Джон Медина. Правила мозга. Что стоит знать о мозге вам и вашим детям

Посвящается Джошуа и Ноа. Мои дорогие мальчики, благодарю вас за постоянное напоминание о том, что возраст не имеет значения, если только ты не сыр

Эту книгу хорошо дополняют:

Ловушки мышления

Чип Хиз и Дэн Хиз

Гибкое сознание

Кэрол Дуэк

Искусство объяснять

Ли ЛеФевер

Эмоциональный интеллект

Дэниел Гоулман

Информация от издательства

Издано с разрешения PEAR PRESS c/o PERSEUS BOOKS Inc. и агентства Александра Корженевского

Медина, Джон

Правила мозга. Что стоит знать о мозге вам и вашим детям / Джон Медина; пер. с англ. К. Ивановой. — 3-е изд. — М.: Манн, Иванов и Фербер, 2018.

ISBN 978-5-00100-987-0

В этой книге собрана самая полная информация об особенностях функционирования мозга и приведены практические рекомендации по оптимизации его работы. Внедрение в жизнь правил, описанных автором, поможет повысить эффективность работы, улучшить память, усовершенствовать процесс обучения и позволит успешно проводить переговоры и презентации.

Все права защищены.

Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

© John Medina, 2008

© Перевод на русский язык, издание на русском языке, оформление. ООО «Манн, Иванов и Фербер», 2018

Вступление

* * *

Попробуйте-ка умножить в уме число 8 388 628 на 2. Вы можете вычислить результат за несколько секунд? А один молодой человек способен умножать такие числа на два 24 раза в течение нескольких секунд. И каждый раз называть верный результат. Другой может назвать точное время в любой момент, даже если разбудить его ночью. А одна девочка точно определяет размеры любого объекта на расстоянии шести метров. Еще один шестилетний ребенок рисует такие реалистичные и яркие картины, что их даже выставили в галерее на Мэдисон-авеню. Но никого из них невозможно научить завязывать шнурки на ботинках. Их IQ[1] не выше 50.

Мозг — это нечто удивительное.

Может, ваш мозг не такой необычный, как у этих детей, тем не менее он удивительный. Человеческий мозг с легкостью справляется с самой утонченной системой передачи информации на Земле, считывая маленькие черные значки на полотне из отбеленной древесины и понимая их смысл. Для сотворения этого чуда он посылает электрический импульс по проводам протяженностью в сотни километров к клеткам мозга — столь крошечным, что в эту строку вместились бы тысячи таких клеток. И все это происходит настолько быстро, что вы не успеваете даже моргнуть. Между прочим, вы только что проделали это. И самое невероятное: большинство людей не имеют ни малейшего представления о том, как мозг работает.

Это незнание приводит к странным последствиям. Мы пытаемся разговаривать по мобильному телефону и при этом вести машину, хотя мозг человека не предназначен для выполнения нескольких задач одновременно, когда дело касается внимания. Мы создали стрессовую рабочую среду в офисах, но в таких условиях продуктивность работы мозга снижается. Система школьного образования построена таким образом, что большая часть процесса обучения происходит дома. Пожалуй, это было бы смешно, если бы не было так вредно для человечества. К огромному сожалению, ученые, занимающиеся изучением мозга, редко общаются с учителями, профессиональными работниками, верхушкой системы образования, бухгалтерами и руководителями компаний. Вы не владеете информацией, если только не читаете журнал Neuroscience[2] за чашкой кофе.

Эта книга призвана ввести вас в курс дела.

12 правил мозга

Моя цель — сообщить вам двенадцать фактов о работе мозга. Я назвал их правилами мозга и привожу для их подтверждения научные данные, а также предлагаю идеи относительно того, как каждое правило можно применить в повседневной жизни, в особенности на работе и в школе. Мозг очень сложен, поэтому я сообщаю лишь небольшую часть сведений о каждом аспекте — не всеобъемлюще, но, надеюсь, доступно. На страницах книги вы ознакомитесь со следующими идеями.

• Начнем с того, что не обязательно сидеть за школьной партой по восемь часов в день. С точки зрения эволюции наш мозг развивался в процессе труда и преодоления расстояния свыше 19 километров в день. Мозг по-прежнему стремится к активности, хотя современные люди, к которым относимся и мы, ведут малоподвижный образ жизни. Физическая нагрузка стимулирует работу мозга (правило мозга № 1). Физические упражнения помогают людям, приклеенным к дивану, улучшить долговременную память, логическое мышление, внимание и способность решать поставленные задачи. Я уверен: после восьми часов, проведенных на работе или в школе, это всем пойдет на пользу.

• Как вы могли заметить на примере простой презентации PowerPoint, люди не обращают внимания на скучное (правило мозга № 4). У вас есть лишь несколько секунд, чтобы привлечь их внимание, и 10 минут, чтобы его удержать. По истечении 9 минут 59 секунд необходимо снова привлечь чем-нибудь их внимание, и таймер заново начнет отсчитывать время, — это должно быть что-то связанное с эмоциями. Кроме того, мозгу необходим перерыв. Именно поэтому в книге я использую большое количество историй, чтобы донести свою мысль.

• Вы чувствуете усталость уже в три часа дня? Очевидно, ваш мозг хочет вздремнуть. И это повысило бы вашу продуктивность. В результате одного исследования NASA[3] было выявлено, что 26-минутный сон повышает работоспособность пилотов на 34 процента. Достаточный ночной отдых влияет на умственную деятельность на следующий день. Хороший сон — хорошее мышление (правило мозга № 7).

• Мы познакомимся с человеком, который, прочитав две страницы, способен запомнить новую информацию навсегда. Большинство из нас больше забывают, чем запоминают, поэтому нам необходимо повторить, чтобы запомнить (правило мозга № 5). Узнав правила мозга для развития памяти, вы поймете, почему я выступаю против домашних заданий.

• Мы поймем, что дети в возрасте двух лет только кажутся нам бунтовщиками; на самом деле ими движет жажда исследования. Дети не обладают широкими и глубокими знаниями об окружающем мире, но им хорошо известно, как их приобрести. По своей природе мы исследователи (правило мозга № 12), и это качество будет присуще нам всегда, несмотря на созданное нами искусственное окружение.

Это не рекомендации

Не считайте идеи, которые приводятся в конце каждой главы, рекомендациями. Они содержат призыв к испытанию их в реальных условиях. Я исходил из того, чем сам занимаюсь в жизни. Мои научно-исследовательские работы связаны с изучением нарушений психики на молекулярном уровне, но особый интерес у меня вызывает взаимосвязь между геномом и поведением. Большую часть своей профессиональной жизни я проработал консультантом; меня приглашали для участия в исследовательских проектах, когда требовалась помощь молекулярного биолога с подобной специализацией. Я имел возможность наблюдать за бесконечными попытками изучить зависимость мыслительной деятельности от набора хромосом.

В одной из таких поездок мне в руки случайно попали статьи и книги, в которых содержались требования ускорить «прогресс» в области исследования мозга, чтобы применить их результаты в системе образования и на рабочем месте. И я взволновался, полагая, что авторы прочитали литературу, которую не засек мой радар. Я изучал несколько направлений науки о мозге, но мне неизвестно, как обеспечить лучшую методику обучения или работы. Честно говоря, наука до сих пор не знает, почему человеческий мозг способен приказать телу взять стакан воды максимально удобным способом.

Впрочем, для паники не было причин. Следует скептически относиться к любым заявлениям о том, что наука о мозге может прямо ответить на вопрос, как стать лучшим учителем, родителем, руководителем или студентом. Эта книга призывает проводить широкомасштабные исследования в данной области просто потому, что мы не обладаем достаточными знаниями для того, чтобы давать рекомендации. Это попытка вакцинации против таких мифов, как, например, эффект Моцарта[4], которая, кстати, опровергает мнение, что прослушивание некоторых аудиозаписей, когда ребенок находится еще в утробе матери, обеспечит ему поступление в Гарвард или левополушарное и правополушарное мышление.

Назад в джунгли

Все, что нам известно о мозге, мы узнали благодаря научным работам биологов, исследующих строение и функции мозга; психологов, изучающих поведение человека; когнитивных нейробиологов, сопоставляющих эти два ряда данных; и эволюционных биологов. Хотя нам не много известно о том, как работает мозг, но, анализируя историю эволюции, мы понимаем, что мозг человека сформировался под влиянием необходимости выживания на открытой местности, полной опасностей, в условиях постоянного движения, формируя так называемые предельные возможности мозга.

Все аспекты, описанные в книге — физическая нагрузка, выживание, «проводка» (или нейронные связи), внимание, память, сон, стресс, чувства, зрение, пол и исследование, — соотносятся с этими предельными возможностями. (Кстати, в данном контексте движение можно трактовать как упражнение.) Изменчивость окружающей среды способствовала развитию высокой пластичности человеческого мозга, что, в свою очередь, дало людям возможность обдуманно исследовать мир. Учась на своих ошибках, человеческое племя выживало в диких условиях, а это требовало повышенного внимания к одним вещам и пренебрежения другими и, помимо этого, специфическим образом организовывало память. Хотя сегодня наша мыслительная деятельность и проходит почти все время в аудиториях и офисах, наш мозг настроен на выживание в степях и джунглях. И с этим надо считаться.

В целом я славный парень, но довольно придирчив, когда дело доходит до научной работы. Все источники, на которые я ссылаюсь в этой книге, прошли строгий отбор: они пропущены через фильтр, который мои коллеги по компании Boeing (где я работал) назвали «фактором придирчивости Медины». Иными словами, если уж я на что-то ссылаюсь, то можете быть уверены, это серьезная концепция, опубликованная в специализированных журналах и подтвержденная независимыми экспертами несколько раз. (Полный список ссылок в книге не приводится, он размещен на сайте www.brainrules.net.)

О чем же говорят эти исследования в целом? Вот о чем: если бы вы поставили перед собой цель создать учебную среду, абсолютно препятствующую хорошей работе мозга, то она была бы похожа на учебную аудиторию. Если бы вы хотели создать рабочую среду, которая точно препятствовала бы хорошей работе мозга, то создали бы подобие офиса. Но если вы хотите научить свой мозг работать на полную мощность, действуйте иначе, руководствуясь предложенными ниже правилами.

Правило № 1. Физическая нагрузка стимулирует работу мозга

* * *

Если бы этот сюжет не был снят на камеру и все средства массовой информации не гудели о нем, в такую историю сложно было бы поверить.

С наручниками на руках, закованный в кандалы и связанный морским канатом, один человек был брошен в Калифорнийский залив в Лонг-Бич. Второй конец каната был прикреплен к семидесяти лодкам, которые раскачивались на волнах залива, — на борту каждой находилось по одному пассажиру. Борясь с сильным ветром и течениями, мужчина проплыл более двух километров до моста Кингс-Бей, на буксире он тянул семьдесят лодок с пассажирами. Так Джек Лаланн отметил свой день рождения. Ему исполнилось 70 лет.

Джек Лаланн родился в 1914 году; в Америке его называют святым патроном фитнеса. Он был звездой одной из самых длительных телевизионных программ. Лаланн также автор многих изобретений: первого тренажера для экстензии ног, первого тягового канатного тренажера и фиксаторов для веса — всего, что сейчас составляет стандартный арсенал любого тренажерного зала. Это он придумал упражнение, названное в его честь «Прыгающий Джек». Сейчас Лаланну за девяносто[5], и перечисленные факты далеко не самые примечательные в истории этого бодибилдера.

В интервью с его участием больше всего впечатляет не сила его мышц, а сила ума. Лаланну присуще удивительно живое мышление. Его чувство юмора молниеносно, он мастер импровизации. «Я говорю людям, что не могу умереть. Ведь этим я испорчу свой имидж!» — заявил он однажды американскому тележурналисту Ларри Кингу. Он часто жаловался на камеру: «Почему я такой сильный? Вы знаете, сколько калорий в сливочном масле, сыре и мороженом? Вы предлагаете своей собаке на завтрак чашку кофе и пончик?» Джек сетовал на то, что не ел десерт с 1929 года. Сверхэнергичный, самоуверенный, с активностью, присущей двадцатилетнему спортсмену.

Сложно удержаться от вопроса: есть ли взаимосвязь между физической и умственной активностью? Ответ очевиден: определенно есть.

Выживает тот, кто в форме

Хотя об эволюции человечества ведется много споров, один факт признается палеоантропологами всего мира. Двумя словами его можно сформулировать так: мы двигались. И много.

Когда благодатные тропические леса начали увядать, что повлекло за собой проблемы с добыванием пищи, люди были вынуждены отправиться в путешествие по преимущественно засушливым местностям в поисках зарослей, где можно было бы укрыться. По мере того как климат становился более сухим, прохладные «ботанические торговые аппараты» исчезали. Вместо того чтобы перемещаться в трех измерениях в условиях древесного образа жизни, который требовал физической ловкости, люди начали прогуливаться вперед и назад по засушливым саваннам в двух измерениях, что требовало выносливости.

По мнению известного антрополога Ричарда Рэнгема, «в день мужчина проходил от 10 до 20 километров, а женщина — вдвое меньше». Большинство же ученых согласны с предположением, что в среднем в день древний человек преодолевал расстояние более 19 километров. Из этого следует, что его мозг развивался не тогда, когда он бездельничал, а когда работал.

