Пластичность мозга

«Перевозбуждение» нейронов
Работа Мерцениха по изучению критического периода и BDNF
помогла ему разработать теорию, объясняющую, каким образом
множество разных проблем может стать частью такого феномена, как
аутизм. Он утверждает, что в течение критического периода некоторые

---

ситуации 
перевозбуждают 
нейроны 
детей, 
генетически
предрасположенных к аутизму. Это приводит к масштабному,
преждевременному выделению BDNF. Вместо закрепления важных
связей происходит закрепление всех связей. Выделяется такое большое
количество BDNF, что это приводит к преждевременному завершению
критического периода, сопровождающемуся усвоением всех этих
связей, и ребенок остается с множеством недифференцированных карт
мозга. Поэтому когда он слышит звук одной частоты, у него
начинается активация всей слуховой коры. Судя по всему, именно это
происходило с Лорали, которая закрывала руками свои уши, когда
слышала музыку.
Другие дети-аутисты гиперчувствительны к прикосновениям и
могут чувствовать боль даже тогда, когда к их коже прикасаются
ярлыки одежды. Теория Мерцениха также объясняет высокую частоту
случаев эпилепсии аутистов: из-за низкой дифференциации карт мозга
и установления множества связей в нем активация нескольких
нейронов может привести к активации всего мозга. Это также
объясняет причины большего размера мозга у детей-аутистов
[46]
—
BDNF увеличивает жировую оболочку вокруг нейронов.
Учитывая роль BDNF в развитии аутизма и расстройств речи,
Мерцениху 
предстояло 
понять, 
что 
служит 
причиной
«перевозбуждения» молодых нейронов и выделения больших
количеств этого белка.
Анализируя данные ряда исследований, он пришел к выводу, что на
рост числа аутистов может влиять фактор окружающей среды. В ходе
одного из этих исследований были обследованы дети, которые жили в
домах, расположенных рядом с шумным аэропортом во Франкфурте в
Германии. Полученные результаты показали, что чем ближе к
аэропорту жили дети, тем ниже был уровень их интеллекта. Похожее
исследование было проведено в Чикаго среди детей из высотных
многоквартирных домов, построенных рядом со скоростной
автомагистралью Дэна Райана. Ученые выяснили, что более низкий
уровень интеллекта наблюдается у детей, живущих на этажах, которые
были ближе к дороге. Мерцених начал размышлять о роли фактора
окружающей среды, который может влиять на всех, но причиняет
больший вред детям, имеющим генетическую предрасположенность к
заболеванию аутизмом, — о постоянном фоновом шуме от машин,

---

который иногда называют белым шумом. В спектре белого шума
представлено множество частот, поэтому он оказывает сильное
стимулирующее воздействие на слуховую зону коры головного мозга.
«Маленькие дети растут в окружающих условиях, которые
становятся все более шумными, — говорит он. — Их всегда окружает
шум». Сегодня белый шум присутствует везде, поступая от
вентиляторов, установленных в электронной технике, кондиционеров,
нагревателей и автомобильных двигателей. Мерцених решил найти
ответ на вопрос: как этот шум может влиять на развивающийся мозг.
Для проверки предложенной им гипотезы группа Мерцениха
подвергала детенышей крыс воздействию импульсов белого шума на
протяжении критического периода и выявила у них разрушение коры
головного мозга.
«Каждый раз, когда вы подвергаетесь воздействию импульса, —
говорит Мерцених, — у вас возбуждается все слуховая кора — каждый
нейрон». Активация такого большого числа нейронов вызывает
массивное выделение BDNF. А это, в соответствии с моделью
Мерцениха, приводит к преждевременному завершению критического
периода. Животные остаются с недифференцированными картами
мозга и действующими без всякого разбора нейронами, которые может
активировать любая частота.
Мерцених обнаружил, что у детенышей крыс, так же как и у детей-
аутистов, была предрасположенность к эпилепсии, и даже воздействие
на них нормальной речи вызывало эпилептический припадок. (Люди,
страдающие эпилепсией, отмечают, что световые вспышки,
используемые на рок-концертах, вызывают у них судорожные
припадки. Вспышки представляют собой импульсы излучения белого
цвета и также состоят из множества частот.) Теперь у Мерцениха была
«животная модель» для изучения аутизма.
* * *
На этом этапе перед Мерценихом встал вопрос: можно ли что-то
сделать, чтобы привести в норму недифференцированные карты мозга
после окончания критического периода. Если бы ему и его команде это
удалось, то они подарили бы надежду детям, страдающим аутизмом.
Используя белый шум, они сначала дифференцировали слуховые
карты крыс. Затем, после возникновения нарушений, они

---

упорядочивали и заново дифференцировали карты с помощью очень
простых звуков, повторяемых по одному за раз. Им действительно
удалось благодаря тренировкам вернуть карты в нормальное
состояние. «Именно это, — говорит Мерцених, — мы пытаемся
сделать в случае с детьми-аутистами». Сегодня он разрабатывает
модифицированный вариант Fast ForWord, предназначенный для
преодоления аутизма.