Что именно растет, когда растет головной мозг?

Что именно растет, когда растет головной мозг?

Головной мозг новорожденного представляет собой примерно одну четвертую часть (350 г) от веса и размера головного мозга взрослого человека (1300–1400 г); хотя и нервные клетки, и их соединительные волокна уже сформированы, и их количество после рождения увеличивается лишь незначительно. Головной мозг становится таким большим в процессе развития главным образом благодаря жиру. При этом речь идет об особенной разновидности жира, миелине, которым так называемые Шванновские клетки облекают нервные волокна. Эта миелиновая оболочка нервных волокон способствует тому, что импульсы не проходят медленно (макс. 3 м/с) вдоль нервного волокна, а быстро прыгают вдоль них (макс. 115 м/с). Это важно потому, что головной мозг имеет модульное строение; он перерабатывает информацию прежде всего благодаря тому, что десятки раз посылает ее туда-сюда между разными модулями, находящимися на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга.

Итак, оболочка нервных волокон обеспечивает более быстрые нервные импульсы. Время, необходимое для прохождения импульсов от одного модуля к другому (расстояние порядка 10 см), составляет при скорости 3 м/с примерно 30 мс. Такой промежуток времени кажется коротким, однако для переработки информации, которая в конечном итоге заключается в том, чтобы импульсы многократно перетекали между различными модулями в обоих направлениях, он очень велик. Быстрый обмен между модулями предполагает быстрое проведение импульсов, отсюда получается, что модуль, соединительные волокна которого еще медленные, может внести лишь небольшой вклад в переработку информации или даже вовсе никакого. Медленное соединение нервных волокон в головном мозге можно сравнить с мертвой телефонной линией — физически она присутствует, но на практике бесполезна.

Уже сто лет назад были созданы первые карты головного мозга, на которых ученые отметили, когда или в какой последовательности созревают нервные волокна, соединяющие отдельные участки. При рождении первичные сенсорные и моторные участки соединены быстрыми волокнами. Речь идет об участках, отвечающих за обработку сигналов, поступающих непосредственно из окружающего мира (зрение, слух, осязание) или вызывают движения мускулов. Посредством их младенец получает первый опыт: если его ущипнуть за ногу, нога вздрогнет. Однако информация перерабатывается еще не очень глубоко, то есть не передается быстро к другим модулям. Лишь позже волокна, ведущие к другим модулям, становятся достаточно быстрыми, и только к концу развития, во время или даже после пубертатного периода, соединения с последними модулями в лобной и теменной доле мозга оснащаются быстропроводящими волокнами. На основании такого развития части лобной доли человека функционально полностью соединяются с остальным головным мозгом лишь к периоду полового созревания.

^{7.2. Разрезы головного мозга человека после окрашивания жира черным красителем. Слева вверху показан головной мозг новорожденного, справа — головной мозг ребенка в детсадовском возрасте, внизу — головной мозг взрослого. У младенца лишь немногие участки соединены посредством быстропроводящих волокон.}