Первым марафонским бегуном из рода человеческого был злой хищник Homo erectus. Около двух миллионов лет назад, после того как семья человека прямоходящего увеличилась, он начал перебираться за пределы своего поселения. Наши прямые предки, Homo sapiens, проделали то же самое: начав путь из Африки 100 тысяч лет назад и достигнув Аргентины 12 тысяч лет назад. Некоторые ученые предполагают, что мы невероятными темпами расширяли зону обитания — на 40 километров в год. Это впечатляющий факт, учитывая среду обитания наших предков, преодолевавших реки и пустыни, джунгли и горы без помощи карт и зачастую без каких-либо орудий. Не имея специальных знаний, они построили лодки, хоть и не оснащенные рулевым колесом, однако пригодные для путешествий по Тихому океану, притом что обладали самыми скромными навигационными способностями. Они постоянно находили новые источники питания, встречали новых хищников; следовательно, им постоянно грозила физическая опасность. Ежедневно древние люди страдали от разных напастей и странных болезней, рожали и растили детей — и все это без пособий по современной медицине.

Будучи относительно слабыми представителями царства зверей (так, волосяной покров на теле человека не спасает от ночной прохлады), мы должны были вырасти и приобрести отличную физическую форму — или не вырасти вовсе. Эти факты тоже свидетельствуют о том, что развитие умственных способностей, то есть мозга, стало главным в мире, где всегда присутствовало движение вперед.

Если когнитивные навыки развивались при помощи физической активности, возможно ли, что она по-прежнему влияет на процесс познания? Отличаются ли познавательные способности человека в хорошей физической форме от способности к восприятию человека в плохой форме? И что произойдет, если привести себя в хорошую форму? Ответы на эти вопросы можно найти с помощью научных испытаний. Пожалуй, они напрямую связаны с тем, почему Джек Лаланн способен был шутить по поводу десертов в свои-то девяносто.

Вы состаритесь как Джим или как Фрэнк?

Мы убедились в положительном влиянии физической нагрузки на мозг на примере стареющего поколения. На эту мысль меня натолкнул некий Джим и хорошо известный всем Фрэнк. Я познакомился с ними, когда смотрел телевизор. В документальном фильме об американских домах престарелых показывали людей в инвалидных креслах, большинству было далеко за восемьдесят; хотя они пребывали в здравом уме, занимались тем, что сидели в тускло освещенных помещениях в ожидании смерти. Одного из них звали Джим. У него был пустой, унылый, одинокий взгляд. Он мог разрыдаться от любой мелочи и последние годы жизни сидел и смотрел в никуда. Я переключил канал — и остановился на передаче с очень молодо выглядящим Майком Уоллесом. Журналист брал интервью у восьмидесятилетнего архитектора Фрэнка Райта. Я приготовился услышать что-нибудь весьма увлекательное.

— Прогуливаясь по собору Святого Патрика… здесь, в Нью-Йорке, я испытываю своего рода трепет, — сказал Уоллес, закуривая сигарету.

Пожилой человек взглянул на Уоллеса:

— Вы уверены, что это не комплекс неполноценности?

— Из-за того, что здание такое огромное, а я такой маленький, вы это имеете в виду?

— Да.

— Думаю, нет. Надеюсь, что нет.

— А вы разве ничего не чувствуете, когда заходите в собор Святого Патрика?

— Печаль, — ответил тут же Райт, — потому что в нем не отражается дух независимости и суверенности личности, который, по моему мнению, должен присутствовать в монументах, имеющих отношение к культуре.

Я был ошеломлен тонкостью ответа Райта. Четырьмя предложениями ему удалось продемонстрировать ясность мышления, непоколебимость взглядов, склонность мыслить не так, как все. Продолжение интервью было таким же ярким, впрочем, как и все в жизни Райта. Он завершил работу над проектом Музея Гуггенхайма в 1957 году (свою последнюю работу) в возрасте 90 лет.

Меня также поразило еще кое-что. Размышляя над ответами Райта, я вспомнил о Джиме из дома престарелых. Они были одного возраста — того же, что и большинство других постояльцев. И внезапно мне в голову пришла мысль о двух типах старения. Джим и Фрэнк жили приблизительно в одно время. Но разум одного совершенно потух, в то время как другой сохранил ясность мышления до последних дней. Чем вызваны такие различия в процессе старения обитателя дома престарелых и знаменитого архитектора? Этот вопрос занимал научное сообщество долгое время. Ученым давно известно, что одни люди стареют с шиком, сохраняя энергию, ведя полноценную жизнь и в 80, и в 90 лет. Другие же, побитые жизнью и сломленные, зачастую не доживают и до семидесяти. Попытки объяснить эти различия привели к важным открытиям, которые я сгруппировал в виде ответов на шесть вопросов.

1. Существует ли фактор, определяющий процесс старения?

Ученые всегда затруднялись ответить на этот вопрос. Они выявили множество факторов, от природных до связанных с воспитанием, которые влияют на способность человека достойно встретить старость. Поэтому научное сообщество двояко восприняло заявление группы исследователей о сильном влиянии социального окружения. Такой вывод непременно вызвал бы улыбку на лице Джека Лаланна: для него одним из главных факторов, определяющих, какой будет старость, была подвижность или малоподвижность. Если вы приверженец «диванного» образа жизни, то, скорее всего, в старости станете похожи на Джима, если, конечно, доживете до восьмидесяти. Если вы ведете активную жизнь, то, вероятно, будете похожи на Фрэнка Райта и непременно доживете до 90 лет. Дело в том, что физические нагрузки улучшают состояние сердечно-сосудистой системы, что, в свою очередь, снижает риск сердечных заболеваний. Исследователей заинтересовал вопрос: почему «удачно» стареющие люди производят впечатление более активно мыслящих? В связи с этим возник следующий вопрос.

2. Так ли это в действительности?

После проведения всевозможных тестов (не имеет значения, как был получен результат) ответ оказался положительным: физические нагрузки на протяжении всей жизни способствуют поразительному улучшению когнитивных процессов, в отличие от малоподвижного образа жизни. Приверженцы физкультуры обошли лентяев и лежебок по показателям долговременной памяти, логики, внимания, способности решать проблемы и даже так называемого подвижного интеллекта[6]. Такие тесты определяют быстроту мышления и способность мыслить абстрактно, воспроизводить ранее полученные знания для решения новой проблемы. Таким образом, физические нагрузки улучшают целый ряд способностей, которые высоко ценятся как в школе, так и на работе.

Но не всякое оружие из когнитивного арсенала можно улучшить при помощи физической активности. Например, кратковременная память и определенные реакции с этим не связаны. И хотя в большинстве случаев они тоже улучшаются, подобный эффект у разных людей будет значительно отличаться. Хорошие показатели сохраняются только в комплексе, но не связаны с причиной. Для того чтобы установить прямую связь, необходимо провести ряд других экспериментов. Ученые должны поставить перед собой еще один вопрос.

3. Можно ли превратить Джима во Фрэнка?

Эксперименты напоминали представление с перевоплощением. Исследователи пригласили группу людей, ведущих малоподвижный образ жизни, протестировали их интеллектуальные способности, затем в течение определенного времени подвергали их физическим нагрузкам, после чего повторили тесты. В результате было установлено, что занятия аэробикой способствовали восстановлению всех умственных способностей. Прогресс наблюдался уже после четырех месяцев постоянной физической активности. Аналогичная ситуация наблюдалась и в группе школьников. В рамках одного исследования дети занимались бегом по полчаса два-три раза в неделю. После 12 недель их когнитивные способности значительно улучшились по сравнению с периодом до занятий бегом. По завершении программы показатели вернулись к прежнему уровню. Ученые выявили прямую зависимость. На определенный период физические нагрузки могут превратить Джима во Фрэнка или хотя бы в более удачную версию самого себя.

После того как было установлено влияние физической нагрузки на познавательную деятельность, ученые приступили к уточнению поставленных вопросов. Один из важнейших и, безусловно, волнующих малоподвижный контингент людей вопросов: какая физическая нагрузка (и сколько) необходима для положительных результатов? В связи с этим у меня есть две новости: хорошая и плохая.

4. Какая же плохая новость?

Удивительно, но, основываясь на многолетних исследованиях стареющего населения, ответ на вопрос «сколько?» — не много. Если даже просто гулять несколько раз в неделю, мозг уже выиграет от этого. Даже у суетливых малоподвижных людей есть преимущество перед уравновешенными лежебоками. Наше тело кричит о том, что хочет вернуться к гиперактивному образу жизни в Серенгети[7]. Любой шаг навстречу прошлому человечества, даже самый малый, встречается организмом боевым кличем. Опытным путем было определено, что золотая середина — 30-минутные занятия аэробикой три раза в неделю. Если добавить к ним упражнения для укрепления мышц, когнитивная система получит еще больше пользы.

Разумеется, результаты у разных людей будут отличаться, и не стоит начинать с радикальной программы, не проконсультировавшись с врачом. Слишком высокие нагрузки и переутомление могут нанести вред познавательной способности. Но начать все-таки стоит. Как нам демонстрируют своим примером сельские жители уже на протяжении нескольких столетий, физические нагрузки благоприятно влияют на мозг. Но мера благотворности этого влияния удивила всех.

5. Могут ли физические нагрузки избавить человека от нарушений функций мозга?

Убедившись в прочном эффекте физических нагрузок на обычную познавательную деятельность, исследователи задумались о возможности лечения атипично протекающих когнитивных процессов. Как это повлияет, например, на возрастную деменцию или ее ближайшую родственницу — болезнь Альцгеймера? Как обстоят дела в связи с этим с такими нарушениями, как депрессия? Исследователей интересовал вопрос, как предотвратить и лечить эти расстройства. Спустя десятилетия исследований, проводимых во всем мире, в которых были задействованы тысячи людей, удалось получить точные результаты. Риск возникновения деменции снижается вдвое, если посвящать свободное время физической активности. Занятия аэробикой, например, решают эту проблему. В случае с болезнью Альцгеймера наблюдается еще больший прогресс: риск возникновения такого заболевания снижается на 60 процентов.

Какой же объем нагрузок необходим? Повторяю: вода камень точит. Ученые установили, что достаточно заниматься спортом дважды в неделю. А ежедневные двадцатиминутные прогулки снизят риск приступа стенокардии — одной из основных причин возрастных нарушений умственной деятельности — на 57 процентов.

Человек, внесший наибольший вклад в исследование данного вопроса, в начале своей карьеры не хотел становиться ученым. Он хотел быть тренером. Его зовут Стивен Блэр, и он как две капли воды похож на актера Джейсона Александера, сыгравшего роль Джорджа Костанцы в старом американском ситкоме «Сайнфелд». Блэр работает тренером в старших классах школы Джина Биссела — человека, известного тем, что однажды он отказался от победы в футбольном матче, после того как узнал, что главный арбитр не дал свисток вовремя. Хотя весь офис Лиги был расстроен, Биссел настоял на том, чтобы его команду признали проигравшей — и молодому Стивену хорошо запомнился этот инцидент. Блэр написал, что такая верность правде поддерживает его неумирающее чувство восхищения точным, лишенным сантиментов статическим анализом эпидемиолога, с чего он, видимо, и начинал. Его статья о выносливости и смертности демонстрирует яркий пример того, что, работая в этой сфере, необходимо быть честным. Его напористость вдохновляла других исследователей. Они спрашивали себя: а что если использовать физическую нагрузку не только для предотвращения, но и для лечения психических расстройств, таких как депрессия или повышенная тревожность?

Это очень важный вопрос. Постоянно возрастающее количество научных работ подтверждают, что физическая активность оказывает сильное влияние на оба заболевания. Мы придерживаемся мнения, что это обусловлено тем, что физическая нагрузка регулирует выброс нейротрансмиттеров[8], которые непосредственно связаны с умственным здоровьем: серотонин, дофамин и норэпинефрин. Хотя физическая активность не может полностью заменить психиатрическое лечение, степень ее влияния на настроение настолько велика, что многие психиатры включают ее в обычный курс терапии. В одном эксперименте с участием людей, страдающих депрессией, интенсивная физическая нагрузка заменила антидепрессанты. Даже в сравнении с медикаментозным контролем такая терапия продемонстрировала положительные результаты. Как при депрессии, так и при тревожных состояниях физическая нагрузка незамедлительно оказывала позитивное и длительное влияние. Она эффективна и для мужчин, и для женщин, и чем дольше применяется, тем выше ее эффективность. Особенно эта методика действенна в сложных случаях, а также для пожилых людей.

Большинство рассмотренных нами фактов связаны в основном со стареющим поколением, что наводит на очередной вопрос.

6. Благотворное влияние физической нагрузки распространяется только на пожилых людей?

Чем ближе мы к началу возрастной таблицы, тем менее четким становится эффект от физической нагрузки на познавательную деятельность. В большой степени это определено недостаточной исследованностью данного вопроса. Суровое око науки совсем недавно обратило внимание на молодые поколения. Самой удачной попыткой стало исследование физической активности более 10 тысяч британских госслужащих в возрасте от 35 до 55 лет, которые были распределены на три группы: с низкой, средней и высокой активностью. Люди с низкой физической активностью продемонстрировали скромные когнитивные способности. Подвижный интеллект, требующий импровизации для решения проблем, пострадал от малоподвижного образа жизни. Исследования, проводимые в других странах, подтвердили этот результат.

Лишь небольшое количество проведенных исследований были посвящены людям среднего возраста, а детям — и того меньше. Ученым еще придется проделать много работы, уделив больше внимания роли семьи.

