Телесные ресурсы как задатки способностей

Ресурсный подход к проблеме способностей на индивидном уровне с необходимостью ставит проблему биологических влияний в происхождении задатков способностей. Состояние тела человека, степень его удовлетворенности питанием и образом жизни в целом являются важным фактором в проявлениях его жизненной активности.

Влияние состава питания. Вещества, необходимые для синтеза соединений, участвующих в работе мозга, организм человека извлекает из пищи. У детей потребность в полноценном питании особенно высока, потому что им необходимы белки, липиды, углеводы и другие вещества для построения самого мозга и организма в целом.

Вес мозга новорожденного составляет в среднем 12% от веса тела (у взрослого эта цифра равна 2,5%), поэтому у детей, родившихся с низким весом, особенно страдает созревание мозга (Никитюк, Чтецов, 1990). Рост мозга в основном осуществляется за счет белкового синтеза. Низкий вес новорожденного (меньше 1500 г) существенно увеличивает опасность снижения интеллекта. Причем низкий вес при рождении сильнее сказывается на невербальном интеллекте и пространственных способностях.

Последствия белково-калорийного голодания, пережитого в младенчестве, особенно в возрасте до 6 мес., практически необратимы. Такие дети, как правило, обнаруживают в будущем сниженный интеллект. В старшем возрасте эффекты белкового голодания детей обратимы, однако это не значит, что состав питания не оказывает существенного влияния на психическое развитие. Особое значение в диете имеют витамины и минеральные добавки. По некоторым данным систематическое включение в рацион детей младшего и среднего школьного возраста широкого спектра витаминов и минеральных компонентов значимо повышает показатели их интеллекта при условии, если до начала исследования они имели неполноценное питание (Eysenck, Schoenthaler, 1996).

Еще одним доказательством влияния компонентов питания служат клинические данные. При недостатке некоторых компонентов, в частности йода, и в присутствии других, например фенилаланина, улиц, не обладающих возможностью его усвоения, развивается умственная неполноценность.

Энергетический метаболизм. Исследования метаболических процессов мозга в последнее время получили широкое распространение благодаря таким методам, как ПЭТ-томография и функциональномагнитный резонанс. Эти методы убедительно показывают, что умственная деятельность человека сопровождается интенсификацией процессов метаболизма, причем такое явление наблюдается именно в тех структурах мозга, которые отвечают за выполнение изучаемой деятельности.

Глюкоза — один из главных источников энергии для мозга. Хотя на человеческий мозг приходится всего 2% веса тела, он потребляет примерно 20% всей расходуемой организмом энергии. Мозг зависит от непрерывного снабжения глюкозой через мозговое кровообращение. Таким образом, есть основания предполагать, что индивидуальные различия в функциональных возможностях мозга могут быть тесно связаны с энергетическим метаболизмом. С помощью ПЭТ у здоровых испытуемых можно определить расход глюкозы в миллиграммах на 100 г мозговой ткани в минуту и сопоставить эти значения с показателями успешности решения ими задач. Оказывается, что значения местного метаболизма глюкозы положительно коррелируют с показателями интеллекта по ряду тестов (Айзенк, 1995).

Скорость метаболизма глюкозы рассматривается как наиболее перспективный показатель интенсификации умственной деятельности. При усложнении задач она возрастает. При этом у интеллектуальных индивидуумов глюкоза усваивается медленнее, чем у лиц с низкими значениями коэффициента интеллекта. Кроме того, у первых наблюдается более узкая и конкретная локализация очагов метаболизма в коре, у вторых распространение глюкозы носит диффузный характер (Haier et al., 1992). Эти факты говорят о том, что у интеллектуально более успешных испытуемых кора мозга работает более экономно, и физиологическая цена умственного усилия у них ниже.

Хотя уровень интеллекта в определенной степени зависит от потребляемой мозгом глюкозы, увеличение ее количества в рационе питания не означает, что вся она будет обязательно усвоена мозгом. Кроме того, глюкоза — не единственный фактор, определяющий жизнедеятельность мозга. Важную роль играют сложные органические соединения, такие как медиаторы, ферменты и нейропептиды.

