В отличие от многих американских малышей, дочь Сэма любила суши. Родители не могли спокойно есть сырую рыбу, потому что ребенок сразу же залезал руками в тарелку и начинал разбрасывать крошечные икринки. Хотя мы не можем утверждать с уверенностью, но полагаем, что поездка родителей еще до ее рождения может объяснить этот странный поворот событий.
Сэм и его жена, которая работает врачом, совершили путешествие на втором триместре ее беременности. Жена Сэма обожает суши. Как врач, она знает, что суши не представляет опасности для ребенка в утробе и даже может быть полезно для развития мозга плода (см. врезку «Практический совет: употребление рыбы во время беременности полезно для мозга вашего ребенка» в главе 2). Поэтому она часто ела суши во время этой поездки и впоследствии. Познакомившись с исследованиями, показывающими, что вкусовые предпочтения у детей формируются под влиянием рациона их матери во время беременности, мы решили, что нашли причину.
Наряду со зрением и слухом наша способность определять запахи и вкусы основана на органах чувств и нервных связях с мозгом, которые формируются в основном автоматически. Начиная с носа и языка, первые этапы соединения со структурами мозга происходят без какого-либо внешнего участия, но формирование обонятельных и вкусовых предпочтений зависит от опыта. Поскольку люди, будучи всеядными существами, могут употреблять самые разные продукты, было бы трудно генетически запрограммировать врожденные вкусовые предпочтения, которые бы подходили к любой обстановке. Это объясняет, почему вкусовые предпочтения очень индивидуальны; например, многим детям в США нравится шипучий напиток из корнеплодов (root beer), но в некоторых европейских странах его находят несъедобным.
Процесс обучения начинается очень рано, задолго до рождения. Новорожденные имеют хорошо развитую обонятельную и вкусовую систему и уже кое в чем разбираются. Они сразу же предпочитают запах молока и соска материнской груди и могут отличить запах своей матери от запаха других людей.
При рождении запах околоплодной жидкости выполняет множественную функцию, помогая младенцу выйти из утробы, успокаивая его и устанавливая предпочтение к матери и ее молоку. В течение 1-й недели жизни предпочтение ребенка к запаху околоплодной жидкости уменьшается, а предпочтение к запаху грудного молока усиливается. Младенец, которого кормят грудью, припадает к ней быстрее, если она сохраняет естественный запах, а не была вымыта, поэтому при грудном вскармливании не рекомендуется мыть грудь перед кормлением. По той же причине, если мать пользуется духами, то смена духов может поначалу ввести ребенка в заблуждение.
У взрослых вкус и обоняние занимают подчиненное положение по отношению к зрению и слуху, которые обеспечивают большую часть информации для общения с внешним миром. Дети рождаются с довольно плохим зрением (см. главу 10) и больше зависят от вкусовых и обонятельных ощущений. Они разделяют эту зависимость с некоторыми древнейшими животными. Более 800 миллионов лет назад у определенных видов червей развилась тонкая чувствительность к химическим соединениям в передней части туловища; иными словами, у них появился предшественник «носа». Даже более примитивные животные, такие как медуза, глухие, слепые и лишенные обоняния, тем не менее могут определить присутствие ядовитых химических веществ, вступающих в контакт с поверхностью их тела.
Чувство вкуса формируется благодаря многочисленным компонентам в ротовой и носовой полости. То, что попадает на язык, создает основные вкусовые ощущения: сладкое, соленое, кислое. Чувство обоняния по происхождению близко со вкусом. Оно формируется в носовой полости и в нёбной части рта и имеет гораздо более сложную природу.
Запах передает большинство оттенков, которые мы чувствуем во время еды. Вы можете попробовать это на себе с помощью «мармеладного эксперимента». Возьмите тарелку с фруктовыми мармеладками разного цвета и ешьте их по одной, сначала как обычно, а потом зажав пальцами нос. Во втором случае вы обнаружите, что мармеладки разного цвета на вкус кажутся гораздо более похожими. То же самое произойдет, если сравнить на вкус кусочек яблока и кусочек картошки, хотя этот тест будет менее приятным.
Обонятельные сигналы распознаются клетками обонятельного эпителия в носовой полости (см. рис.). Эпителий содержит слой сенсорных клеток, покрытых слоем липкой слизи, удерживающей запахи. Каждая сенсорная клетка выделяет один вид белковых ароматических рецепторов (все рецепторы состоят из белка). Существуют сотни разных рецепторов, каждый из которых имеет предпочтение к отдельному набору пахучих молекул. Эти сенсорные клетки направляют пучки аксонов через сотни отверстий в тонкой кости, называемой решетчатой пластинкой и напоминающей гребенку. Затем пучки разделяются и в строгом порядке соединяются с обонятельной луковицей – продолговатой структурой в головном мозге, которая расположена под лобной частью коры. Каждая часть обонятельной луковицы принимает «выделенную линию», соответствующую одному и только одному виду ароматических рецепторов.
Когда дети начинают различать запахи? Обонятельный эпителий и луковицы присутствуют уже к 11-й неделе от зачатия, ближе к концу первого триместра. Потом, где-то во второй половине второго триместра (с 16-й по 24-ю неделю), открываются ноздри, что позволяет околоплодной жидкости достигнуть обонятельного эпителия. У недоношенных детей первые подтвержденные реакции на запахи появляются в конце этого периода, через 7 месяцев после зачатия. Это возможно не только потому, что ноздри открыты, но и потому, что нейроны в обонятельном эпителии установили аксонные связи с обонятельной луковицей в головном мозге. В свою очередь, нейроны обонятельной луковицы устанавливают связи с другими участками мозга, включая миндалевидное тело, которое принимает участие в формировании эмоциональных реакций, и первичную обонятельную кору Расположена в районе гиппокампа. – Прим. ред., которая передает информацию в другие отделы мозга (см. рис. выше).
Практический совет: как заставить ребенка есть шпинат (правило девяти секунд)
Один из каждых пяти американских малышей не съедает даже одного овоща в день. Можем ли мы научить маленьких детей хорошо относиться к этим не очень вкусным, но полезным продуктам? Большинство родителей используют психологический подход, который часто работает: они привлекают ребенка к участию в приготовлении еды либо показывают, что овощ нравится им или другим старшим родственникам.
Менее известны методы, основанные на прямом восприятии запахов. Многократного употребления одного и того же блюда бывает достаточно для сглаживания негативных реакций. Вкус младенца особенно пластичен в первые несколько месяцев после рождения. Младенцы, которых кормили чуть горьковатой молочной смесью (скажем, на основе сои), более терпимо относятся к брокколи в старшем возрасте. Когда их просят назвать любимый овощ, дети чаще дают брокколи высокую оценку (см. основной текст). Также полезно есть овощи во время беременности, поскольку вкусовые предпочтения начинают формироваться еще в утробе матери.
Сочетание нового запаха с хорошо знакомым ароматом – еще один хороший способ для создания новых вкусовых пристрастий. Исследователи обнаружили, что два разных вкуса смешиваются на протяжении 9 секунд, не более. Вы можете испытать этот подход на ребенке: просто смешайте два разных вкуса. Например, у младенцев появляется предпочтение к чистому морковному соку после того, как они попробуют его в смеси с молоком. Подслащивание тоже работает. Распространенный способ знакомить младенцев с твердой пищей – давать ее в виде пюре, которое само себе прекрасно подходит для смешения разных вкусов. То же самое происходит и в более позднем возрасте. Студенты колледжа, которым давали брокколи с сахаром, впоследствии предпочитали обычную брокколи цветной капусте (и наоборот, если им давали цветную капусту с сахаром). Любители кофе поначалу часто добавляют сахар или молоко, но в конце концов пьют черный кофе без сахара. Обучение может быть и негативным: если смешать вкус с хинной горечью, которая содержится в тонике, то он будет меньше нравиться.
Мы не рекомендуем предлагать десерт как награду за окончание еды. Тяга к высококалорийной пище является мощным мотиватором, что подтверждается нашим повседневным опытом и экспериментами в области поведения. Но когда дети едят десерт сразу же после обеда, происходит нечто странное: их предпочтение к предыдущим блюдам резко ослабевает. Почему?
Давайте вспомним о том, что наш мозг притягивают высококалорийные продукты, но желудок «определяет» содержание калорий спустя довольно долгое время после еды. И поскольку, когда человек ест десерт, ранее употребленная еда еще переваривается, у него автоматически развивается предпочтение к вкусу десерта, а не наоборот.
Одно из решений этой проблемы – давать десерт перед блюдом с новым вкусом, в идеальном случае с интервалом не более 9 секунд. Если вы дадите десерт раньше, возникает другая проблема: ребенок не будет голоден, когда перед ним поставят тарелку шпината. Если вы собираетесь использовать этот прием, советуем подавать десерт не раньше чем через полчаса после еды или же 1-2 кусочка прямо во время еды.
Для младенца большинство запахов сначала имеет нейтральный оттенок. Некоторые реакции являются врожденными: уже через 12 часов после рождения младенцы гримасничают от запаха тухлых яиц. Сходным образом сладкая вода автоматически вызывает улыбку: еще, пожалуйста! Однако в целом нужно время, чтобы запахи начали ассоциироваться с положительными или отрицательными реакциями, эмоциями и воспоминаниями. Эти ассоциации с богатым разнообразием напитков, продуктов и запахов приобретаются после рождения. Процесс направляется механизмами мозга, ассоциирующими новые запахи с уже знакомыми сигналами и приятными (или неприятными) последствиями.
Первыми индикаторами пищевых предпочтений для развивающегося мозга служат язык (вкус) и кишечник (содержание калорий). Молекулы на языке, активирующие одно из пяти базовых вкусовых ощущений, вступают в контакт с молекулами-рецепторами во вкусовом сосочке – сенсорном нейроне, в котором формируется химический сигнал. Каждый нейрон, вкусовой сосочек и аксон представляет собой миниатюрную линию связи, которой приписывается качество «сладкого», «соленого» и так далее. Эти маркированные линии переносят основную информацию о химических веществах, содержащихся в пище.
Раньше ученые считали, что вкусовые сосочки, распознающие сладкий вкус, находятся только в одной части языка, но теперь мы знаем, что каждый вид вкусовых сосочков распространен по всему языку. Рецепторные клетки языка формируются очень рано, во время 8-й недели от зачатия. К 13-й неделе вкусовые сосочки находятся во всей ротовой полости и соединены с нервами, которые уходят в мозг. К тому времени, когда аксоны соединяются со структурами мозга, их сигналы уже интерпретируются правильно.
Вкусовые сигналы переводятся в электрические импульсы, которые передаются по аксону в одиночное ядро (nucleus solitarius) – группу клеток в стволе головного мозга (см. рис.). Это важный участок не только для вкусовой информации, но и для висцеральных (т.е. относящихся к внутренним органам) сигналов, включая присутствие жира в пище. Другие органы вокруг кишечника тоже посылают сигналы: это сердечно-сосудистая система, печень и легкие. Многочисленные функции одиночного ядра включают формирование глотательного рефлекса, кашля и реакций, связанных с дыханием, пищеварением и сердцебиением. Кроме того, с этой областью связан примечательный рефлекс – гастроколическая реакция: поглощение пищи, особенно жирной, активирует перистальтику кишечника, обеспечивая дефекацию примерно через полчаса – у малышей и взрослых. Этот рефлекс полезно использовать для того, чтобы сделать время перемены подгузников более предсказуемым.
Информация о вкусе и калориях служит важной эволюционной цели. С самого начала жизни все люди оказывают сильное предпочтение сладкому вкусу и калорийной пище. Тяга к сладкому объяснима: сладкие продукты «заряжены» ценными и быстроусвояемыми калориями. И естественной реакцией на горький и кислый вкус является отторжение. Во всех случаях вкусовое восприятие стимулирует мощные обучающие сигналы, которые говорят мозгу о том, что произошло нечто хорошее или плохое. Эти обучающие сигналы передаются через одиночное ядро в таламус, полосатое тело (striatum) и в неокортекс.
ДНК не просто кодирует рецепторы; она также несет инструкции для каждой клетки, какой именно рецепторный белок она должна формировать. Один тщательно изученный пример – нейроны, определяющие сладкий вкус. Все эти нейроны формируют одинаковые рецепторные молекулы белка, обеспечивающего привязанность к сахару. Исследователи применяли методы генной инженерии к мышам, чтобы переместить последовательность ДНК, отвечающую за рецептор морфина (который обычные мыши не переносят), в то место, где у нормальных животных расположена последовательность, отвечающая за восприятие сладкого вкуса. Такие генетически измененные мыши не переносили сахар, но тянулись к химическим веществам, связанным с морфином, и жадно поглощали их, как если бы это был сахар. Такой эффект наблюдался даже в тех случаях, если количество морфина было слишком незначительным для формирования наркотической зависимости. Результат показывает, что окружающая ДНК действует как дорожный знак, предупреждающий о том, что рецептор в этом месте должен быть подключен к мозгу по линии связи, передающей сообщение «это сладкое, и я хочу еще».
Хотя сладкий вкус определяет только один рецептор и в нашем геноме есть множество рецепторов для других вкусовых ощущений (включая десятки рецепторов, чувствительных к горечи), младенцы инстинктивно считают горький вкус неприятным. Многие ядовитые химические вещества, содержащиеся в растениях, имеют горький вкус, поэтому горечь служит естественным сигналом, побуждающим нас выплюнуть то, что находится во рту. Однако мы можем научить свой мозг получать удовольствие от горького вкуса. Эта гибкость полезна, так как позволяет мозгу ребенка адаптироваться к пище, которая имеет питательную ценность, но содержит одно из тех химических соединений, которые встречаются в иных горьких продуктах естественного происхождения. Со временем мы способны полюбить горький тоник, кофе и брокколи (а дети должны любить брокколи, см. врезку «Практический совет: как заставить ребенка есть шпинат (правило девяти секунд)»). Мы учим наш мозг принимать некоторые виды горечи, пользуясь вознаграждениями, т.е. сочетая их с приятным запахом, высоким содержанием калорий или общественным одобрением, и отвергаем другие виды горечи, пользуясь наказаниями (если они приводят к физическому расстройству или общественному порицанию).