Говоря о некоторых различиях, я хотел бы представить вам Антронетт Янси. Это очень привлекательная особа с широкой располагающей улыбкой, ростом под метр девяносто; в прошлом профессиональная модель, а теперь врач и ученый. Доктор Янси с большой любовью относится к детям. Она заядлая баскетболистка, публикуемая поэтесса и одна из немногих ученых, занимающихся искусством. Неудивительно, что Антронетт, обладающую столькими талантами, заинтересовала роль физической активности в развитии сознания. Она пришла к тому же выводу, что и остальные: физическая активность совершенствует детей. Дети в хорошей физической форме быстрее распознают визуальные стимулы, чем их малоподвижные сверстники, и лучше концентрируются. Исследования умственной активности показали, что физически активные дети и подростки используют больше когнитивных ресурсов для выполнения заданий.

«Дети уделяют больше внимания вещам, которые требуют движения, — говорит Янси. — Им по душе активность, а не сдержанное поведение в классе. Дети чувствуют себя комфортнее, их самооценка выше, они менее подвержены депрессии и тревоге. Все эти факторы влияют на успеваемость и внимательность».

Безусловно, рецепт хорошей успеваемости содержит множество ингредиентов. Выяснить, какие компоненты важнее, то есть необходимы для положительного результата, довольно сложно. Определить, входит ли физическая активность в их число, еще труднее. Но предварительные показатели вселяют оптимизм относительно последующих результатов.

Строительство дорог

Благотворное влияние физической нагрузки на мозг на молекулярном уровне я объясню вам на примере поглотителей пищи, или, выражаясь не столь мягко, профессиональных обжор.

Члены одной организации соревнуются в поедании пищи за отведенное время. Она называется Международная федерация скоростной еды, и ее слоган — я говорю совершенно серьезно — звучит гордо: In voro veritas — что в переводе дословно означает «Истина — в объедании». Как и во всякой спортивной организации, у соревнующихся поглотителей пищи тоже есть свои кумиры. Их верховное «божество» чревоугодия — Такеру Кобаяси по прозвищу Цунами. Он обладатель множества наград за победы в конкурсах по скоростному поглощению пищи, в том числе по поеданию вегетарианских кнедликов (его рекорд составил 83 штуки за 8 минут), булочек со свининой (100 штук за 12 минут) и гамбургеров (97 штук за 8 минут). Одним из редких проигрышей Кобаяси было поражение в соревновании с бурым медведем весом 490 килограммов. В 2003 году телеканал Fox показал сюжет под названием «Человек против чудовища» о том, как великий Кобаяси, съевший 31 колбаску, уступил медведю, поглотившему 50 колбасок, причем всего за 2 минуты 30 секунд. Кобаяси утратил звание короля хот-догов в 2007 году, проиграв Джои Честнату, который съел 66 хот-догов за 12 минут, в то время как Цунами удалось справиться лишь с 63.

Но речь пойдет не о скорости. Дело в том, что происходит со всеми поглощенными Цунами хот-догами. Как и всем нам, для измельчения и переработки пищи ему нужны зубы, кислота и кишечник.

Так или иначе, процесс пищеварения происходит с одной целью: чтобы преобразовать пищу в глюкозу — разновидность сахара, излюбленный источник энергии для организма. Глюкоза и прочие продукты метаболизма всасываются в кровь через тонкий кишечник. Питательные вещества доставляются ко всем частям тела, где они оседают в клетках, из которых состоят различные ткани тела. Клетки с хищностью акул поглощают эти сладкие вещества. Химические вещества клеток жадно разрывают молекулярную структуру глюкозы, чтобы добыть из нее энергию. Этот процесс протекает с такой жестокостью, что атомы при этом просто разрываются на части.

Как и при любом производственном процессе, в результате такой интенсивной активности вырабатывается изрядное количество токсичных отходов. В случае с пищеварением эти отходы состоят из неприятных масс избыточных электронов, оторванных от атомов молекул глюкозы. Сами по себе эти частицы проникают в молекулы клеток, превращая их в весьма токсичные субстанции, называемые свободными радикалами. Если сразу их не остановить, они полностью разрушат клетку изнутри, а постепенно и весь организм. Они даже могут вызывать мутацию ДНК. Однако мы не умираем от передозировки электронами, потому что пригодный для дыхания кислород, содержащийся в атмосфере, как губка, впитывает их, что и является его главной функцией. Кроме того, кровь доставляет пищу к тканям, а вместе с ней и кислородные губки. Все лишние электроны абсорбируются кислородом и благодаря молекулярной магии трансформируются во вредный, но не такой подвижный углекислый газ. Кровь возвращается в легкие, где углекислый газ выводится из нее с выдохом. Таким образом, будь вы скоростной или обычный едок, вдыхаемый воздух не позволяет поглощенной пище убить вас.

Питание тканей и вывод токсичных частиц — ключевые моменты этого процесса. Поэтому кровь должна поступать во все части организма. Она выполняет функцию официантов и чистильщиков от вредных веществ, и недостаточное кровоснабжение каких-либо тканей может привести к их отмиранию, включая и мозг. Это важно, так как у мозга просто чудовищный аппетит в потреблении энергии. Хотя мозг составляет всего лишь 2 процента от массы человеческого тела, он использует около 20 процентов потребляемой всем организмом энергии — в 10 раз больше, чем можно было бы предположить. Когда мозг работает в полную силу, он потребляет больше энергии на единицу веса всех тканей, чем четырехглавая мышца во время тренировки. В действительности человеческий мозг не может одновременно задействовать более 2 процентов нейронов. В противном случае глюкоза будет настолько быстро расходоваться, что вы потеряете сознание.

Если вы считаете, что мозгу необходимо большое количество глюкозы и он генерирует много токсичных веществ, то вы попали в самую точку. Выходит, мозгу нужно и много насыщенной кислородом крови. Сколько же пищи и отходов может генерировать мозг за несколько минут? Задумайтесь над следующими статистическими данными. Человеку жизненно необходимы три вещи: пища, питье и свежий воздух. Но их влияние на выживание различно. Вы можете прожить тридцать дней без еды и около недели без воды. Но активность мозга столь велика, что без кислорода он может обходиться не дольше пяти минут без риска возникновения серьезных или непоправимых последствий. Когда кровь не доставляет достаточно кислородных губок, происходит чрезмерное накопление токсичных электронов. Даже в здоровом мозге можно улучшить систему кровообращения. Здесь в игру вступает физическая нагрузка. Это напомнило мне об одном изобретении, которое изменило мир.

Шотландский инженер Джон Макадам жил в XIX веке в Англии. В те времена людям было очень сложно перевозить товары по грязным, илистым, зачастую изрытым ямами дорогам. Макадаму пришла в голову идея улучшить качество дорог, используя слои из камня и гравия, что позволило строить более прочные, менее грязные и устойчивые к размыванию дороги. Постепенно идею стали перенимать, и теперь этот процесс носит название макадамизация. Люди получили возможность надежного обмена товарами и услугами. Состояние второстепенных дорог улучшилось, и вскоре все сельские жители могли свободно добираться в отдаленные от их местности районы по стабильным транспортным артериям. Торговля развивалась. Люди становились богаче. Изменив ход вещей, Макадам изменил образ жизни людей. Однако что общего это имеет с физической нагрузкой? Первостепенной целью инженера было улучшение доступа к товарам и услугам, а не их качества. То же самое происходит и с нашим мозгом при улучшении «дорог» в организме, а точнее кровеносных сосудов, при помощи физической нагрузки. Физическая активность не способствует снабжению кислородом или питанием, но обеспечивает лучший доступ кислорода для питания мозга. Происходит это довольно просто.

Благодаря физической активности кровь лучше циркулирует в тканях организма. Это обусловлено тем, что стимулируется выработка кровеносными сосудами сильных, регулирующих кровоснабжение молекул окиси азота. С улучшением циркуляции крови в теле создаются новые кровеносные сосуды, которые глубже проникают во все ткани, что обеспечивает доступ к «товарам и услугам» кровеносной системы, включая питание и выведение отходов. Чем выше физическая активность, тем больше тканей питается и отходов выводится. Этот процесс охватывает все тело. Поэтому занятия физкультурой улучшают многие функции организма человека: укрепляются существующие и создаются новые транспортные системы, как в идее Макадама, и состояние здоровья становится лучше.

То же самое происходит в мозге человека. Визуализирующие исследования показали, что физические нагрузки способствуют увеличению объема крови в зубчатой извилине — важной части гиппокампа, участвующего в консолидации памяти. Улучшение кровоснабжения в результате создания новых капилляров делает доступными большему количеству клеток мозга услуги «бригад», обеспечивающих кровеносное питание и устранение токсичных отходов.

Еще один эффект физической нагрузки стал понятнее: она больше напоминает удобрение для почвы, нежели дороги. При тестировании на молекулярном уровне ранние исследования показали, что физическая нагрузка также стимулирует самый сильный фактор, влияющий на работу мозга, — BDNF[9], или нейротрофический фактор головного мозга, участвующий в развитии здоровых тканей. BDNF оказывает благотворное влияние на рост определенных нейронов мозга. Протеин позволяет этим клеткам оставаться молодыми и здоровыми, стимулируя их желание создавать связи друг с другом. Он также способствует нейрогенезу — процессу формирования новых мозговых клеток. Больше всего такому влиянию подвержены клетки гиппокампа, тесно связанного с когнитивными способностями человека. Физическая нагрузка включает фактор BDNF. Таким образом, чем выше физическая активность, тем больше «удобрения» получает организм — по крайней мере, когда речь идет о лабораторных животных. Согласно некоторым мнениям, по такому же принципу работает и организм человека.

Мы можем вернуться

Все эти факты свидетельствуют об одном: физическая активность — как конфета для когнитивной системы. Человек может вернуться к своему атлетическому прошлому. Нам просто необходимо движение.

В разговоре о возвращении спортсменов на ум приходят такие имена, как велогонщик Лэнс Армстронг и гимнаст Пол Хэмм. Но самое великое возвращение произошло еще до рождения этих спортсменов, в 1949 году, с легендарным гольфистом Беном Хоганом.

Вспыльчивость и грубые манеры Хогана (однажды он съязвил в адрес соперника: «Если бы можно было приставить ему другую голову, то он был бы самым великим гольфистом всех времен») подчеркивали его твердость в принятии решений. Он выиграл чемпионат Ассоциации профессиональных гольфистов в 1946 и 1948 годах и тогда же был назван лучшим игроком года. Но в 1949 году все неожиданно закончилось. Туманной ночью Хоган ехал на автомобиле со своей женой и столкнулся с автобусом. У него были повреждены все кости суставов, задействованных при игре в гольф: ключица, подвздошная кость, таранная кость, ребро; образовались опасные для жизни тромбы. Врачи говорили, что спортсмен больше не сможет ходить, не говоря уже о том, чтобы играть. Но Хоган не обращал внимания на их прогнозы. Спустя год после аварии он вновь вышел на зеленое поле и выиграл Открытый чемпионат США по гольфу. Через три года он отыграл самый успешный сезон, став победителем в пяти из шести соревнований, в которых принимал участие, включая три главных чемпионата года (названных в его честь «Шлемом Хогана»). По поводу одного из величайших возвращений в истории спорта в присущей ему язвительной манере Хоган сказал: «Люди всегда говорили мне о том, что я не смогу сделать». Он ушел из спорта в 1971 году.

Задумываясь о влиянии физической активности на когнитивные способности и способах их улучшения, я вспоминаю о таких возвращениях. Цивилизация, давшая нам такие достижения, как мобильная связь и интернет, оказала нам также и дурную услугу, позволив весь день сидеть на пятой точке. Учась и работая, мы перестаем быть физически активными, такими как наши предки. В результате нам недостает движения.

Вспомним, что наши предки проходили более 19 километров в день. Это значит, что на протяжении всей истории эволюции мозг поддерживался телом олимпийца. Они не просиживали по восемь часов напролет в классах. Не сидели в кабинетах по восемь часов кряду. Если бы мы сидели восемь часов посреди Серенгети, то уже через восемь минут превратились бы в чей-нибудь обед. У нас не было бы миллионов лет для адаптации к сидячему образу жизни. Выходит, мы должны вернуться к прежнему. В первую очередь нужно прекратить бездеятельность. Я уверен, что, разбавив восьмичасовой рабочий день в школе и на работе физическими нагрузками, мы не станем умнее, но это сделает нас нормальными.

Идеи

Без сомнения, человечество охватила эпидемия избыточного веса, но сейчас я не буду тратить время на обсуждение этой социальной проблемы. Преимущества физической активности можно перечислять долго, так как она влияет на все системы организма и оказывает положительное воздействие на психику. Физическая нагрузка делает более крепкими мышцы и кости, например повышает выносливость и улучшает равновесие, помогает регулировать аппетит, изменяет липидный профиль крови, снижает риск возникновения более десяти видов онкологических заболеваний, укрепляет иммунную систему и противостоит негативному влиянию стресса (см. главу 8). Насыщая кардиоваскулярную систему, физическая активность снижает риск возникновения заболеваний сердца, сердечных приступов и диабета. Что касается пользы для интеллекта, то физические нагрузки подобны чудодейственной целебной пилюле из арсенала современной медицины. Должен существовать способ применения этих волшебных эффектов в практических целях для учебы и работы.

Перерыв два раза в день

В погоне за более высокими оценками все больше школьных округов[10] отказываются от физического воспитания и перерывов. Учитывая влияние физической активности на познавательную деятельность, этот подход лишен смысла.

