Чему ребенок может научиться до рождения

Каракатица уже умеет узнавать добычу, еще не выбравшись из яйца, а свежевылупившийся птенец уже знает «пароль» для взаимодействия со своими родителями. Все это говорит о том, что обучение младенца начинается еще до рождения, уверена обозреватель BBC Earth.

Когда я была беременна первенцем, на меня водопадом лились непрошеные советы. Большинство будущих мам знакомы с этим явлением не понаслышке. «Не ешь острого», «Никакого чеснока, особенно когда будешь кормить грудью».

Но, будучи любителем острых блюд, я скептически отнеслась к этим рекомендациям и не стала осторожничать. Ведь в мире столько разных гастрономических традиций. Наверняка в странах, кухню которых невозможно представить без пряных блюд, младенцы каким-то образом привыкают к особому вкусу грудного молока?

• Кого можно считать человеком? Мы до сих пор не знаем
• Ученые: древний «хоббит» не был человеком. Кем же тогда?
• Как научиться жить 200 лет, не болея
• Как стать бессмертным и хотим ли мы этого

С моей стороны это были не более чем праздные рассуждения, но мой маленький и совершенно не научный эксперимент со всего одним испытуемым подтвердил их правильность.

Видя, с каким удовольствием малыш сосет молоко с привкусом тайского карри и чеснока, а потом требует добавки, я ни на минуту не сомневалась, что он привык к этим продуктам еще до своего рождения. Более серьезные исследования также свидетельствуют в пользу того, что вкусовые пристрастия формируются у младенцев еще в утробе матери.

Более того, пренатальное обучение не ограничивается только вкусом и не является исключительно человеческой способностью. Эксперименты показывают, что животные различных видов, как крупные, так и мелкие, познают мир еще до того, как появляются на свет, изучая вкусы, запахи, звуки и даже виды, доступные им до рождения.

Так можно ли научиться любить чеснок уже в утробе матери? Этот вопрос заинтересовал и профессора Питера Хеппера из Королевского университета Белфаста.

Вместе со своими коллегами он провел исследование с участием 33 детей, чьи матери на поздних сроках беременности либо часто ели чеснок, либо вообще не употребляли его.

Несмотря на свой небольшой масштаб, это исследование дало удивительные результаты: оказалось, что пристрастие к чесноку сохранялось у детей на протяжении нескольких лет. Дети, чьи матери во время беременности предпочитали чесночные блюда, с удовольствием ели картошку с чесноком, даже когда им было восемь-девять лет.

Так как же человеческие младенцы распознают вкус чеснока, находясь в утробе матери? Существует несколько возможных ответов на этот вопрос.

Во-первых, объясняет Хеппер, ребенок может почувствовать вкус, глотая амниотическую жидкость. Это, как правило, происходит начиная с десятой недели развития. Таким образом, он может ощутить привкус, который еда придает околоплодным водам.

Во-вторых, вкус может передаваться напрямую из крови матери в кровь младенца, минуя пищеварительную систему.

Это особенно верно в случае с чесноком, способным задерживаться в организме в течение нескольких часов после его употребления. Вот почему если съесть чеснок, его запах будет чувствоваться даже на следующий день. В то же время на гастрономические предпочтения младенца влияют не только продукты с ярко выраженным, но и с довольно слабым вкусом.

В ходе исследования, спонсором которого выступила компания по производству детского питания, ученые Центра изучения химических раздражителей имени Монелла (штат Пенсильвания, США) наблюдали за реакцией младенцев на питание со вкусом моркови и с нейтральным вкусом.

Некоторые из матерей в течение последнего триместра беременности и в первые месяцы грудного вскармливания пили морковный сок и воду, другие — только воду.

Проанализировав мимику пяти- и шестимесячных младенцев при приеме этих двух видов питания, ученые пришли к выводу, что малыши могли полюбить морковь еще в утробе матери, заглатывая околоплодные воды со вкусом этого овоща, или уже после рождения, питаясь грудным молоком с аналогичным вкусом.

Подобные выводы могут показаться псевдонаучными, но на самом деле это не так. В целом у млекопитающих вкус и запах, по-видимому, являются важными факторами, инициирующими процесс кормления.

«Когда ребенка прикладывают к груди, он чувствует тот же вкус, к которому привык за последние 30 или даже больше недель до появления на свет, — говорит Хеппер. — Если вкус другой, могут возникнуть проблемы».

