Мозг может справиться с врождённой слепотой

Здоровые младенцы учатся различать объекты (как правило, по форме и цвету) с того момента, когда впервые открывают глаза. Когда ребёнку исполняется год, развитие зрения в целом завершается, хотя дальнейшая тонкая настройка идёт на протяжении всего детства. Согласно распространённому у нейробиологов мнению, с возрастом мозг утрачивает способность адаптироваться, то есть после определённого срока он уже не может обработать входящие данные, с которыми прежде не сталкивался, поясняет когнитивист Эми Калия из Массачусетского технологического института (США).

Поэтому, например, в Индии хирурги-офтальмологи часто отказываются лечить слепых от рождения детей, если им уже исполнилось семь лет. Таких малышей редко встретишь в более богатых странах, где катаракту удаляют как можно раньше, но в Индии их, к сожалению, очень много.

Однако у них есть надежда. Г-жа Калия и её коллеги наблюдали за развитием одиннадцати детей, включённых в проект «Пракаш» («свет» на санскрите). После операции пациентов проверяли на способность чувствовать контраст между оттенками серого — без чего, например, не прочитаешь этот текст. Использовалось ПО для планшетных компьютеров, разработанное соавтором исследования Луисом Андресом Лесмесом вместе с Питером Бексом из Медицинской школы Гарварда (США). Дети рассматривали круги, квадраты и другие фигуры, а программа варьировала размер и яркость объектов.

Тест предлагали дважды: вскоре после операции и через полгода. Из одиннадцати детей пятеро не продемонстрировали заметных улучшений, а у одного ребёнка зрение даже ухудшилось — вероятно, из-за послеоперационных осложнений. Тем не менее пяти другим хирургия пошла на пользу, причём у двух детей, 11 и 15 лет, зафиксировано 30-кратное улучшение чувствительности к контрасту. «Визуальные центры мозга остаются пластичными дольше, чем мы думали, и многие дети имеют шанс серьёзно повысить качество жизни», — заключает г-жа Калия.

Напомним: первым учёным, популяризовавшим понятие о критическом периоде развития, был австрийский биолог Конрад Лоренц, в 1973 году получивший Нобелевскую премию. В 1930-х он показал, что если взять на себя роль матери-гусыни в первые часы после появления на свет гусят, то последние последуют за тобой. Это явление он назвал импринтингом (запечатлением).

Пионерами нейробиологического изучения импринтинга стали Дэвид Хьюбел и Торстен Визель из Гарварда, которые в начале 1960-х обнаружили следующее: если у котёнка не открылся вовремя один из глаз, то нейроны зрительной коры, которые должны обрабатывать поступающие туда сигналы, переключаются на сигналы, идущие от глаза, открывшегося в срок. За это исследователи получили Нобелевскую премию 1981 года.

Однако в конце 1980-х Майкл Страйкер из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США) доказал, что за снижение пластичности мозга (его способности к обучению в критический период) отвечают не возбуждающие нейроны, как было принято считать, а их антиподы — тормозные интернейроны. При введении соответствующего препарата в критический период зрения котёнка животные не демонстрировали эффекта Хьюбела — Визеля.

Впоследствии Такао Хенш, тоже из Гарварда, выяснил, что пластичность мозга не только снижается по мере созревания тормозных интернейронов, а в определённый момент просто отключается. Вероятно, таким образом мозг старается защитить сложившиеся к тому моменту связи от дальнейшего потока информации. Следовательно, существует возможность вновь включить способность мозга к обучению работе с входящими чувственными данными, над чем сейчас трудятся многие специалисты.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Подготовлено по материалам Nature News.