Медиаторные системы. Химическим посредникам в синаптической передаче информации придается большое значение в обеспечении механизмов долговременной памяти и обучения. Основные медиаторные системы мозга — холинэргическая и моноаминоэргическая — принимают непосредственное участие в обучении и формировании энграмм памяти. В основе долговременной памяти лежат сложные структурно-химические преобразования на системном и клеточном уровнях головного мозга (Николлс с соавт., 2003). При этом холинэргическая система мозга обеспечивает информационную составляющую процесса обучения. Показано, что под влиянием обучения увеличивается число холинорецепторов, т.е. рецепторов на теле нейрона, отвечающих за обнаружение медиатора ацетилхолина. В процессе обучения повышается чувствительность соответствующих нейронов к ацетилхолину. В то же время вещества, препятствующие действию ацетилхолина, нарушают обучение и воспроизведение, вызывая амнезию.

У больных болезнью Альцгеймера снижается содержание ацетилхолина. Важно подчеркнуть, что холинэргическая система испытывает на себе модулирующее влияние со стороны моноаминоэргиче-ской системы. Благодаря таким влияниям может изменяться активность холинэргических синапсов и запускаться цепь биохимических внутриклеточных процессов, приводящих к более эффективному образованию энграмм. Все эти данные свидетельствуют о том, что индивидуальные различия в умственной деятельности человека так или иначе связаны с особенностями метаболизма в мозге.

Перераспределение ресурсов. Одной из попыток объяснить различия интеллекта на нейрофизиологическом уровне является ресурсная теория, согласно которой более точная и быстрая деятельность требует дополнительных ресурсов мозга (Bunge et al., 2000). Предполагается, что дополнительные ресурсы могут достигаться за счет вовлечения новых областей коры при высоком уровне интеллекта или усиления активации других областей мозга, таких как фронтопариетальная сеть.

В рамках ресурсной теории было выполнено исследование интеллектуальной одаренности школьников с помощью метода функционального магнитного резонанса (Бее е1 а1., 2006). В исследовании двух групп подростков (с высокими и средними результатами выполнения задач) были получены данные об увеличении региональной активности в двусторонней фронтопариетальной сети (латеральные префронтальные, передняя цингулярная и задняя париетальная) при решении задач с высокой интеллектуальной нагрузкой. Причем эта активация была значительно сильнее в группе с более высокими показателями интеллекта. Результаты корреляционного и регрессионного анализа привели к заключению, что в данном случае сверхвысокий интеллект может быть следствием усиления функциональной стимуляции фронтопариетальной сети, особенно задней париетальной коры.

Согласно гипотезе М. Сторфера (ЭйэгГег, 1990), повышенная потребность постоянно работающих отделов мозга в метаболитах приводит к перераспределению имеющихся ресурсов в пользу этих отделов. Гипотеза Сторфера опирается на данные об ограниченности ресурсов медиатора ацетилхолина. Более высокий уровень потребления ацетилхолина в одних нервных центрах холинэргической системы приводит к его уменьшению в других. Поскольку ресурсы ограниченны, то те отделы мозга, которые непосредственно не связаны с обеспечением значимой деятельности, могут испытывать дефицит необходимых веществ. Следовательно, возможны какие-то биологические издержки одаренности. К таким издержкам М. Сторфер относит аллергию и миопию, которые встречаются у одаренных детей чаще по сравнению с их обычными сверстниками.

Интенсификация метаболизма в одних отделах мозга и ее ослабление в других приводят к разным последствиям для морфологии мозга. Постмортальные исследования мозга слепых людей показывают, что нейроны в зрительных центрах коры имеют дегенеративный облик (мелкие сморщенные тела, короткие отростки, не образующие связи с другими нейронами, вырожденные синапсы и др.). Выразительные доказательства утраты функций в результате ее неиспользования дают эксперименты по депривации. Невостребованные нейроны и синапсы элиминируются. Причина в том, что приток метаболитов получают только те нервные центры, которые участвуют в обеспечении той или иной функции. Иными словами, нервные центры, постоянно включенные в обеспечение функции, получают повышенное обеспечение метаболитами.