В прошлом модель Янси, а сегодня врач, ученый и баскетболистка, описывает результаты реальных тестов: «Они продлевают время академических дисциплин за счет физического воспитания… и поголовно считают: [физическое воспитание] не влияет на выполнение детьми академических тестов… [Когда] подготовленные учителя вводили занятия физической культурой, дети демонстрировали лучшие успехи в языках, чтении и базовых тестах».

Отказ от физических упражнений с целью получить высокие оценки по тестам на знание академических предметов (а нам известно, что физическая активность способствует когнитивной деятельности) похож на попытку набрать вес при помощи голодания. А что если школам включить физическое воспитание в ежедневное расписание уроков, например дважды в день? В ходе одного эксперимента, после обследования состояния здоровья принимавших в нем участие детей, испытуемые приступили к занятиям аэробикой по 20–30 минут каждое утро и упражнениям для укрепления мышц по 20–30 минут после обеда. Все отметили большую эффективность таких занятий при организации тренировок по два-три раза в день. Поскольку прогресс очевиден, вероятно, можно достичь и больших результатов. Можно даже пересмотреть школьную форму. Как же будет выглядеть новый наряд в таком случае? Просто спортивная одежда на каждый день.

Беговые дорожки в классах и кабинетах

Помните эксперимент, в котором, когда дети выполняли физические упражнения, их мозг работал лучше, а после прекращения занятий спортом когнитивные способности испытуемых стремительно ухудшались? Он навел ученых на мысль о том, что важен не уровень спортивных нагрузок, а стабильность насыщения мозга кислородом, — в противном случае эффект улучшения умственной деятельности не снизился бы так быстро. Исследователи провели еще один эксперимент, и его результаты показали, что дополнительный кислород вызвал такой же эффект улучшения когнитивных процессов у здоровых молодых людей.

Они предложили интересную идею для внедрения в классах (не беспокойтесь, речь идет не о кислородном допинге ради высоких оценок): что если в течение урока дети будут не сидеть за партами, а ходить на беговых дорожках? Ученики могут слушать урок по математике или учить английский язык и при этом 1–2 минуты в час заниматься ходьбой на беговых дорожках, расположенных рядом с рабочим столом. Беговые дорожки в классах позволяли бы воспользоваться преимуществами обогащения мозга кислородом и пожинать плоды регулярных физических тренировок. Повлияет ли применение такой методики на успеваемость? До тех пор пока ученые, исследующие мозг, и специалисты системы образования не начнут вместе работать над получением реального полезного результата, ответа мы не узнаем.

Такая же идея может быть воплощена и на рабочих местах, если компании установят беговые дорожки в офисах и будут содействовать физической активности во время утренних и послеобеденных перерывов. Неплохо было бы проводить собрания, пока сотрудники идут по беговой дорожке со скоростью три километра в час. Улучшит ли это способность решать проблемы? Окажет ли влияние на способность запоминать и креативность, как в ходе лабораторных опытов?

Идея внедрения физических нагрузок в план рабочего дня может показаться странной, но реализовать ее совсем несложно. Я поставил беговую дорожку у себя в офисе и теперь регулярные перерывы заполняю не чашкой кофе, а упражнениями. Я даже придумал конструкцию, которая позволяет установить компьютер так, чтобы я мог писать электронные письма, пока занимаюсь спортом. Сначала было сложно приспособиться к такой смешанной деятельности. Мне потребовалось 15 минут, чтобы приловчиться печатать на лэптопе при ходьбе со скоростью три километра в час.

В своих идеях я не одинок. Компания Boeing, например, начинает включать физические нагрузки в программу подготовки командного состава. Раньше команды, занимающиеся решением проблем, работали допоздна; теперь же вся работа должна быть завершена в течение дня, и остается время на упражнения и сон. Все больше рабочих групп добиваются поставленных целей. Вице-президент Boeing установил беговую дорожку в своем офисе и подтверждает, что упражнения делают ясной голову и помогают сосредоточиться. Руководство компании обдумывает возможность включения занятий физкультурой в распорядок дня.

Для поддержания столь радикальных идей есть две уважительные причины. Во-первых, регулярные занятия спортом помогут снизить затраты на медицинское обслуживание сотрудников. Без сомнения, снижение риска сердечного приступа или болезни Альцгеймера — весьма гуманная задача. А во-вторых, физическая нагрузка стимулирует когнитивные способности служащих. Здоровые сотрудники способны мобилизовать свой природный интеллект гораздо лучше, чем больные. В компаниях, конкурентоспособность которых зависит от креативности и интеллекта, такая мобилизация приравнивается к стратегическому преимуществу. В лабораторных условиях регулярные занятия спортом привели к улучшению способностей решать проблемы, подвижного интеллекта и даже памяти. Будет ли это столь же эффективно в рабочем процессе? Какие упражнения следует выполнять и как часто? Этот вопрос стоит изучить.

Резюме

• Наш мозг был создан для ходьбы на расстояние 19 километров в день!

• Чтобы улучшить умственные способности — двигайтесь.

• Физическая нагрузка обеспечивает поступление в мозг крови, доставляющей глюкозу для потребления энергии и кислород для очищения от токсичных частиц. Она также стимулирует выработку протеина, который способствует созданию нейронных связей.

• Занятия аэробикой два раза в неделю уменьшают риск возникновения умственных расстройств вдвое и снижают риск развития болезни Альцгеймера на 60 процентов.

Правило № 2. Выживание: мозг человека тоже эволюционировал

* * *

Когда моему сыну Ноа было четыре года, на заднем дворе он нашел палку и показал ее мне. «Красивая у тебя палка, молодой человек», — сказал я. И он честно мне ответил: «Это не палка. Это меч! Руки вверх!» И я поднял обе руки вверх. Мы рассмеялись. Мне запомнился этот короткий разговор, и, когда вернулся в дом, я понял, что только что мой сын продемонстрировал уникальность процесса человеческого мышления, имеющего многомиллионную историю. И для этого ему понадобилось меньше двух секунд.

Довольно сложная задача для четырехлетнего ребенка. Животные тоже обладают когнитивными способностями, но процесс мышления людей совершенно иной. Развитие, которое спустило людей с деревьев в саванну, наделило наш мозг структурными элементами, которых нет больше ни у одного живого существа, а также умением уникально использовать общие для всех элементы. Как и почему наш мозг развивался таким образом?

Итак, мозг человека устроен так, чтобы решать проблемы выживания в нестабильной окружающей среде и делать это постоянно. Эта своеобразная стратегия выживания позволяет прожить достаточно долго и передать гены новым поколениям. Все верно: все сводится к сексу. Жестокая экосистема способна раздавить живой организм с такой же легкостью, с какой и поддерживает его. Ученые установили, что 99,99 процента всех организмов, которые когда-либо жили, в настоящий момент вымерли. Нашим телам, включая мозг, свойственна генетическая адаптация. Механизм выживания не только заложил фундамент для всех правил мозга, но и объясняет, как человечеству удалось завоевать мир.

Для борьбы с жестокой окружающей средой существует два способа: стать сильнее или стать умнее. Мы выбираем второе. Невероятно, что такой физически слабый вид сумел завоевать планету не при помощи мышечной массы, а путем увеличения количества нейронов мозга. Однако нам это удалось, и ученые прилагают большие усилия, чтобы выяснить как. Джуди де Лоач занималась изучением этого вопроса. Она стала уважаемым ученым в эпоху, когда женщинам не хватало смелости заниматься научными исследованиями, и все еще занимает активные позиции, работая в Виргинском университете. Каким же был предмет ее исследования, учитывая ее выдающийся ум? Конечно же, это человеческие умственные способности. Ее интересовал вопрос: чем познавательный процесс человека отличается от восприятия животными окружающего мира?

Еще одним вкладом в науку стало изучение того, что отличает человека от обезьян, — то есть способности манипулировать символами. Именно это проделал мой сын, когда представлял, что палка — это меч. При виде пятиугольной геометрической фигуры мы не сомневаемся, что это пятиугольник. Так же легко мы распознаем американский военный штаб. Или микроавтобус Chrysler. Наш мозг понимает буквально символы объектов и одновременно способен перевоплощать их в нечто другое. Например, в какие-либо иные предметы. Де Лоач назвала это явление двойственным восприятием. Эта теория описывает способность присваивать предметам характеристики и значения, которыми в действительности они не обладают. Другими словами, человек способен придумывать несуществующие вещи, ему свойственно фантазировать.

Мысленно нарисуйте вертикальную линию. Она должна оставаться вертикальной? Необязательно, если вы знаете, как наделить предмет характеристиками, которыми он не обладает. Давайте продолжим и мысленно проведем горизонтальную черту под нашей линией. Теперь вышла цифра 1. Поставьте над ней точку — получилась латинская буква i. Линия не обязательно должна быть линией. Она может означать что угодно — то, чем вы ее представите. Это значение может быть связано с каким-либо символом просто потому, что не было соотнесено с чем-то другим. Единственное, что для этого необходимо, — чтобы все приняли присвоенное символу значение.

Мы настолько хорошо владеем техникой двойственного восприятия, что можем создавать различные значения. Это дает нам способность к языковому выражению и письму. Позволяет мыслить математическими категориями. Наделяет способностью творить. Окружности и квадраты становятся геометрией и кубизмом. Точки и завитки — музыкой и поэзией. Между мышлением символами и способностью создавать культурные ценности существует непреложная связь. Ни одно другое живое существо не способно на это.

Впрочем, при рождении эта способность не полностью сформирована. Де Лоач удалось продемонстрировать это на ярком примере. В ее лаборатории одна маленькая девочка играет с кукольным домиком. В соседней комнате воссоздан идентичный домик реальной величины. Исследователь кладет маленькую пластмассовую собачку под диван в кукольном домике, а затем предлагает ребенку найти большую версию собаки в увеличенном варианте дома. Что же делает девочка? Трехлетний ребенок входит в комнату, тут же заглядывает под диван и видит там большую собаку. Но если бы малышке было два с половиной года, она не знала бы, где искать собаку, потому что еще не умела бы мыслить символически и заметить связь между маленькой и большой комнатами. Всесторонние исследования показали, что символическое мышление полностью развивается к трем годам. Мы мало чем отличаемся от обезьян, пока не перерастем этот ужасный возраст.

Практичная особенность

Символическое мышление — многофункциональное свойство. Нашим предкам не приходилось бы наступать на те же грабли, если бы они могли рассказать о своем опыте другим; было бы неплохо, если бы они использовали предупреждающие знаки. При помощи слов мы можем передать знания о жизненной ситуации и избавить всех остальных от необходимости проживать ее и выносить собственные уроки. Однако при этом нужно сохранить символику, выработанную нашим мозгом. Будучи биологической тканью, мозг подчиняется законам природы. И самый главный закон — это эволюция путем природного отбора: кто получит пищу, кто получит право размножаться и тем самым сможет передать свои гены следующему поколению. Какие этапы мы проходим на пути к цели? Какие признаки этого пути остались в нашем полуторакилограммовом интеллекте?

Вы, наверное, помните старые плакаты с изображением эволюционного развития до прямоходящих, высокоразвитых существ. Один такой висит у меня в кабинете. На первой ступени изображен шимпанзе, а последняя фигура в ряду выглядит как бизнесмен 1970-х годов. Между ними расположены странного вида существа, именуемые синантропом и австралопитеком. Но в этом плакате допущены две ошибки. Первая — почти все изображенное на нем неверно. И вторая — никто не знает, как верно. Пробелы в наших знаниях образовались из-за отсутствия наглядности. Почти все окаменелые останки древних людей можно уместить в вашем гараже, и еще останется место для велосипеда и газонокосилки. Результаты экспертизы ДНК позволили определить эволюционный путь, пройденный представителями нашего вида и его предшественниками. Сможем представить, что происходило на территории Африканского континента 7–10 миллионов лет назад. В отношении всего остального до сих пор ведутся ожесточенные споры специалистов.

Интеллектуальный прогресс человечества проходил довольно сложно.

Выводы формулировались на основе доступных данных — найденных орудий труда. Разумеется, это не самый точный способ; но, даже если бы он и был таковым, все равно не дал бы значительных результатов. На протяжении миллионов лет наши предки просто брали камни и разбивали их на части. Ученые, пытаясь сохранить чувство человеческого достоинства, называют их каменными топорами. Миллионы лет спустя прогресс все еще не был впечатляющим. Использовались также «каменные топоры», затачиваемые при помощи ударов о другие камни. Так у людей появились более острые камни.

Однако этого изобретения недостаточно для того, чтобы покинуть лоно Восточной Африки или любой другой экологической ниши. Ситуация изменилась с применением огня для приготовления пищи. Вероятно, было несколько волн миграции из Африки. Наши прямые предки, Homo sapiens, предприняли это путешествие 100 тысяч лет назад. Затем 40 тысяч лет назад случилось нечто неимоверное: древние люди стали рисовать и создавать скульптуры, предметы искусства и украшения. Никто не знает, чем вызваны столь кардинальные перемены, но они были весьма основательными. Тридцать семь тысяч лет спустя люди уже строили пирамиды. А через пять тысяч лет изобрели ракетное топливо.

Но что заставило человечество ступить на этот путь? Можно ли объяснить рывок в развитии способностью к двойственному восприятию? Ответ на этот вопрос полон противоречий, и даже самое простое объяснение далеко не такое уж понятное. Видимо, эти великие усилия были обусловлены резким изменением погодных условий.

Новые правила выживания

Большая часть предыстории человечества протекала в условиях климата, подобного джунглям Южной Америки: туманный, влажный, требующий кондиционирования. Спокойный и предсказуемый. Затем климат изменился. По предположениям ученых, за последние 40 миллионов лет было не менее семнадцати ледниковых периодов. Только в нескольких местах, таких как, например, тропические леса Амазонки и Африки, сохранился засушливый, схожий с теперешним климат. Ледяной покров пришел из Гренландии, и умеренно теплый климат сменился смертельно холодным. Сто тысяч лет назад, родившись в условиях арктического климата, через десять лет вы нежились бы в лучах солнца, сбросив набедренную повязку.

Такая нестабильность оказала сильное влияние на все существа, стремящиеся противостоять ей. Многим это не удалось. Правила выживания изменились, и новые виды живых существ заполняли создавшийся вакуум, по мере того как их соседи вымирали. Древние люди столкнулись с превращением тропиков Северной и Восточной Африки в засушливые, пыльные равнины — постепенный, но неумолимый процесс начался около 10 миллионов лет назад. Одни ученые склонны считать, что причиной этого было влияние глобальных атмосферных течений на вершины Гималаев. Другие полагают, что виной стало внезапное возникновение Панамского перешейка, в результате которого изменились течения Тихого и Атлантического океанов; якобы оно вызвало глобальные катаклизмы, подобные современному Эль-Ниньо[11].

Какой бы ни была причина, погодные условия во всем мире, включая и Африку, изменились. Однако не слишком резко — данный феномен получил название «эффект Златовласки»[12]. Если бы изменения случились внезапно, жестокий климат уничтожил бы всех наших предков, а я не написал бы эту книгу. Если бы изменения протекали слишком медленно, то не было бы необходимости развивать символическое мышление, стало быть, и книги не было бы. Как и в случае со Златовлаской и третьей тарелкой каши, условия создались самые подходящие для того, чтобы стряхнуть нас с удобных деревьев, но не настолько суровые, чтобы убить нас, когда мы упали на землю.

Приземление было только началом тяжелой работы. Люди сразу заметили, что все норы уже заняты. Местные обитатели завладели источниками питания, и большинство из них были сильнее и быстрее наших далеких предков. Привыкнув больше к деревьям, чем к земле, покрытой травой, наши предки столкнулись с понятием «равнина». Если вы думаете, что мы начали процесс эволюции на горизонтальной поверхности с табличкой на спине: «Съешь меня, я жертва», то ошибаетесь.

Джазовая импровизация

Вы можете подумать, что шансы на выживание были невелики. И будете правы. Популяция древних людей составляла не более двух тысяч особей, по другим данным — не более нескольких сотен. Как же тогда им удалось из слабого меньшинства превратиться в растущую и мощную семимиллиардную волну человечества? По мнению Ричарда Поттса, руководителя Программы по изучению происхождения человека Национального музея естественной истории имени Смитсона, существует только один способ. Поставьте крест на стабильности. Не пытайтесь противостоять изменениям. Перестаньте думать о взаимодействии с соседями, так как это не мотив для выживания. Адаптируйтесь к переменам.

Великолепная стратегия! Вместо того чтобы учиться выживать в одной-двух экологических нишах, мы принялись за весь мир. Те, кто был не в состоянии быстро решать новые проблемы или учиться на ошибках, не выживали достаточно долго, чтобы передать свои гены. В результате эволюции мы не стали сильнее, мы стали умнее. Клыки мы отрастили не во рту, а в голове — довольно-таки разумно! Мы продолжали осваивать небольшие рифтовые долины Восточной Африки. А затем принялись за весь мир.

Назвав это явление теорией вариативного отбора, Поттс попытался объяснить, почему наши предки приобрели аллергию на негибкость и глупость. Осталось мало окаменелых доказательств этого прогресса — что стало еще одним поводом для споров, — но все исследователи согласны с двумя аспектами: во-первых, бипедализм[13], а во-вторых, увеличение размера человеческого черепа.

Теория вариативного отбора спрогнозировала несколько простых вещей в отношении обучения человека. Ее прогнозы касались взаимодействия двух сильных качеств мозга: возможности сохранять приобретенные знания, то есть своеобразной базы данных, и способности импровизировать на основе этих данных. Первое позволяет понять, когда мы допустили ошибку. Второе позволяет учиться на ошибках. Оба свойства формируют способность вносить новую информацию в постоянно изменяющихся условиях и могут быть сопоставимы с тем, как мы конструируем классы и кабинеты.

Любая среда для обучения, которая основывается только на факторе хранения информации или только на способности к импровизации, не учитывает и половины наших способностей. Это фатальная ошибка. В связи с этим мне вспомнились джазовые гитаристы: если им хорошо знакома теория музыки, но они ничего не знают о том, как импровизировать на концерте, ничего у них не выйдет. Некоторые школы и работодатели пропагандируют использование стабильной, механически заученной базы данных, игнорируя импровизаторские инстинкты, формировавшиеся миллионы лет. От этого страдает креативность. Другие, напротив, поддерживают способности к творчеству, не ставя на первое место создание фонда знаний. Они игнорируют нашу потребность в глубоких знаниях об объекте, которые запоминаются и сохраняются в высокоструктурированной базе данных. В результате мы имеем прекрасных импровизаторов без глубоких знаний. Возможно, вам знакомы такие люди и среди ваших коллег. Они похожи на джазовых музыкантов, и создается впечатление, что они способны импровизировать, но при этом ничего не знают. Можно сказать, что они подобны джаз-гитаристам, играющим на несуществующей гитаре.

Выпрямившись во весь рост

Теория вариативного отбора позволяет объяснить двойственность восприятия, но не дает ничего для понимания идей Джуди де Лоач или объяснения таких уникальных способностей человека, как умение производить вычисления и писать любовные романы. Многие животные способны формировать базу данных знаний, и многие способны создавать инструменты и даже креативно использовать их. Тем не менее обезьяны не пишут симфонии. Они вообще не могут писать. А люди сочиняют музыкальные произведения и, чтобы их послушать, тратят все свои сбережения на покупку абонемента в Нью-Йоркскую филармонию. Должно быть, что-то иное в истории эволюции сделало человеческое мышление уникальным.

Одна из произвольных генетических мутаций — это адаптация к преимуществам прямохождения. Деревья исчезли (или исчезали), поэтому люди должны были справляться с новым опытом — преодолением длинных дистанций между источниками питания, что особым образом задействовало две ноги. Бипедализм стал отличным приспособлением в условиях исчезающих тропических лесов. Но произошла еще одна, более важная перемена. Это привело к изменению строения таза, и нижние конечности больше не были направлены вперед (как у обезьян). Таз начал выполнять функцию несущей конструкции, обеспечивающей возможность держать голову над травой (такую же функцию он выполняет и сейчас). Прямохождение привело к определенным последствиям. Во-первых, освободились руки. Во-вторых, ходить на двух ногах оказалось энергетически эффективно. Требовалось меньше калорий, чем при хождении на четырех. Тела наших предков использовали излишки энергии не для того, чтобы нарастить мышцы, а для того, чтобы развить мозг, — подтверждением служит мозг современного человека, составляющий 2 процента от массы тела и требующий до 20 процентов всей потребляемой организмом энергии.

Такие изменения структуры мозга привели к шедевру эволюции — области, отличающей наш вид от других. Речь идет о префронтальной коре головного мозга, расположенной непосредственно за лобной костью.

Впервые функции этой части мозга были описаны в связи с получением профессиональной травмы человеком по имени Финеас Гейдж; это самый известный в мире науки о мозге случай. Травма не была смертельной, но семья Гейджа, наверное, желала бы этого. Он был начальником бригады железнодорожных строителей. Веселый, умный, трудолюбивый и ответственный мужчина; многие отцы желали видеть его своим зятем. 13 сентября 1848 года Гейдж заложил взрывчатку между камнями при помощи шпалоподбойки — метровой штанги диаметром 2,5 сантиметра. От взрыва штанга отлетела в голову рабочего, прошла под глазом и повредила большую часть префронтальной коры. Чудом Гейдж выжил, но стал бестактным, импульсивным и грубым. Он ушел из семьи и менял работу одну за другой. Друзья говорили, что он больше не был самим собой.

Таково первое доказательство влияния префронтальной коры на некоторые уникальные когнитивные способности человека, которые называют исполнительными функциями: способность решать проблемы, сосредоточивать внимание и подавлять эмоциональные импульсы. Эта область мозга контролирует многие аспекты поведения, что и отличает нас от животных. И от подростков.

Знакомьтесь: ваш мозг!

Префронтальная кора стала новым дополнением мозга. Внутри черепной коробки заложены три мозга, и их структурные части формировались в течение миллионов лет. (Теория «триединого мозга» — одна из моделей, при помощи которой ученые описывают организационную структуру свода мозга.) Самая древняя нейроструктура составляет ствол мозга, или «мозг ящера». Это довольно оскорбительное название отражает тот факт, что этот отдел мозга выполняет те же функции, что и мозг ящерицы-ядозуба. Ствол отвечает за большинство рутинных операций, выполняемых телом. Его нейроны регулируют дыхание, частоту сердцебиения, сон и бодрствование. В нем, как в Лас-Вегасе, всегда царит активность, подсказывающая мозгу, спите вы или бодрствуете.

Располагающийся сверху мозговой ствол похож на скульптуру скорпиона, несущего сморщенное яйцо на спине. Лимбическая система человека расположена там же, где и у многих млекопитающих, из-за чего она и получила название paleomammalian[14]. Этот отдел головного мозга отвечает за выживание биологического организма, а не за человеческий потенциал. В его функции входит то, что некоторые ученые называют четырьмя «С»[15]: сражаться, съедать, спасаться и совокупляться (то есть репродуктивная функция).

Некоторые отделы «второго мозга» имеют огромное значение для правил мозга. Клешня скорпиона, называемая миндалиной, заставляет испытывать гнев. Или страх. Или удовольствие. Или вспоминать о прошлом опыте, когда вы испытывали гнев, страх или удовольствие. Миндалевидное тело отвечает за эмоции и воспоминания о них. Нога, соединяющая клешню с телом скорпиона, называется гиппокамп. Гиппокамп превращает кратковременную память человека в долговременную. Хвост скорпиона обвивает яйцеобразное образование, похожее на букву «С», как будто защищая его. Это яйцо — таламус, одна из самых активных частей мозга — контрольный пункт чувственного восприятия. Находясь точно в центре головного мозга, он обрабатывает сигналы, поступающие из каждого уголка нашей вселенной, и затем направляет их в определенные участки коры головного мозга.

Рис. 1. Основные отделы головного мозга

Как именно все это происходит — покрыто тайной. Большие нейронные пути пролегают в этих двух частях мозга, соединяясь с другими путями и внезапно разделяясь на тысячи веток. Нейроны (нервные клетки) вспыхивают жизнью, затем внезапно гаснут, потом снова загораются. Комплексные цепи электрической информации потрескивают скоординированно, по повторяющейся модели и убегают куда-то в темноту, передавая информацию на неопределенные расстояния.

Подобно своду собора, кора головного мозга возвышается над обоими полушариями. В переводе с латинского cortex означает «кора», она покрывает мозг. Электрически она связана с внутренней средой. Эта «кожа» по толщине такая же, как папиросная бумага. Кажется, будто она втиснута в пространство, слишком маленькое для размеров ее поверхности. Так и есть: если кору распрямить, она окажется размером с пеленку для младенца; по виду кора головного мозга напоминает скорлупу ореха. Сотни лет исследователи заблуждались относительно функций коры головного мозга. До Первой мировой войны наука не имела представления о том, что каждый отдел коры имеет свою специализацию: речь, зрение, память. На войне было ранено множество солдат, и изобретательность и исследовательский дух врачей помогли им выжить после ранений. Некоторые травмы задевали периферию мозга и разрушали только крохотные участки коры. Много солдат получили такие ранения, которые позволяли ученым детально изучить повреждения головного мозга и странное поведение, которое они вызывали. Их открытие ужасным образом подтвердилось во время Второй мировой войны, и тогда была составлена полная структурно-функциональная карта мозга, — обратите внимание, как она изменилась в течение века.

Ученые выяснили, что с эволюцией мозга развивались и наши головы, постоянно увеличиваясь в размере. Изогнутый тазобедренный сустав и большая голова — не самое удачное анатомическое соседство. Таз — родовой канал — должен быть достаточно широким для рождения детей все с более крупными головами. Многие матери и дети раньше умирали в процессе поиска анатомического компромисса. Роды без медицинского вмешательства все еще остаются достаточно рискованным делом. Какой выход? Рожать детей, пока их голова достаточно мала для того, чтобы пройти через родовой канал. В чем проблема? Мозг ребенка может остановиться в развитии вне лона матери, и компромисс обернется появлением слабого создания, неспособного противостоять хищникам и непригодного для выполнения репродуктивной функции на протяжении более чем десятилетия. Это целая вечность, если живешь в условиях того внешнего мира, который был нам домом в течение веков. В прежние жестокие времена у человека рождалось потомство, способное обучаться всему, но первые несколько лет непригодное для чего-то иного. Так и возникли понятия «ученик», «взрослый», «учитель». В интересах человека было научить своих детей: выживание нашего вида зависело от нашей способности защищать и обучать потомство.

Конечно же, процесс обучения детей, занимающий годы, был неприемлем для наших предков, так как взрослые могли быть убиты, что остановило бы содержательный процесс воспитания. Слабым существам требовался подход, дающий возможность превратиться во взрослых в пределах родительского ареала и покинуть его готовыми к размножению. Мы приняли странное решение: решили поладить друг с другом.

Рука руку моет

Представьте, что вы не самая крупная особь в общине, но у вас есть тысячи лет, чтобы стать таковой. Что бы вы сделали? Для животного найдется самое простое решение — стать физически крупным, укрепив мышцы и кости, как альфа-самец в стае собак. Но существует и другой путь увеличения биомассы. Он заключается не в создании тела, а в создании союзников. Если скооперироваться с соседями, можно удвоить свои силы, даже если лично не станешь сильнее. И все равно будешь доминировать. Вы хотите побороть шерстистого мамонта? Борьба в одиночку будет похожа на схватку олененка Бэмби с Годзиллой. Если же выйти на противника вдвоем или втроем, это уже будет достойное соперничество. Вместе можно придумать, как сделать так, чтобы мамонт упал со скалы. У нас имеется достаточно доказательств того, что именно так древние люди и делали.

Этот подход изменил правила игры. Мы научились сотрудничать, то есть ставить общие цели, учитывающие интересы всех союзников. Конечно, для того чтобы понимать интересы союзника, нужно уметь распознавать мотивацию других, что им нравится и чего они боятся. Необходимо знать об их заветных желаниях.

Осознав, что передача опыта и групповая сплоченность позволяют доминировать, люди изменили свое миропонимание. Если я скажу: муж умер, затем умерла жена, — на первый взгляд, для вас в этом сообщении нет ничего примечательного. Но что если я добавлю два коротких слова: муж умер, затем умерла жена — от горя? Вам вдруг откроется внутренний мир жены, ее душевное состояние, возможно, даже взаимоотношения с супругом.

Такое мышление свидетельствует о том, что мы обладаем моделью сознания. Мы представляем мир, руководствуясь мотивами окружающих, присваивая их даже домашним любимцам и неодушевленным предметам. (Я был знаком с человеком, который обращался со своей яхтой, как с женой. Он делал ей подарки!) Эта человеческая способность помогает в выборе партнера для ежедневного совместного «плавания» и воспитания детей. Модель сознания не присуща другим живым существам. По своей сути она близка к телепатии.

Способность заметить чью-то психическую жизнь и сделать соответствующие умозаключения требует интеллектуальных способностей и, как ни странно, умственной деятельности. Поиск фруктов в джунглях — просто детская игра по сравнению с умением предсказывать и манипулировать другими. Многие ученые полагают, что между приобретением этого навыка и интеллектуальным доминированием человека на планете существует прямая зависимость.

Угадать психическое состояние другого человека довольно сложно, ведь над его головой не появляются предупреждающие знаки и не загорается надпись, сообщающая о его мотивах. Мы пытаемся определить то, что не проявляется в материальном мире. Этот талант доведен у нас до автоматизма: используя его в любой сфере деятельности, мы даже не задумываемся. Помните, как мы преобразовали линию в «1» и i? Теперь у нас есть два значения: линия и объекты, которые она представляет. Выходит, мы согласны с Джуди де Лоач. Наше интеллектуальное мастерство (язык, математика, искусство), возможно, возникло благодаря сильной потребности предугадывать психологическое состояние союзников.

Прочувствовать

Итак, если верно, что способность к обучению развивалась из-за необходимости поддерживать отношения с другими особями, значит, она может подвергаться влиянию эмоционального окружения. Неожиданные результаты эксперимента служат тому подтверждением. Качество обучения частично зависит от отношений между учеником и учителем. Успешность в бизнесе отчасти зависит от отношений между руководителем и подчиненным.

Я вспомнил историю об одном авиаинструкторе, которого хорошо знал. Он рассказал мне о своей лучшей ученице и уроке, который он вынес, обучая ее. Студентка на отлично прошла наземный инструктаж, сдала тесты на тренажерах и успешно завершила весь учебный курс. В воздухе она продемонстрировала удивительные врожденные способности быстро принимать решения даже в условиях резко меняющейся погоды. Однажды, будучи в воздухе, инструктор заметил, что она делает нечто совершенно невообразимое. У него выдался плохой день, и он сорвался на ней, резко убрав ее руки со штурвала. Он со злостью указал на приборы. Ошеломленная студентка попыталась исправить ситуацию, но из-за стресса только наделала еще больше ошибок. Она была не в состоянии думать и, схватившись руками за голову, расплакалась. Инструктор взял управление самолетом в свои руки и посадил его. Долгое время студентка не могла вернуться в кабину самолета. Тот случай отразился не только на отношениях между ней и инструктором, но и на ее способности учиться. Инструктор тоже был подавлен. Если бы он мог предвидеть ее реакцию на свое поведение, то никогда бы так не поступил.

Если человек не чувствует себя в безопасности рядом с учителем или руководителем, он не сможет работать хорошо. Если в отношениях с учеником существует непонимание, учитель не сможет установить с ним контакт, а ученик может замкнуться в себе. Именно это произошло в случае с инструктором и студенткой. В главе 8 вы узнаете, какой вред стресс наносит определенным когнитивным процессам. А прочитав главу 4, вы поймете, что если учитель не может удержать внимание студента, то знания не будут закодированы в базе данных мозга. Итак, мы выяснили, что отношения играют большую роль в обучении человека, и убедились, что отношения между учителем и учеником имеют значение. Мы говорили об обучении такой высокоинтеллектуальной и опасной деятельности, как пилотирование, успех которой тоже полностью зависит от чувств.

Следует отметить, что толчок к эволюции человека был дан незаметными изменениями погодных условий. Понимание этого позволило нам иначе взглянуть на то, как человек обучается: мы научились импровизировать, опираясь на имеющиеся опыт и знания и развивая символическое мышление. Обе эти способности пригодились нам для выживания в саваннах и до сих пор нужны, несмотря на то что мы давно сменили среду обитания на классы и кабинеты.

Резюме

• В нашей голове заключен не один, а три мозга. Один, доставшийся в наследство от пращуров, отвечает за естественное функционирование биологического организма; второй управляет эмоциями; и третий, располагающийся поверх первых двух, как тонкий слой желе, и делает нас высокоразвитыми, интеллектуальными существами.

• Когда климатические колебания уничтожили источники питания, древние люди переместились из лесов в саванны и, приспособившись к изменениям, стали доминировать на планете. Встав на две конечности (вместо четырех), древние люди освободили энергию для развития мозга.

• Символическое мышление — уникальный дар человека. Мы развили эту способность благодаря потребности понимать намерения и мотивацию других особей, что позволило нам взаимодействовать в группах.

Правило № 3. Мозг каждого человека имеет различную электропроводимость нейронов

* * *

Интересно проанализировать неудачи Майкла Джордана в спорте, не правда ли?

В 1994 году лучший в мире баскетболист, признанный телевизионным спортивным каналом ESPN лучшим спортсменом XX века, принял решение выйти из игры и заняться бейсболом. Участие Джордана в одном сезоне не увенчалось успехом: его результат (20,2) стал самым низким по сравнению с результатами постоянных игроков лиги в тот год. Вдобавок он допустил одиннадцать ошибок, играя на удаленном участке поля, что также стало худшим результатом в лиге. Джордан показал настолько плохую игру, что не смог пройти квалификацию даже в запасной состав Низшей лиги. Хотя кажется абсурдным, что человек с превосходной физической подготовкой плохо покажет себя в каком-либо виде спорта, такое бывает, и пример Джордана тому доказательство.

Его провал был еще более постыдным в свете того, что другой легендарный спортсмен Кен Гриффи-младший в тот же год продемонстрировал великолепные результаты на бейсбольной площадке. Гриффи превосходно владел всеми навыками, которых, казалось, недоставало Джордану, причем играл он в Главной лиге, за что мы премного ему благодарны. В 1990-х годах Гриффи играл за команду Seattle Mariners, не сдавая позиций на протяжении почти десятилетия с процентом отбивания 30 и 422 хоум-ранами[16]. Он занимает шестое место в рейтинге хоум-ранов за всю историю бейсбола.

Как и Джордан, Гриффи-младший играл на дальней части поля, но, в отличие от первого, великолепно ловил мячи; казалось, он парит в воздухе. Парит в воздухе? А разве не этим был знаменит Джордан? Строго регламентированная атмосфера бейсбольной площадки не способствовала раскрытию таланта спортсмена, и он вернулся к тому, в чем его мозг и мышцы были лучшими, — к легендарному продолжению своей ошеломляющей баскетбольной карьеры.

Что же происходило с телами этих двух спортсменов? Как способности мозга сообщаться с мышцами и скелетом привели к развитию различных талантов? Это связано с индивидуальными особенностями электропроводимости нейронов — «проводкой». Чтобы разобраться в этом, вначале выясним, что происходит в мозге в процессе обучения, поговорим об огромной роли опыта в развитии мозга — включая вопрос, почему близнецы, обладающие одинаковым опытом, имеют разный мозг, — и узнаем, что у многих есть нейрон Дженнифер Энистон. Я не шучу.

Яичница и черника

Еще в начальной школе вы узнали, что все живое состоит из клеток, и в основном это действительно так. Мало в каких процессах, протекающих в многоклеточных биологических организмах, не задействованы клетки. Можете недооценивать их вклад в жизнедеятельность, но клеткам это безразлично, так как их нельзя контролировать. Они спокойно трудятся за кулисами, наблюдая за всем, что вы делаете в своей жизни. Некоторые клетки настолько скромны, что начинают нормально работать исключительно после того, как теряют способность функционировать. Например, четыре килограмма поверхности кожи человека практически мертвы. Это позволяет другим клеткам защитить вас от ежедневного ветра, дождя и пролитого горячего кофе во время баскетбольного матча. Можно сказать, почти каждый сантиметр поверхности вашего тела мертв.

В биологической структуре живых клеток легко разобраться. Большинство из них похожи на яичницу-глазунью. Белок — это цитоплазма, а желток — ядро. Ядро содержит в себе прототип для дальнейшего производства клеток — молекулу ДНК. ДНК содержит гены, маленькие фрагменты биологических инструкций, которые определяют всё — от роста человека до его стрессоустойчивости. В ядре, похожем на желток, помещается достаточно много генетического материала. Более 2,5 килограмма вещества втиснуто в объем размером с микрон. Микрон равен 0,0001 сантиметра, следовательно, разместить ДНК в ядре — все равно что втиснуть 40 километров рыболовной лески в ягоду черники. Ядро похоже на вагон метро в час пик.

В последние годы наука сделала одно неожиданное открытие: оказывается, ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота, не произвольно скручена в ядре, как вата внутри плюшевого медведя, а свернута сложным, строго определенным способом. Это хитроумное молекулярное плетение дает клеткам разные возможности для «карьерного» роста. Свяжите ДНК одним узором — и клетка станет частью печени. Сложите по-другому — и клетка станет частью системы кровообращения. Скрутите ДНК иначе — и получите нейрон, а вместе с тем и способность прочитать это предложение.

Как выглядит один из этих нейронов? Попробуйте-ка раздавить яичницу-глазунью ногой. Разбрызганная по полу масса будет похожа на многоконечную звезду. Теперь продлите одну из вершин. Смелее. Большим пальцем расплющьте самую крайнюю точку вершины, которую только что вытянули. Теперь она похожа на уменьшенную копию большого многоугольника. Две раздавленные звезды, соединенные толстой линией. Так выглядит обычный нейрон. Нервные клетки бывают различного размера и формы, но вид большинство имеет такой. Раздавленная ногой часть называется клеточным телом. Вершины получившейся звезды — дендриты. Вытянутая часть — это аксон, а маленькая раздавленная пальцем звезда на конце аксона — его терминаль.

Нервные клетки позволяют создать нечто утонченное — человеческую мысль. Чтобы понять, как это происходит, отправимся в путешествие в крошечный мир нейронов. Идею такого путешествия я позаимствовал из одного фильма, который видел в детстве. Он назывался «Фантастическое путешествие», и его автором был Гарри Клейнер. (Чуть позже легендарный писатель-фантаст Айзек Азимов написал книгу с подобным сюжетом.) Это история о группе ученых, которые отправились в путешествие по человеческому телу в уменьшенной до микроскопического размера подводной лодке. Мы тоже используем такую подводную лодку, которая поможет нам увидеть нервные клетки и мир, в котором они существуют. Первым пунктом назначения станет нейрон, расположенный в гиппокампе.

По прибытии к нейрону мы высадимся в древнем лесу. Но нужно быть осторожными, потому что он электрифицирован. Везде видны погруженные в воду сплетенные ветви и огромные стволы, похожие на трубы. Повсюду вспыхивают искры электрического тока, который бежит вверх и вниз по этим трубам. Задрожав от электрического разряда, проходящего сквозь деревья, труба внезапно извергает большое облако из крошечных химических частиц.

Но это вовсе не деревья, а нейроны с особой структурой. Приближаясь к одному из них, понимаешь, что их кора похожа на смазочное масло. В действительности это и есть масло. В нежном внутреннем мире человека, среде обитания нейрона, двойной слой фосфолипидов напоминает по консистенции растительное масло. Его структура придает форму нейронам, подобно тому как скелет придает форму телу. Когда мы погрузимся внутрь клетки, первым делом увидим этот скелет. Итак, погружаемся.

Здесь очень тесно, невероятно тесно, даже неуютно. На всем пути нам придется пробираться через множество перемычек — протеиновые кораллы, представляющие собой скелет нейрона. Благодаря этим густым образованиям нейрон имеет трехмерную структуру. Большинство частей скелета находится в постоянном движении, поэтому мы должны будем постоянно уклоняться. Миллионы молекул спокойно плывут навстречу нашему кораблю, но с интервалом в несколько секунд его начинает трясти от электрических разрядов. Не станем здесь задерживаться.

Заплыв

Мы покидаем обитель нейрона. Опасные заросли белка сменились затопленным каньоном, спокойным и бездонным, по которому нас несет течение. Вдали виднеются другие нейроны. Мы находимся в области между двумя нейронами, которая называется синаптической щелью, и первое, что бросается в глаза, — мы здесь не одни. Мы плывем в окружении множества стаек крошечных молекул. Они вышли из нейрона, в котором мы только что побывали, и теперь, беспорядочно двигаясь, стремятся к следующему, виднеющемуся впереди. Через несколько секунд они разворачиваются и устремляются снова в сторону нейрона, который только что покинули. И он мгновенно поглощает их. Эти стаи молекул называются нейротрансмиттерами и представляют собой молекулярные частицы. Как крошечные курьеры, они служат для передачи информации между нейронами внутри каньона, или, правильнее сказать, синаптической щели. Клетки, обеспечивающие их выход, называются пресинаптическими нейронами, а клетки, которые их впускают, — постсинаптическими нейронами.

Обычно нейроны выделяют химические вещества в синапс вследствие реакции на электрический заряд. Ответная реакция принимающего нейрона может быть положительной или отрицательной. Нейроны способны отключаться от нейроэлектрического окружения (этот процесс называется ингибированием) или подвергаться электрическому воздействию, что обеспечивает передачу сигнала от пресинаптического постсинаптическому нейрону: «Я получил сигнал и передаю хорошую новость дальше». Затем нейротрансмиттеры возвращаются в родную клетку, что называется обратным захватом. Когда клетка поглощает их, система перезагружается и готова к новому сигналу.

Оглядевшись в синапсе по сторонам, мы замечаем нейронный лес, огромный и, на первый взгляд, далекий, с удивительно сложной структурой. Рассмотрим два нейрона, между которыми сейчас находимся. Представьте себе, что два дерева вырвали с корнями и перевернули на 90 градусов таким образом, чтобы их корни, располагающиеся напротив, тесно переплелись — примерно так выглядят два взаимодействующих нейрона. И это самый простой пример. Обычно тысячи нейронов сплетаются друг с другом, занимая лишь небольшие апартаменты в жилищном комплексе нервной системы. Их ветви создают неимоверное количество сплетений. Как правило, формируется десять тысяч точек соединения, каждая из которых отделена синапсом — тем затопленным каньоном, по которому мы плывем.

Всматриваясь в этот подводный гиппокамповый лес, мы замечаем нарушающие спокойствие движения. Извиваясь, словно змеи, в ритме химических потоков колышутся некоторые ветви. Неожиданно конец одного нейрона вздувается, слегка увеличившись в диаметре. Края нейронов разделяются, подобно змеиному языку, и формируют два соединения там, где прежде было одно. По мере того как электрический заряд с треском пробегает через эти движущиеся нейроны со скоростью 400 километров в час, тучи нейротрансмиттеров заполняют пространство между стволами.

Нам остается поклониться нашей субмарине, благодаря которой мы оказались на неизведанной территории и наблюдаем за работой человеческого мозга при обучении.

Радикальное перевоплощение

Нейробиолог и биохимик Эрек Кандел сыграл большую роль в исследовании этого процесса на клеточном уровне. За важные открытия в 2006 году он был удостоен Нобелевской премии, что, несомненно, порадовало бы ее учредителя Альфреда Нобеля. Кандел доказал, что в процессе обучения «проводка» человеческого мозга меняется. Он продемонстрировал, что даже простая информация вызывает изменение структуры нейронов, задействованных в этом процессе. В целом физические изменения возникают в результате функциональной организации и реорганизации мозга — поразительно! Мозг постоянно обучается новым вещам, следовательно, его «проводка» постоянно меняется.

Кандел впервые выявил этот факт, изучая не человека, а морские огурцы. Сделанное им в ходе исследования открытие несколько уязвляло человеческое самолюбие. Неужели же мозг человека обучается таким же образом, как и нервные клетки морских огурцов? То же самое прослеживается и у большого количества других животных. Нобелевская премия за это открытие была присуждена потому, что Кандел описал процесс мышления фактически каждого существа, способного мыслить.

Мы наблюдали эти физические изменения, когда наша подводная лодка бороздила просторы синапса между двумя нейронами. Когда нейроны учатся, они вздуваются, покачиваются и разделяются. Разрывая связь в одной точке, они перемещаются в соседнюю область и создают связи с новыми соседями. Многие нейроны остаются на месте, простирая свои электрические конечности навстречу друг другу и тем самым увеличивая эффективность передачи информации. У вас может разболеться голова, если задумаетесь о том, что прямо в данный момент в вашей голове большое количество нейронов двигается, подобно рептилиям, переползая с места на место, становится толще с одного конца и разделяется. И все это происходит для того, чтобы вы смогли запомнить, например, эту историю об Эрике Канделе и морских огурцах.

Впрочем, еще до Кандела, в XVIII веке, итальянский ученый Винченцо Малакарне провел ряд удивительно новаторских на то время исследований. Обучив птиц определенным командам, он умертвил их, чтобы исследовать их мозг. Обнаружилось, что в сравнении с обычными птицами у этих в определенной области мозга образовались особые складки. Пять лет спустя Чарлз Дарвин выявил подобное различие между мозгом диких животных и их домашних собратьев. Мозг диких животных был на 15–30 процентов крупнее, чем у прирученных. Это свидетельствовало о том, что в условиях суровой действительности дикие животные постоянно учились чему-нибудь, и приобретаемый опыт изменил «проводку» в их головах.

То же самое происходит и с человеком. Мы можем наблюдать это и в баре с латиноамериканской музыкой в Новом Орлеане, и в чинных холлах Нью-Йоркской филармонии. И там, и там собираются скрипачи. Строение их мозга серьезно отличается от строения мозга тех, кто не играет на скрипке. Участок мозга, отвечающий за движение левой руки, которой они выполняют сложные, утонченные движения, выглядит так, словно музыканты придерживались диеты с высоким содержанием жиров. Эта область увеличена, вздута и изборождена, в отличие от области, отвечающей за движения правой руки, в которой держат смычок, выглядящей анорексично и имеющей не столь сложную структуру.

Мозг работает как мышца: чем больше активности вы проявляете, тем крупнее и сложнее он становится. Приводит ли это к развитию интеллекта — другой вопрос, но факт остается неоспоримым: физическая активность влияет на форму мозга. Вы можете создавать и изменять «проводку» простой сменой музыкального инструмента или вида спорта.

Укомплектовать!

Дети занимают места в первом ряду самого масштабного проекта на планете Земля. На мозге каждого новорожденного должна быть надпись: «Укомплектовать». Человеческий мозг лишь частично формируется при рождении, и процесс окончательной комплектации происходит в последующие годы. Самые важные работы завершаются к двадцати годам, а окончательная наладка — когда человеку уже за сорок.

Дети рождаются с таким же количеством связей, как и у взрослых. Однако к трем годам связи в определенных областях мозга удваиваются, а то и утраиваются, что дает нам основания полагать, что развитие мозга ребенка — это ключ к интеллектуальному успеху в будущем. Это неправда, но обсуждать этот вопрос сейчас мы не станем. Процесс удваивания и утраивания тоже недолог. Вскоре мозг берет крошечный секатор и прореживает то, что было создано тяжелым трудом. В этот момент детям около восьми лет, и они снова уравниваются со взрослыми по количеству нейронных связей. И если бы им не предстояло пройти период полового созревания, все — настал бы конец истории. Однако это только середина.

При половом созревании многие процессы стартуют заново. Разные участки мозга начинают развиваться. Снова наблюдается безумный рост и обрезка нейронов. К моменту, когда родители начинают задумываться о финансовой помощи старшеклассникам в колледже, мозг их чад успокаивается и взрослеет (или что-то вроде того). Кривая этого процесса напоминает двугорбого верблюда. Большая активность наблюдается в критические два года, а затем еще большая — в подростковый период.

Хотя может показаться, что клетки-солдаты по команде «Расти!» дружно начинают шагать в ногу и ничто не тревожит их военную дисциплину в запутанном мире мозга, именно тогда в игру вступают правила мозга. Даже поверхностное исследование подтверждает разную степень роста определенных участков у разных людей. Неважно, идет речь о детях или подростках, — у них в разной степени развиваются определенные области мозга. Наблюдаются большие отличия в степени роста или «обрезки» и интенсивности этих процессов.

Я вспоминаю школьные фотографии моей жены, сделанные в то время, когда она познавала все прелести американской системы образования. Она проучилась практически все классы начальной и средней школы с одними и теми же ребятами (и с большинством из них дружит по сей день). Конечно, старомодные прически учителей вызывают у нас смех; меня всегда больше интересовало, как выглядели тогда дети. И зачастую я просто не верил своим глазам.

Первый снимок сделан в первом классе. Все дети приблизительно одного возраста, но по их виду это сложно определить. Одни дети небольшого роста, другие вымахали высокими. Одни похожи на уменьшенные копии зрелых спортсменов. Другие же как будто только вчера освободились от пеленок. Девочки чаще выглядят старше, чем мальчики. На фотографиях классов начальной школы ситуация усугубляется. Некоторые мальчики выглядят так, будто их развитие остановилось на уровне третьего класса, а у кого-то уже начинают пробиваться усы. Некоторые девочки плоскогрудые и больше похожи на мальчиков. Другие, напротив, развиты настолько, что сами могут быть матерями.

К чему я веду? Если бы мы могли, словно рентгеном, просветить глазами их головы, то увидели бы, что их мозг развит так же неодинаково, как и их тела.

Нейрон Дженнифер Энистон

Мы приходим в этот мир, владея набором простейших операций, обеспечивающих выполнение основных функций жизнедеятельности, таких как дыхание, сердцебиение, способность определять свое положение в пространстве. Ученые называют их независимой от опыта «проводкой». В ожидании предстоящего опыта при рождении мозг оставляет часть проектов по строительству нейронов незавершенными. Эта «проводка» связана с такими сферами, как зрение и овладение языком. И наконец, существует «зависимая от опыта проводка». Это понятие можно объяснить на примере истории Дженнифер Энистон. Если вы впечатлительны, лучше пропустите следующий абзац.

Итак, человек лежит на операционном столе, его череп вскрыт. Однако он пребывает в сознании и не зашелся в плаче только потому, что нейроны мозга невосприимчивы к боли. Человек не чувствует острые уколы электродов в нервные клетки. Пациенту сейчас удалят часть нервных тканей — выражаясь хирургической терминологией, прооперируют, — так как он страдает опасными для жизни приступами неконтролируемой эпилепсии. Вдруг хирург достает фотографию Дженнифер Энистон и показывает ее пациенту. Нейрон в голове человека внезапно вспыхивает. Хирург ликующе вскрикивает.

Похоже на сюжет малобюджетного кино, не правда ли? Однако этот эксперимент проводился в реальной жизни. Подопытный нейрон прореагировал на семь фотографий актрисы Дженнифер Энистон и в то же время проигнорировал восемьдесят других изображений, включая известных и неизвестных людей. Нейрофизиолог Киан Кирога говорит: «Когда мы впервые увидели, как нейрон вспыхивает, реагируя на семь разных фотографий Дженнифер Энистон и ни на что больше, мы чуть не подскочили от удивления». Значит, в чьей-то голове притаился нейрон, который стимулируется только тогда, когда Дженнифер Энистон входит в комнату.

Нейрон Дженнифер Энистон? Разве такое возможно? Разумеется, в истории эволюции нет фактов, подтверждающих, что Дженнифер Энистон — постоянный житель «проводки» нашего мозга. (До 1969 года ее даже еще не было на свете.) Кроме того, ученые обнаружили также нейрон Холли Берри — клетку в мозге человека, которая не реагирует на фотографию Энистон или другое изображение, а только на актрису Холли Берри. Есть также нейрон Билла Клинтона. Безусловно, для проведения подобных исследований необходимо иметь хорошее чувство юмора.

Добро пожаловать в мир адекватной окружающему миру «проводки» мозга, в котором одними из ключевых принципов функционирования нейронов являются гибкость и адаптивность. Подобно прекрасной балерине, долго и упорно тренировавшейся, мы хорошо обучены быть гибкими.

Мы можем разделить всех людей в мире на тех, чей мозг знает Дженнифер Энистон или Холли Берри, и тех, чей мозг их не знает. «Проводка» в них будет различной. Эти умозаключения могут показаться наивными, но они подтверждают главную концепцию. Мозг человека подвержен воздействию внешних факторов, и его «проводка» зависит от культурной среды, в которой он находится. Даже у близнецов мозг отличается.

Проведем эксперимент. Предположим, два взрослых брата-близнеца берут в прокате фильм с участием актрисы Холли Берри «Женщина-кошка», а мы в нашей крошечной подводной лодке будем наблюдать за их мозгом, пока они смотрят фильм. И хотя они находятся в одной комнате, сидят на одном диване, близнецы смотрят на фильм под разными углами. Мы видим, как их мозг кодирует визуальные воспоминания различным образом, хотя бы из-за того, что невозможно смотреть фильм из одной и той же точки пространства. И вот уже с первых секунд просмотра фильма в их головах создаются различные нейронные связи.