В таком случае неудивительно, что приучение к вкусам в утробе матери широко распространено среди млекопитающих. Это явление характерно для кроликов, крыс, собак и кошек. Этот механизм мог развиться как способ защиты потомства от опасных продуктов. Он также может помочь малышам узнать свою мать.

«Детенышам очень важно, — говорит Хеппер, — уметь узнавать того, кто природой запрограммирован заботиться о них».

Эти системы распознавания детенышами своей матери, срабатывающие еще до рождения, имеют особое значение для некоторых видов птиц, которым другие птицы — например, кукушки — могут подбрасывать свои яйца для высиживания.

Так, например, расписной малюр зачастую становится жертвой обмана со стороны краснохвостой бронзовой кукушки. Улучив момент, кукушка подкладывает свои яйца в гнездо расписного малюра, но пренатальное обучение может помочь малюру почувствовать неладное.

Диана Коломбелли-Негрел из Университета Флиндерса в Аделаиде, Австралия, говорит, что обнаружить подобное поведение малюров ей удалось «по чистой случайности».

В ходе исследования хищников она круглосуточно записывала звуки, доносящиеся из гнезда прекрасных расписных малюров (Malurus cyaneus).

Позже, прослушивая эти записи, она обнаружила, что во время высиживания яиц самки издавали особый клич. Такое поведение будущей матери, которая вроде бы должна вести себя тихо, чтобы не привлекать внимание хищников, показалось ей странным.

Заинтересовавшись этим вопросом, Коломбелли-Негрел сравнила крики матери во время высиживания с криками впоследствии вылупившихся птенцов, выпрашивавших еду. Их схожесть была поразительной.

Могли ли мамы «разговаривать» с птенцами до появления на свет, чтобы научить их характерному крику, который вылупившиеся птенцы издают, когда проголодаются?

Чтобы проверить эту догадку и доказать, что крики птенцов, схожие с криком их матери, — это не просто генетическая программа, не имеющая ничего общего с пренатальным обучением, Коломбелли-Негрел и ее коллеги провели эксперимент с перекрестным воспитанием.

Они поменяли яйца разных птиц местами, чтобы определить, на чьи крики будут больше похожи возгласы птенцов — родной или приемной матери.

Оказалось, что птенцы издавали звуки, больше напоминающие голос птицы, высидевшей их, а не своей биологической матери. Так ученые смогли подтвердить свою гипотезу о том, что птенцы способны слышать и запоминать звуки, находясь внутри яйца.

Как объясняет соавтор Коломбелли-Негрел Марк Хаубер из Хантерского колледжа, Нью-Йорк, исследователи также измеряли изменения частоты сердечных сокращений у развивающихся внутри яйца птенцов, чтобы понять, могут ли они научиться различать разные виды звуков.

По словам Хаубера, это подтверждало, что «эмбрион учится, находясь в яйце, еще до появления на свет». Далее ученые решили выяснить, способны ли родители замечать тонкие различия в криках птенцов.

Они изучили реакцию взрослых птиц, находящихся в гнезде, на запись зовущих криков их собственных птенцов, птенцов из других гнезд, и криков птенцов краснохвостой бронзовой кукушки. Представители этого вида кукушек иногда подбрасывают свои яйца в гнезда расписных малюров, которые невольно могут принять их за свои.

Это может обернуться для малюров настоящей катастрофой, ведь вылупившийся птенец кукушки обычно выбрасывает из гнезда всех остальных птенцов, обрекая их на гибель, чтобы ему досталось все внимание родителей.

Однако малюров не так просто было обмануть. Они активнее реагировали на крики собственных птенцов, принося им больше еды. Таким образом, можно заключить, что на данный момент малюрам удается сохранять преимущество в противостоянии с кукушками, обучая еще не вылупившихся птенцов голосовому паролю.

«Пароль — это их пропуск в жизнь, — говорит Хаубер. — Если птенец не произносит пароль, родители будут давать ему меньше еды» или вовсе покинут гнездо, чтобы начать все заново.

Результаты недавнего исследования Коломбелли-Негрел, Хаубера и их коллег показывают, что красноспинные расписные малюры — близкие родственники прекрасных расписных малюров — также способны обучать своих птенцов голосовым сигналам во время высиживания.

Теперь ученые задались вопросом о том, насколько широко распространен этот феномен раннего обучения. Они не первые, кто заинтересовался этой темой. Еще в 1970-х годах Гилберт Готтлиб заметил, что утки также прибегают к пренатальному обучению.

В более поздней работе Кристофер Харшоу и Роберт Ликлитер из Университета Индианы описывают результаты своего эксперимента по мотивам сказки о гадком утенке. Они обнаружили, что если птенцам виргинской американской куропатки, пока не появившимся на свет и находящимся в инкубаторе, проигрывать запись крика японского перепела, они впоследствии предпочтут его крику птиц своего вида.

К сожалению, помимо указанных исследователей, на данный момент мало кто проявлял интерес к изучению способности эмбрионов распознавать звуки и учить их.

Тем не менее ученые не обошли стороной пренатальное восприятие звуков представителями одного определенного вида.

Являются ли звуковые предпочтения младенцев врожденными или приобретенными? По-видимому, у людей наблюдается сочетание и того, и другого.

Психолог из Нью-Йоркского университета Атена Вулуманос заинтересовалась тем, на какой стадии развития человек начинает учить язык. Выяснить, способен ли плод воспринимать речь, довольно сложно, объясняет она.

Именно поэтому ученые исследуют младенцев и обращают на то, какие звуки они слышали до появления на свет, чтобы выяснить, как это повлияет на их дальнейшее развитие. Вулуманос сравнила реакцию новорожденных на человеческую речь и на другие звуки.

Младенцы долгое время проводят во сне, «но на этом этапе для них жизненно важно научиться сосать».

Поэтому, чтобы различить приобретенные в утробе матери и врожденные звуковые предпочтения младенцев, команда ученых под руководством Вулуманос решила протестировать их сосательные рефлексы.

Они использовали соски со встроенными датчиками давления, специально созданные для измерения интенсивности сосания.

Когда ребенок активно сосет стерильную соску-пустышку, ему проигрывают определенные звуки, объясняет Вулуманос.

«Чем сильнее он сосет, тем больше звуков слышит — это называется положительной обратной связью», — говорит она. Меняя звуки, которые слышат младенцы, она обнаружила, что они начинают активнее сосать пустышку, когда слышат звуки человеческой речи.

Эксперименты показали, что предпочтение речевых звуков переднеречевыми [их можно услышать, перейдя по ссылкам], у новорожденных скорее всего, врожденное, а не приобретенное.

Тем не менее ученые выяснили, что новорожденные узнают звуки родного языка и с большим удовольствием слушают их — этому можно только научиться.

«Дети англоговорящих родителей активнее сосали пустышку при звуках английской речи — в сравнении с французской «, — говорит Вулуманос. «А дети франкоговорящих родителей прилагали больше усилий, когда слышали французскую речь, которую экспериментаторы перемежали с русской».

Они способны узнавать звуки родного языка не только из уст матери, но и когда говорят другие люди.

Кроме того, коллега Вулуманос Дженет Веркер из Университета Британской Колумбии обнаружила, что дети двуязычных родителей (говоривших на английском и тагальском языках) одинаково реагировали на оба родных языка.

А как насчет музыки? Может ли плод запоминать мелодии, находясь в утробе матери?

Группа финских ученых провела эксперимент, в рамках которого одна группа женщин на поздних сроках беременности почти каждый день слушала мелодию детской колыбельной «Мерцай, мерцай, моя звездочка» (Twinkle Twinkle Little Star). Вторая группа эту мелодию не слушала.

После рождения детей ученые протестировали реакцию каждого ребенка на небольшие изменения мелодии или «ошибки» в знакомом мотиве.

«Во время эксперимента дети спали, — говорит Минна Хуотилайнен из Хельсинкского университета, возглавлявшая это исследование. — Чтобы определить их реакцию, мы использовали энцефалограмму, то есть записывали непрерывный сигнал, поступающий из разных частей мозга».

Мозг детей, слушавших мелодию еще до своего рождения, сильнее реагировал и на правильные, и на неправильные ноты, по сравнению с детьми, которым она не проигрывалась ранее. Это позволяет сделать вывод, что они выучили и запомнили мелодию, еще находясь в утробе матери.

Исследование оказалось очень плодотворным, так как ученые смогли выяснить, насколько важно уделять особое внимание звуковому окружению малышей, родившихся раньше положенного срока.

Если в помещениях родильного дома будет много механического шума, дети запомнят эти звуки вместо звуков речи. «В дальнейшем это может привести к проблемам с изучением языка», — говорит Хуотилайнен.

В настоящее время Хуотилайнен занимается изучением детей, которые появились на свет раньше срока и которых матери носят в сумках-кенгуру. Испытуемые разделены на несколько групп: те, кто ничего не слушает, те, кто слушает речь, и те, кто слушает тихие колыбельные. При помощи этого эксперимента она пытается узнать, как определенное звуковое сопровождение может влиять на развитие речевых способностей малышей.

Эйно Партанен, обучавшийся в магистратуре под началом Хуотилайнен и ставший соавтором ее научной работы о пренатальном обучении музыке, также надеется выяснить, как, когда и какие мы учим звуки, и «какие недостатки развития мы можем исправить еще в грудном возрасте».

Тем не менее Хуотилайнен скептически относится к идее искусственного моделирования звуков, которые должен слышать плод в утробе матери.

Она сомневается в пользе «стимуляторов развития плода» — устройств, предназначенных для проигрывания музыки непосредственно младенцу в утробе матери. Некоторые из них крепятся на живот, а часть таких приборов даже оборудована вагинальными громкоговорителями.

«Я вовсе не уверена, что такими устройствами стоит пользоваться», — говорит она.

Способности животных к обучению в период пренатального развития не ограничиваются окружающими их вкусами, запахами и звуками.

Занимаясь изучением каракатиц, которым приходится добывать пропитание сразу же после появления на свет, Людовик Дикель заинтересовался тем, могут ли они видеть что-либо, находясь в яйце, и как это влияет на их предпочтения.

По его словам, детеныши каракатицы имеют «один из наиболее богатых в животном мире поведенческих репертуаров, и это просто мечта для биолога-бихевиориста».

Его исследование при участии других коллег показало, что примерно за три недели до выхода из яйца, как только у каракатиц начинает функционировать зрительная система, они могут видеть то, что находится по ту сторону яйца, и таким образом получать определенные знания.

По сути, для них яйцо — это то же самое, что утроба матери для человеческих младенцев, только с прозрачной стенкой.

В одном из экспериментов Дикель и его коллеги показывали эмбрионам каракатиц изображения крабов, чтобы никакие химические вещества, вырабатываемые ими, не могли выдать их запах или вкус. Выбравшись из яиц, эти каракатицы с большим удовольствием употребляли в пищу ракообразных, нежели их сородичи, лишенные визуальных подсказок до появления на свет.

Кроме того, команда Дикеля обнаружила, что еще раньше, за четыре недели до выхода из яиц, каракатицы могут получать полезный опыт, ощущая прикосновения и химические подсказки — например, запах такого хищника, как европейский морской окунь.

Способность учиться распознавать запах опасности встречается также у саламандр и лягушек. Знание того, насколько безопасна среда, с которой они столкнутся в самом начале своей жизни, может быть очень важным для этих земноводных.

Многие из них, как, например, кольчатая амбистома (Ambystoma annulatum), развиваются в пересыхающих водоемах, зачастую кишащих хищниками, и 90-99% молодняка погибают, прежде чем превратиться из головастиков во взрослых особей.

Именно поэтому, считает Алисия Мэттис из Университета штата Миссури, применение знаний, полученных еще до появления на свет, может спасти им жизнь.

«Им надо очень постараться, чтобы выжить, — говорит Мэттис, — и поэтому их со всех сторон окружают химические вещества, содержащие исчерпывающую информацию о внешнем мире», в том числе, о том, какие еще виды обитают в водоеме.

Бывают годы, когда водоем довольно безопасен, и можно беспрепятственно выходить из убежища на поиски еды.

«Но может наступить год, когда вокруг будет множество хищников, в том числе саламандр, которые не прочь полакомиться представителями своего вида», — говорит Мэттис.

Таким образом, больший шанс выжить есть у тех детенышей, которые могут оценить риск быть съеденными сразу после появления на свет и вести себя соответствующим образом.

Именно такой ранний урок химии Мэттис планирует преподать детенышам аллеганского скрытожаберника — вида, находящегося под угрозой исчезновения.

Чтобы повысить численность этих амфибий, их разводят в неволе. «Научив» молодняк бояться того, что угрожает им в реальном мире, она, вероятно, сможет повысить вероятность их выживания после выпуска на волю.

Такой способ выращивания в неволе с последующим выпуском в природу часто называют «искусственным созданием преимуществ». Ученые раз за разом доказывают, что знания, полученные нами до прихода в этот мир, могут быть намного более полезными, чем считалось ранее.

Источник