Постмортальное исследование мозга людей, которые обладали выдающимися способностями, демонстрирует связь между спецификой их одаренности и морфологическими особенностями мозга, в первую очередь размерами нейронов в так называемом рецептивном слое коры. Например, у лиц с выдающимися музыкальными способностями были выявлены специфические особенности морфологического строения слуховых зон коры. Постмортальный анализ особенностей мозга выдающегося физика А. Эйнштейна показал, что именно в тех областях, где следовало ожидать максимальных изменений (ассоциативные зоны левого полушария), рецептивный слой коры был в два раза толще обычного. Кроме того, там же было обнаружено значительно превосходящее статистическую норму число так называемых глиальных клеток, которые обслуживали метаболические нужды увеличенных в размере нейронов. Характерно, что исследования других отделов мозга Эйнштейна не выявили особых отличий.

Половые гормоны. Тесты, требующие пространственной визуализации и ориентации, лучше выполняются мужчинами и подростками, но это не характерно для мальчиков. Поскольку половые различия в пространственных способностях начинают проявляться в возрасте 8 лет, есть предположение, что они частично связаны с различиями в гормональном статусе.

В возрасте 8—10 лет у мальчиков начинает возрастать продукция тестостерона, которая асимптотически достигает некоторого устойчивого уровня в подростковом возрасте. С этим совпадает тот факт, что в 13 лет и старше тесты на пространственные способности мальчики выполняют лучше, чем девочки. Эти половые различия сохраняются и во взрослом возрасте вплоть до наступления возрастных изменений в гормональном статусе (в результате климакса), когда снижение пространственных способностей идет параллельно у обоих полов. Кроме того, показано, что при введении пожилым мужчинам тестостерона у них улучшалось решение визуально-пространственных задач (Beauchet, 2006).

Пространственные способности женщин также обнаруживают зависимость от эстрогенов. Когда у женщин повышается уровень женского полового гормона эстрогена в крови (в пределах месячного цикла), выполнение пространственных тестов значительно ухудшается. Наряду с этим высокий уровень в крови мужского гормона тестостерона положительно коррелирует с успешностью выполнения женщинами задач на пространственное мышление. При этом Д. Ки-мура (2002) привела данные, согласно которым сезонные колебания тестостерона у мужчин отражаются на их ориентировании в пространстве: оно лучше проявляется весной, когда уровень тестостерона ниже. По некоторым данным девочки с повышенным содержанием мужских гормонов обладают рядом интеллектуальных преимуществ перед обычными девочками того же возраста.

В исследовании А. Петерсона (Petersen, 1976) была установлена взаимосвязь между андрогинией и пространственными способностями. Он сравнивал успешность выполнения ряда тестов у юношей 16—18 лет в двух группах: андрогинных (с невыраженными признаками мужественности) и маскулинных. Первые более успешно справлялись с пространственными тестами и хуже с вербальными, вторые, напротив, более успешно выполняли вербальные тесты и хуже пространственные. При сравнении андрогинных девушек (с выраженными признаками маскулинности) и более женственных феминных девушек оказалась, что андрогинные девушки лучше, чем феминные, выполняют пространственные задачи. Видимо, существует криволинейная зависимость между уровнем андрогенов в крови и успешностью выполнения пространственных задач. Индивиды как с очень высоким, так и с очень низким уровнем мужских половых гормонов будут одинаково плохо выполнять пространственные тесты. Криволинейный характер связи между уровнем тестостерона и успешностью решения пространственных задач получил подтверждение и в более поздних исследованиях (Hromatko, Tadinac, 2006).

Таким образом, половые гормоны выступают как компонент в системе биологических ресурсов пространственных способностей человека.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >