Если вы войдете в детскую комнату типичной американской семьи среднего класса, вы, скорее всего, увидите колыбель, полную мягких игрушечных зверей, над которой на доступном для ребенка расстоянии развешаны разноцветные погремушки. Некоторые из этих игрушек могут светиться, двигаться, проигрывать мелодию или делать все это одновременно. Как вы думаете, для чего ребенку дают возможность так много видеть и делать? Кроме того, что дети явно получают удовольствие и положительно реагируют на все эти вещи, родители верят, сознательно или нет, что лети нуждаются в стимулирующем окружении для оптимального интеллектуального развития и правильного развития мозга.
В течение многих веков вопрос о том, вызывает ли интеллектуальная деятельность физические изменения мозга, дискутировался и исследовался философами и учеными. В 1785 году итальянский анатом Мала-карне (Malacarne) изучал пары собак из одного помета и пары птиц из одной кладки яиц. Из каждой пары он интенсивно тренировал только одно животное, в то время как другое получало такой же хороший уход, но не тренировалось. Позднее, после вскрытия черепа животных он обнаружил, что у тренированных животных мозг имеет более сложную структуру с большим количеством складок и извилин. Однако исследования в этом направлении по какой-то причине не были продолжены. В конце XIX века были сделаны попытки связать длину окружности головы человека с его образованностью. В некоторых ранних работах утверждалось, что такая связь существует, однако последующие исследования показали, что величина окружности головы не является достоверным показателем степени развития мозга.
В 60-х годах XX века появились новые технологии, которые дали ученым возможность измерить изменения мозга с большей точностью, используя технику с высокой степенью оптического увеличения и определение уровня активности ферментов и нейромедиаторов. Марк Розен-цвейг (Mark Rosenzweig) и его коллеги, Эдвард Беннетт (Edward Bennett) и Мариан Даймонд (Marian Diamond), в Университете Калифорнии в Беркли использовали все эти технологии в претенциозной серии из 16 экспериментов, проводившихся в течение 10 лет с целью выяснения влияния активной умственной деятельности на мозг. Результаты их работы изложены в статье, которая обсуждается в этой главе. По очевидным причинам эксперименты проводились не на людях, а, как во многих классических работах по экспериментальной психологии, на крысах.
Поскольку в конечном итоге психологов интересуют люди, а не крысы, использование животных в этих опытах должно быть как-то оправданно. В теоретическом обосновании этой работы дается объяснение, почему объектом изучения были выбраны крысы. Авторы объяснили, что по нескольким причинам более удобно использовать в опытах грызунов, а не высших млекопитающих, таких как хищники или приматы. Та часть мозга, которая является объектом исследования, у грызунов гладкая, а не складчатая, как у высших животных. Поэтому ее легче изучить и измерить. Кроме того, крысы — небольшие по размерам и недорогие животные, что немаловажно для условий лабораторий (обычно испытывающих недостаток финансирования и места). Крысы приносят многочисленное потомство, и это позволяет брать животных из одного помета для экспериментов в разных условиях. И наконец, у крыс, рожденных от находящихся в родстве особей (inbread), возникают разнообразные генетические деформации, что позволяет ученым при желании включать генетические эффекты в их исследования.
Работы Розенцвейга основаны на предположении, что животные, выращенные в активно стимулирующем окружении, по развитию и биохимическим особенностям мозга будут отличаться от животных, выращенных в обычных лабораторных условиях. В каждом из экспериментов, о которых говорится в этой статье, участвовали 12 групп, состоящих из трех самцов одного помета.
Из каждого помета крысы выбирались три самца. Каждый самец выращивался в одном из трех разработанных режимов содержания. Один оставался в лабораторной клетке с другими крысами колонии. Другой помещался в клетку с «обогащенными», по терминологии Розенцвейга, условиями; третий — в клетку с «обедненными» условиями. Помните, что во всех 16 опытах в каждом из трех режимов содержалось по 12 крыс.
Три режима содержания крыс (рис. 3) описаны следующим образом:
