Развитие ребенка в утробе bbc

Развитие ребенка в утробе bbc thumbnail
  • Лесли Эванс Огден
  • BBC Earth

8 липня 2016

Каракатица учится узнавать добычу прежде чем вылупится из яйца, а птицы еще до рождения запоминают особые сигналы – “пароли” – общения с родителями. Обучение, несомненно, начинается еще до рождения, утверждает обозреватель BBC Earth.

Когда я ждала своего первого ребенка, как и большинство будущих мам, я получала кучу непрошеных советов.

“Не ешь острое, особенно чеснок, особенно, когда будешь кормить”. Но как страшная фанатка острых блюд, я не очень прислушивалась. Кухни заметно отличаются в зависимости от культуры. Поэтому дети, которые рождаются в мировых столицах специй, с молоком матери приучаются к пряному привкусу.

С моей стороны это было предположение чистой воды, но учитывая отменный аппетит моего крохотного подопытного, мне казалось, что он был совсем не против тайского карри и чесночных блюд, которые он пробовал через грудное молоко.

Автор фото, EdelmannScience Photo Library

Підпис до фото,

Малыши узнают о кулинарных вкусах матери еще до рождения

Последние научные исследования подтверждают, что дети узнают о кулинарных вкусах матери еще до рождения. Но на самом деле обучение в утробе матери не ограничивается только вкусом пищи. И оно также присуще не только человеческим младенцам. Опыты показывают, что все виды животных от малых до больших начинают исследовать мир еще до своего рождения. Малыши внимательно наблюдают за вкусами, запахами, звуками и даже изображениями, доступными в утробе матери.

Разве может ребенок научиться распознавать вкус чеснока в животе матери? Питер Геппер из Университета Белфаста решил выяснить этот вопрос. Он наблюдал за 33 детьми, чьи матери во время беременности предпочитали чесночные блюда или вообще не употребляли чеснок.

Автор фото, Thinkstock

Підпис до фото,

Дети чувствительны к разным вкусам грудного молока

Ученый обнаружил, что кулинарные вкусы детей сохранялись даже спустя годы, поскольку те из них, чьи матери во время беременности употребляли чеснок, с удовольствием ели картошку с чесноком даже в 8 или 9 лет.

Но как человеческие младенцы могут ощущать вкус пищи в утробе? Одна из теорий, объясняет Геппер, свидетельствует, что вкусы попадают в амниотическую жидкость, и когда плод заглатывает ее – примерно с десятой недели беременности, – “он чувствует ее на вкус”.

Вкусы также могут попадать непосредственно в кровь плода через кровь матери. Чеснок, к примеру, задерживается в системах нашего организма в течение нескольких часов после еды. Это объясняет, почему на близком расстоянии можно почувствовать его запах даже на следующий день после употребления в пищу.

Автор фото, Thinkstock

Підпис до фото,

Чеснок и перец чили имеют очень сильный вкус

Исследователи доказали, что на кулинарные предпочтения плода могут влиять не только сильные вкусы, но и, например, вкус моркови.

Если вам кажутся такие выводы антинаучными, подумайте о том, что для младенцев млекопитающих вкус и запах являются важными факторами, которые запускают процесс сосания.

“Когда малыш прикладывается к груди, он чувствует в молоке матери тот же привкус, к которому он привык за 30 недель в утробе, и поэтому он его хорошо воспринимает, – объясняет ученый. – Если вкус будет другой, кормление может стать более проблематичным”.

Так что не удивительно, что пренатальное восприятие вкусов широко распространено у млекопитающих, например, у кроликов, крыс, собак и кошек.

Этот механизм развился как защита новорожденных от опасной пищи, а также для того, чтобы они могли узнать свою мать. “Это имеет смысл, так как очень важно уметь узнавать того, кто природой запрограммирован заботиться о нас”, – отмечает Геппер.

Это особенно важно для животных, которых могут эксплуатировать другие виды, подбрасывая им свое потомство для вскармливания.

Наблюдая за поведением птицы Malurus cyaneus (семейства крапивных), австралийские ученые случайно заметили, что самки, высиживая яйца, издают особые звуки, которые очень похожи на крики их голодных птенцов после того, как они вылупятся из яиц.

Вполне возможно, что таким образом мать учит своих еще нерожденных детей особым сигналам, которыми они будут звать ее после вылупления. Ученые проверили эту гипотезу и выяснили, что птенцов, которые зовут родителей иначе, кормят меньше. Причем даже очень незначительные различия в сигналах влияют на поведение взрослых птиц.

Автор фото, David Tiplingnaturepl.com

Підпис до фото,

Malurus cyaneus

Другие исследования показали, что пению учат своих птенцов и утки.

Ученые Кристофер Гарш и Роберт Ликлитер из штата Индиана провели эксперимент, который напоминает сказку о гадком утенке. Опыты показали, что птенцы северной куропатки отдают предпочтение зову японского перепела, а не представителям своего вида, если до рождения в инкубаторе им проигрывали записи его пения.

Читайте также:  Роль воображения в развитии ребенка

А как насчет человеческих эмбрионов? Способны ли они учиться звукам в утробе матери? Эксперименты психолога Афины Вулуманос из Нью-Йоркского университета показали, что младенцы отдают большее преимущество человеческой речи, чем другим звукам, а также языку своих родителей по сравнению с другими языками.

Интересно, что они узнают свой родной язык не только когда говорят их матери, но и из уст других ораторов. А дети двуязычных матерей, как выяснил коллега Вулуманос из Университета Британской Колумбии, одинаково активно реагировали на оба родных языка своих мам.

Автор фото, David Wellingnaturepl.com

Підпис до фото,

Северная куропатка (Colinus virginianus)

Могут ли дети в утробе матери также научиться узнавать музыкальные мелодии?

В одном эксперименте финских ученых группа беременных женщин на поздних сроках почти ежедневно слушала детскую колыбельную песенку “Мерцает маленькая звезда”. После рождения младенцев с помощью энцефалограммы ученые проверили реакцию детей на небольшие изменения в мелодии песни.

На оба варианта мелодии (правильный и неправильный) мозг младенцев, которые слушали ее в утробе матери, реагировал гораздо активнее, чем мозг тех, кому не проигрывали колыбельную. Это позволяет предположить, что дети узнали и вспомнили мелодию.

Одним важным следствием этого открытия является необходимость уделять особое внимание звуковому окружению младенцев, рожденных раньше положенного срока. Если в неонатальном отделении много механического шума, дети могут запоминать эти звуки за счет звуков речи и впоследствии испытывать трудности при изучении языка.

Автор фото, Thinkstock

Підпис до фото,

Проигрывание музыки животу, вероятно, не даст результатов

Впрочем, ученые скептически относятся к искусственному моделированию звуков, которые может услышать плод. И считают коммерческим ходом популярность устройств, проигрывающих музыку непосредственно младенцам в утробе и крепящихся к животу или даже имеющих вагинальные громкоговорители.

Оказывается, однако, что младенцы разных животных в утробе матери способны воспринимать не только вкусы, запахи и звуки.

Неожиданное открытие сделали исследователи, наблюдавшие за морскими каракатицами – животными, которые, по мнению зоологов, имеют один из самых богатых поведенческих репертуаров в мире. Исследователь Людовик Дикель из Каннского университета в Нижней Нормандии во Франции обнаружил, что как только зрительная система каракатицы начинает функционировать, примерно за три недели до вылупления из яйца, животное начинает учиться с помощью зрения.

В одном эксперименте Дикель и его коллеги демонстрировали эмбрионам каракатицы изображение крабов, которые обычно не могли повлиять на чувство вкуса или запаха эмбрионов, поскольку не выделяли химических веществ. После вылупления каракатицы, которым показывали крабов, отдавали заметно большее предпочтение добыче семейства ракообразных, чем их сверстники, которые не получили визуальных подсказок до рождения.

Автор фото, David Fleethamnaturepl.com

Підпис до фото,

Яйца каракатицы-фараона (Sepia pharaonis)

Как выяснила команда Людовика Дикеля, каракатицы начинали учиться еще раньше, за четыре недели до вылупления. Они чувствовали такие прикосновения и химические подсказки, как, например, запах хищника – европейского морского окуня.

Способность как можно быстрее научиться рампознавать запах опасности присуща также саламандрам и лягушкам.

Знания об опасностях окружения, в котором животное появится на свет, – важный способ выживания для земноводных. Многие из них развиваются в среде, наполненной хищниками, и 90-99% молодняка может погибнуть, прежде чем они превратятся из головастика во взрослую особь.

Иногда водоемы становятся безопасными, что позволяет активно передвигаться и искать пищу, однако, в иные периоды количество хищников заметно увеличивается, и чтобы выжить, животные вынуждены быть очень осторожными. Они узнают об этом из многих химических веществ, которые их окружают в воде и содержат много информации об окружающей среде.

Алисия Матис из штата Миссури пытается использовать эти ранние уроки химии для сохранения редкого вида саламандры, находящегося под угрозой исчезновения, – скрытожаберника аллегамского.

Автор фото, Visuals Unlimitednaturepl.com

Підпис до фото,

Кольчатая саламандра (Ambystoma annulatum)

Чтобы увеличить популяцию этого вида, саламандру разводят в неволе. И ученый пытается “ознакомить” молодняк с опасностями реального мира, с которыми они могут столкнуться, когда их выпустят в дикую природу.

Такой вид разведения в неволе называют “дать старт”. Исследования показали, что то, о чем мы узнаем до рождения, может дать нам значительно большие преимущества, чем считалось ранее.

Источник

29 декабря 2015

Человеческий мозг начинает учиться, исследовать окружающий мир и приспосабливаться к нему еще в утробе матери. Многое об этом процессе мы можем узнать благодаря новому исследованию, проводящемуся в Лондоне. Корреспондент

BBC Future побывал в святая святых эксперимента.

Комнатка, в которой я нахожусь, немного напоминает кабину космического корабля.

За несколькими мониторами – группа ученых, сосредоточенно настраивающих оборудование. Никто не говорит ни слова, лишь мощные моторы гудят вокруг нас.

Читайте также:  Развитие ребенка с умеренной умственной

Мы в неонатологическом отделении лондонской больницы Св. Томаса, однако наша одиссея впечатляет не меньше, чем космическая: мы наблюдаем за становлением человеческого разума.

Таланты новорожденного ребенка, издающего похожие на мяуканье звуки, легко недооценить. В помощь младенцу, покидающему уютную утробу матери, дается удивительный орган, позволяющий ему чувствовать, исследовать и учиться.

Мозг продолжает расти по мере того, как мы развиваем необходимые нам в жизни навыки – от способности улыбаться любимому человеку и расшифровывания звучания слов в языке до формирования собственной воли и идентичности.

Как же мы совершаем это удивительное путешествие? До недавнего времени нейробиологи знали крайне мало о младенчестве мозга.

Однако благодаря проекту “Развитие коннектома человека” у ученых появляется информация об этом важнейшем периоде человеческой жизни.

Автор фото, dHCP

Подпись к фото,

Мозг новорожденного представляет собой густую сеть нейронных связей, картографирование которых – основная задача проекта “Развитие коннектома человека”

При помощи современных технологий они отслеживают развитие младенческого мозга – от последних месяцев в материнской утробе до появления на свет, а также в течение несколько последующих недель.

Получив разрешение от одного из главных исследователей проекта Дэвида Эдвардса, я пришел в лабораторию, чтобы составить собственное представление об их работе.

Этот проект стартовал в 2013 году при участии трех крупнейших исследовательских вузов Британии – Королевского колледжа Лондона, Имперского колледжа Лондона и Оксфордского университета.

“Коннектом” в его названии относится к сложным нейронным сетям, которые предположительно отвечают за обработку поступающей в мозг информации.

