К концу 1990-х годов исследователи подтвердили ряд изменений в размере мозга, объеме серого вещества, размере нейронов, дендритных ветвлениях, а также количестве синапсов в нейронах, связанных с опытом и стимулированием. Ученые пришли к выводу: чем сильнее стимуляция и чем обширнее опыт, тем крупнее нейроны, плотнее дендриты, больше количество синапсов и объемнее серое вещество.

На старших курсах в Университете Смита в 1977—1978 годах я написала первую профессиональную журнальную статью под руководством Нико Спинелли, профессора кафедры психологии и информатики Университета штата Массачусетс, Амхерст. Он проводил новаторские эксперименты по пластичности зрительной коры.

Предыдущие исследования изучали мозг млекопитающих, выросших в обедненной среде. Спинелли хотел посмотреть, будет ли пластичность работать в «нормальной» среде. Поэтому мы взяли котят, воспитанных их матерями в стандартных условиях, и предложили им то, что называется обучением избеганию. В этих экспериментах «безопасный» и «небезопасный» стимулы ассоциировались с двумя различными визуальными воздействиями: вертикальными и горизонтальными линиями. Поскольку котята научились связывать безопасный стимул с горизонтальной или вертикальной линией, число нейронов в этих частях визуальной коры увеличивалось. Результаты, которые были опубликованы в журнале Science, подтвердили, «что раннее обучение производит пластические изменения в структуре развивающегося мозга», или, выражаясь проще, молодой мозг формируется с помощью опыта.

Конечно, взрослый мозг также может формироваться опытом. Исследователи пластичности нейронов обнаружили, что даже в старости мозг можно перестроить – просто не так легко и не так устойчиво, как в детстве и подростковом возрасте.

Если детский мозг будет реагировать и меняться в ответ на практически любую стимуляцию, то пластичность взрослых работает только в определенных поведенческих контекстах.

Например, у таксистов Лондона (как известно, сложного для навигации города) ученые обнаружили увеличенный гиппокамп, в частности в области, ответственной за пространственную память. У скрипачей и виолончелистов, которые должны использовать свои руки плавно и быстро, была обнаружена увеличенная моторная область коры. А в необычном эксперименте, проведенном несколько лет назад Патрицией Мак-Кинли из Университета Макгилла, удалось доказать, что обучение танго, которое подразумевает одновременно сложные движения и тонкое чувство равновесия, улучшало способности пожилых людей в возрасте 68—91 года переключаться между двумя разными когнитивными задачами. Пластичность, таким образом, в каком-то смысле еще один синоним слова «обучение».

Первые несколько лет детства длится критический период пластичности, в котором обучение происходит быстро и легко. Эксперты по эволюции считают, что это способ мозга помочь нам быстрее адаптироваться к конкретной среде, в которой нас воспитывают. Концепция здесь та же, что и у импринтинга, когда у утенка развивается глубокое и мощное желание следовать за матерью-уткой, а не за кем-то еще.

Когда мне было пять лет, я видела это в действии, хотя я, конечно, не знала, как это работает. Была Пасха, и только что родился мой младший брат. Возможно, из-за этого друзья моих родителей дали мне мою собственную «лялю-уточку», к ужасу моих родителей. Я обожала эту пушистую птичку и была абсолютно очарована тем, что она будет следовать за мной по дому и даже пойдет со мной во двор. Поскольку я была с этой уточкой почти с ее рождения, она посчитала меня своей мамой.