о критическом периоде. Когда ребенок рождается, его мозг максимально чувствителен к различиям языков. Затем, примерно в течение года, эта способность уменьшается. Можно сказать, что в течение первого года жизни длится критический период для обработки различных фонем. Чем более разнообразные звуки речи человек слышит в детстве, тем лучше он различает фонемы в более старшем возрасте.