Еще один перспективный проект, на этот раз в США, посвящен картографированию коннектома взрослого мозга – в то время как лаборатория Эдвардса исследует развитие мозга в первые месяцы и годы, чтобы понять, как растут нейронные сети у младенцев.

Встречая меня в больничном отделении, исследователи рассказывают, что днем ранее в истории проекта случилось важное событие – число младенцев, которые прошли через необходимую для исследования процедуру магнитно-резонансной томографии, перевалило за сотню.

Всего же необходимо обследовать примерно тысячу детей. Некоторые томограммы были сделаны еще до рождения этих младенцев, пока плод находился в материнской утробе.

Это нелегкое дело: поймать плод в состоянии полного покоя получается редко, а движение приводит к нечеткому сигналу томографа, так что ученым пришлось придумать затейливую математическую формулу для компенсации внутриутробной физкультуры.

Сегодня исследователи работают с младенцем, родившимся менее суток назад. Его только что покормили, и шум в помещении его совершенно не беспокоит.

“Он уснул сам и всем доволен”, – говорит мне Мишель Слит, руководитель клинического исследования.

Прежде чем поместить мальчика в томограф, лаборанты обернули его в уютный кокон и поместили вокруг его головы надувную подушку, чтобы приглушить жужжание аппарата.

Автор фото, dHCP

Подпись к фото,

Разные цвета обозначают нервные волокна, идущие в разных направлениях – таким образом ученые выясняют, какие именно проводящие пути связывают различные отделы мозга

Жужжание сопровождает работу мощных магнитов, позволяющих томографу отследить движение постоянно сталкивающихся друг с другом молекул воды в мозге.

Поскольку вода лучше перемещается вдоль нейронных связей, в результате получается подробное изображение аксонов – длинных отростков нервных клеток, по которым идут импульсы.

По словам Дэвида Эдвардса, это своего рода “мозговая карта метро” – на ней изображены основные проводящие пути, передающие электрические импульсы от одного отдела мозга к другому.

Направляя поток информации, они закладывают основу наших когнитивных способностей.

Обследование не всегда идет по плану. Как правило, один из десяти младенцев просыпается в течение двух-трех часов, которые занимает процедура, и не может снова уснуть – а это значит, что время было потрачено зря.

“Нам нужны очень терпеливые и спокойные радиологи”, – говорит Эдвардс. Однако в случае успеха полученная информация становится важным дополнением растущего массива данных о зарождающемся разуме.

“Мы крайне благодарны за каждую томограмму – все они очень важны”, – добавляет Слит.

В

оригинале этой статьи на английском языке вы найдете видеоролик авторства Дафниса Баталя из Королевского колледжа Лондона, позволяющий взглянуть на мозг новорожденного в трехмерной проекции – как снаружи, так и изнутри.

Если задуматься о том, что многие связи слишком малы в диаметре и их нельзя увидеть в таком разрешении, поневоле понимаешь, почему мозг порой называют “самым сложным объектом на Земле”.

Хотя проект “Развитие коннектома человека” уникален по масштабу и задачам, существуют и другие проекты, цель которых – узнать больше о первых месяцах развития мозга.

Читайте также:  Влияние на всестороннее развитие ребенка игры

В частности, мы теперь знаем, что младенцы начинают изучать и исследовать мир задолго до рождения.

Используя различные технологии измерения нейронной активности плода в режиме реального времени, ученые установили, что мозг еще не родившихся младенцев, по всей вероятности, реагирует на яркие вспышки света и громкие звуки.

Кроме того, в последнем триместре беременности они, похоже, учатся распознавать успокаивающие звуки материнского голоса и музыкальную заставку ее любимого телесериала.

Возможно, они даже могут попробовать недавно съеденные ей блюда: так, вкус чеснока предположительно проникает в околоплодные воды.

В результате младенцев, начинающих питаться взрослой едой, зачастую притягивает аромат блюд, которые мать ела во время беременности.

Наша способность к обучению увеличивается после того, как мы покидаем материнскую утробу.

Автор фото, dHCP

Подпись к фото,

Томограф способен зафиксировать 10 млн проводящих путей в мозге новорожденного, совокупность которых закладывает основу для развития навыков младенца

В первые дни жизни ребенок уже прислушивается к звукам речи и начинает распознавать структуру умильного воркования своих родителей, закладывая основу собственного понимания грамматики языка.

Примерно тогда же мозг вовсю настраивает эти пучки новых нейронных связей, одновременно отращивая и укорачивая аксоны по мере наработки новых навыков и умственного развития; его задача – создание максимально эффективных нейронных сетей.

В настоящее время исследователям, работающим под руководством Дэвида Эдвардса, приходится корректировать свою методику в процессе исследования, однако ученый надеется, что в будущем появится возможность сравнить томограммы мозга с результатами тестирования когнитивных способностей детей.

Например, с помощью простых видеоигр можно оценить такие характеристики, как внимательность, скорость реакции на движение и скорость обучения, и на основании этих данных составить базовое представление о когнитивных способностях ребенка.

Посмотрев на коннектом этого ребенка, можно будет сделать выводы о том, отражают ли его способности имеющиеся различия в нейронных связях.

По профессии Эдвардс врач, поэтому главный вопрос для него – результаты исследования детей, прошедших через те или иные сложности в развитии.

В первую очередь его интересовали недоношенные дети. По его словам, поражает их жизнестойкость: мозг рожденных раньше срока младенцев зачастую развивается на удивление активно.

“Они покинули материнскую утробу на три-четыре месяца раньше, чем положено, перенесли массу перегрузок, поэтому тот факт, что мозг их выглядит нормально, совершенно невероятен”, – говорит он.

Тем не менее, Эдвардс стремится узнать, существуют ли более тонкие различия в нейронных связях, которые могли бы сказаться на развитии таких детей по мере взросления.

Автор фото, dHCP

Подпись к фото,

Эта информационная магистраль, соединяющая кору головного мозга со спинным мозгом, позволяет нам контролировать движения и чувствовать прикосновения

В качестве примера он указывает на особенно плотный пучок волокон, соединяющих область в центре головного мозга под названием таламус и кору головного мозга – его складчатую поверхность.

“Таламус – это интернет-портал мозга, обрабатывающий всю входящую и исходящую информацию”, – поясняет Эдвардс.

Таламус собирает информацию от органов чувств, контролирует ее пересылку между различными областями, а также передает результаты нашему телу, управляя таким образом нашим поведением.

“Эти связи активно растут в период, когда ребенок находится в отделении интенсивной терапии, поэтому с медицинской точки зрения изучение их представляет большую ценность”, – заключает он.

Возможно, более слабые связи в этой области могут служить индикатором потенциальных когнитивных трудностей у ребенка в дальнейшем.

Дэвид Эдвардс также надеется, что исследование поможет пролить свет на такие медицинские проблемы, как шизофрения, аутизм и депрессия – не исключено, что их провоцируют небольшие изменения нейронных связей в мозге пациентов относительно нормальной конфигурации.

“Насколько нам известно, структуры, связанные с этими состояниями, закладываются в последние три месяца беременности”, – говорит Эдвардс.

Это отклонения, которые порой проявляются лишь через несколько лет или даже десятилетий после рождения.

Однако вполне возможно, что в истории конкретной семьи уже были случаи подобных отклонений. Тогда исследователи смогут заняться поиском небольших различий, которые потенциально являются факторами развития у детей психических заболеваний.

Конечно, технологии постоянно развиваются, и через 10 лет, по словам Эдвардса, наши нынешние открытия могут оказаться устаревшими.

Однако любой путь нуждается в карте, и эти первые томограммы помогают проложить дорогу для новых исследований.

Наш разговор заканчивается, и я слышу детский плач – малыша только что вынули из томографа. Он проснулся, покинул свой уютный кокон и вновь столкнулся с непривычной реальностью – но родители готовы его утешить.

Как только данные обработают, ребенок получит копию своей томограммы – снимок его зарождающегося разума, впервые попавшего в этот дивный новый мир.

Источник