Один из близнецов накануне прочитал статью, подвергающую критике боевики, в журнале с фотографией Берри на обложке. При просмотре видео его мозг одновременно обращается к воспоминаниям о журнале. Мы видим, что он занят сравнением и сопоставлением комментариев из статьи с фильмом и анализом того, согласен ли он с этой критикой. Второй брат не читал статью, поэтому его мозг не занят этим процессом. Хотя разница может показаться незначительной, в двух головах создаются различные воспоминания об одном и том же фильме.

В этом суть одного из правил мозга. Обучение служит причиной физических изменений в мозге, которые уникальны для каждого отдельного человеческого индивида. Даже у однояйцевых близнецов, имеющих идентичный опыт, нейронная «проводка» различна. Объясняется это незначительными различиями в механизме обработки поступающей информации.

Улица, на которой мы живем

Наверное, у вас в голове родился вопрос: если нейронные связи каждого мозга отличаются, известно ли нам вообще хоть что-нибудь об этом органе?

В общем-то, да. Мозг состоит из миллиардов клеток, которые при помощи общих электрических усилий создают такое прекрасное существо, как вы, или что-нибудь не столь сложное, например морской огурец. Все эти нервные клетки работают по одному принципу. Каждый человек рождается с гиппокампом, гипофизом и самым утонченным электрохимическим хранилищем знаний на планете — корой головного мозга. Эти участки выполняют одинаковые функции в любом мозге.

Чем тогда объясняется индивидуальность? Представьте автомобильную трассу. В США самая разветвленная и сложная наземная транспортная система в мире. Понятие «дорога» включает множество вариантов ее представления, начиная со скоростных автострад, платных автомагистралей, дорог внутри штата и заканчивая жилыми улицами, дорогами с односторонним движением и грунтовкой. Тропинки в человеческом мозге тоже могут быть совершенно разными. В нем есть нейронные эквиваленты скоростных автострад, платных автомагистралей и дорог внутри штата. Эти крупные магистрали у всех людей похожи и примерно одинаково работают у каждого из нас. Такое сходство может быть обусловлено «двугорбой» программой развития, которую мы упоминали ранее. Это и есть независимая от опыта «проводка».

Если мы рассмотрим маленькие дороги — эквиваленты жилых улиц, дорог с односторонним движением и грунтовых дорог в мозге человека, то увидим проявление индивидуальности. В каждом мозге проложено большое количество таких небольших тропинок, и нет на свете двух человек, у которых они были бы идентичными. Индивидуальность сложно уловить, но она очевидна, ведь из малого зарождается большое.

Впрочем, одно дело продемонстрировать, что «проводка» каждого мозга уникальна, и совсем другое — понять, как это влияет на интеллект. Двое ученых, поведенческий теоретик и нейрохирург, имеют разные взгляды на данный вопрос. Теоретик согласен с семью из девяти категорий множественного интеллекта Гарднера. Нейрохирург тоже верит в категории, но при этом полагает, что их могут быть миллиарды.

Познакомьтесь с Говардом Гарднером — психологом, писателем, педагогом и автором теории множественного интеллекта. Гарднер имел смелость заявить, что способности человеческого мозга настолько многогранны, что их нельзя свести к числовому выражению. Отбросив идею тестирования интеллектуальных способностей, он попытался поставить вопрос иначе. Подобно Джейн Гудолл[17], только в городских джунглях, Гарднер и его коллеги наблюдали за реальными людьми в процессе учебы — в школе, на работе, во время игры, в обыденной жизни. Он выделил категории интеллектуальных способностей, которые люди использовали ежедневно, хотя они не всегда идентифицировались как «интеллектуальные» и уж точно не измерялись при помощи IQ-тестов. После долгих размышлений ученый изложил свои умозаключения в книге «Структура разума. Теория множественного интеллекта»[18]. И по сей день вокруг этой книги ведутся бурные дискуссии.

Гарднер выделил по меньшей мере семь категорий интеллекта: вербально-лингвистический, музыкальный, логико-математический, пространственный, телесно-кинестетический, межличностный и внутриличностный. Он назвал их «отправными точками» внутренних процессов человеческого мозга. Эти категории не всегда пересекаются. Гарднер говорит: «Если мне известно, что вы обладаете талантом к музыке, то верность моих предположений относительно других ваших талантов равна нулю».

Некоторые исследователи полагают, что в своих суждениях Гарднер исходит не из научных данных, а из собственных размышлений. Но ни один из них не подвергает критике тезис о множественности человеческого интеллекта. Сегодня работа Гарднера считается единственной серьезной попыткой найти альтернативу количественной оценке когнитивных способностей человека.

Карта мозга

Можно назвать более семи миллиардов категорий интеллекта — столько же, сколько людей живет на планете. Вы сможете понять эту идею на примере исследования мозга четырехлетней девочки, проведенного талантливым нейрохирургом Джорджем Ойманном. Этот авторитетный, седовласый, с проницательным взглядом человек на протяжении десятилетий наблюдал за тем, как выживают и умирают люди на операционном столе. Он один из выдающихся нейрохирургов нашего времени и специалист в области электростимуляционного картирования.

Ойманн склонился над девочкой, страдающей эпилепсией. Хотя она пребывает в полном сознании, ее череп вскрыт. Врач должен удалить больные клетки мозга. Но прежде чем что-либо удалить, ему необходимо произвести картирование. Он оперирует белым гибким зондом с проводом — корковым стимулятором, при соприкосновении посылающим небольшие электрические импульсы. Если коснуться прибором вашей руки, вы почувствуете легкое покалывание.

Осторожно касаясь концом зонда определенной области мозга ребенка, врач спрашивает: «Ты что-нибудь чувствуешь?» Пребывая в полусне, девочка отвечает: «Кто-то только что тронул мою руку». Он прикрепляет крошечный кусочек бумаги к этой области. Затем касается другой точки. Ребенок вдруг вскрикивает: «Кто-то коснулся моей щеки!» Еще одна пометка. Процесс продолжается часами. Подобно картографу, Ойманн составляет функциональную схему мозга маленькой пациентки, уделяя особое внимание области, связанной с ее заболеванием, — эпилепсией.

Таким образом проверяются моторные навыки девочки. По не до конца понятным причинам пораженные при эпилепсии ткани часто располагаются рядом с областью, отвечающей за понимание речи. Ойманн уделяет большое внимание и участку мозга, отвечающему за речь; здесь хранятся слова, предложения и грамматические правила. Эта девочка говорит на двух языках, поэтому необходимо сделать карту двух областей: испанского и английского языков. Крошечная записка с буквой «и» размещается в области, отвечающей за испанский язык, а с буквой «а» — там, где хранится знание английского. Такую кропотливую работу Ойманн проделывает с каждым пациентом, которому предстоит подобная операция. Почему? Ответ может вас шокировать. Он должен составить карту функциональных областей мозга каждого человека, потому что ему неизвестно, где они расположены.

Ойманн не может угадать функции конкретной области, так как нейронные связи каждого мозга уникальны. Не по структуре или функциям, конечно. Например, знания о языке, связанные с существительными, глаголами и грамматическими правилами, хранятся в разных областях мозга; для разных компонентов задействуются разные области. Даже двуязычные люди не хранят знания об испанском и английском языках в одном месте.

Этот факт всегда восхищал Ойманна. Как-то раз он сравнил карты мозга 117 прооперированных им пациентов. И у большинства из них нашел только одну сходную область, отвечающую за речь; под «большинством» понимается 79 процентов пациентов.

Данные электростимуляционного картирования, наверное, самое яркое доказательство индивидуальности человеческого мозга. Но Ойманну хотелось узнать, стабильны ли эти отличия на протяжении жизни и могут ли они влиять на интеллектуальные способности. Он нашел ответы на оба вопроса. Данные, зафиксированные на сделанных в раннем возрасте картах, на протяжении жизни не меняются. По истечении десяти и более лет после операции области, отвечавшие за речь, все так же продолжают выполнять эту функцию. Ученый выявил, что определенные участки отдела мозга, отвечающего за речь, влияют на способности человека к языкам, во всяком случае по данным предоперационного теста IQ. Если вы хотите добиться успеха в изучении языков (или, по крайней мере, успешно пройти тесты), не позволяйте верхней височной извилине командовать областью, отвечающей за речь, иначе ваши вербальные способности будут весьма скромными. Кроме того, убедитесь, что внешний участок этой зоны небольшой и четкий. Если он будет обширным, много баллов вам не заработать. Эти результаты точные и не зависят от возраста. Они получены при исследовании как дошкольников, так и пожилых людей вроде Алана Гринспена[19].

«Проводка» человеческого мозга не просто индивидуальна, различия в ней могут влиять даже на способности человека, например при изучении иностранных языков.

Идеи

Учитывая вышеизложенное, есть ли вообще смысл в школьной системе образования, предполагающей, что каждый мозг обучается одинаково? Можно ли применять одинаковый подход ко всем в работе, особенно в условиях глобализации с ее разнообразным культурным фоном? Полученные результаты помогают понять, как следует обучать детей и как работодатели должны обходиться со своими служащими. Я хочу привести несколько умозаключений относительно реформирования системы образования.

1. Существующая система базируется на ожидании, что результаты обучения должны быть достигнуты к определенному возрасту. Думаю, излишне говорить о том, что мозгу это совершенно безразлично. Ученики одного возраста обладают разными интеллектуальными способностями.

2. Отличия между учениками могут серьезно повлиять на работу в классе. Этот вопрос уже был исследован. Например, около 10 процентов учеников не смогут читать в том возрасте, в котором мы ожидаем этого от них, из-за недостаточно сформированной «проводки» мозга. А модели, дефилирующие по подиуму, внесут беспорядок в науку о мозге, если исходить из ожиданий, связанных с их возрастом.

И что с этим всем делать?

Класс меньшего размера

Нам давно известно, что при прочих равных условиях меньшие по размеру школы создают более благоприятную для учебы атмосферу, чем крупные учебные заведения. Правила мозга объясняют, почему меньше значит лучше.

Поскольку «проводка» мозга у всех различна, способность учителя «считывать» мысли ученика становится важным инструментом. В главе 2 вы познакомились с теорией развития человеческого разума, которая близка по своей сути к телепатии. Эта способность понимать внутренние мотивы других людей и строить предположения относительно работы их мозга на основе имеющейся информации обеспечивает главный подход к пониманию внутренней жизни ученика. Например, учителя могут знать, когда ученики ошибаются или когда они работают в полную силу. Тонко чувствующим учителям это дает понимание, трансформировалось ли то, чему они обучают, в изучаемое. Существует даже определение подобной чувствительности. Я пришел к выводу, что люди с развитой способностью понимать мотивацию других обладают важными задатками для эффективной передачи информации.

Ученики осваивают определенные знания за разное время и в разной степени. Поскольку учитель не может следить за большим количеством учеников, должны существовать определенные пределы количества обучающихся — чем меньше, тем лучше. Маленькие классы обеспечивают успешную работу уже просто потому, что учителю проще уследить за всеми. Человек с развитыми способностями понимать других может быть хорошим учителем. Для того чтобы определить, подходит ли человеку работа учителя, можно использовать тесты типа индикатора типов личности Майерс — Бриггс.

Индивидуальная инструкция

А как же быть со старым требованием создать больше индивидуализированных инструкций для каждого уровня образования? Оно основано на солидных научных данных. Исследователь Кэрол Макдональд Коннор первой занялась изучением этого вопроса. Вместе с коллегой она сравнила стандартную программу по чтению с новой компьютерной программой «A2i», которая использует искусственный интеллект для определения, отстает ли ученик в навыке чтения, и затем предлагает ряд упражнений, чтобы восполнить пробелы.

В сочетании со стандартной школьной программой ее применение было успешным. Чем больше ученики с ней работали, тем выше становились их оценки. Интересно, что компьютерная программа эффективна в сочетании со стандартной. По отдельности учительская и компьютерная программы не столь эффективны. Преподаватель обучает в классе по обычной системе, а ученики с неодинаковым интеллектуальным «рельефом» смогут восполнить пробелы в учебе. Если не бороться с этими пробелами, ученик будет отставать — это закономерный результат неспособности трансформировать инструкции в восприятие. Программа убеждает, что подобные пробелы не останутся незамеченными.

Значит, таково наше будущее? Попытки индивидуализировать обучение — отнюдь не новая идея. Применение компьютерных программ как вспомогательного средства обучения не революционно, однако в сочетании со стандартными методами дает отличный результат. Итак, нам следует:

• оценить необходимость развития у учителей способности понимать мотивацию других людей при помощи одного из четырех основных тестов. Определить, насколько серьезно это влияет на уровень знаний их учеников;

• разработать программы для разных предметов и уровня знаний. Проверить их эффективность. Применить работающую программу таким же образом, как это описано в эксперименте Коннор в журнале Science;

• проверить обе идеи в различных сочетаниях. Ввести их в среду, где показатели взаимодействия «ученик — учитель» обычные и оптимизированные, затем сравнить результаты.

Причина, по которой сделать это необходимо, предельно проста: мы не можем изменить тот факт, что «проводка» человеческого мозга индивидуальна. Уникальное формирование нейронных связей в мозге каждого ученика, работника, клиента — это правило мозга. Вам остается либо принять этот факт, либо игнорировать его. Современная система образования выбирает последний вариант, к сожалению. Нужно прекратить это и выработать новую концепцию индивидуализации, сравнимую по масштабу с проектом «Манхэттен»[20]. Вместе мы сможем разрушить «классовую» систему, основанную на делении по возрастному принципу.

Компании могут применить эти знания для обнаружения лидеров в сочетании с методом «массового производства по индивидуальным заказам», учитывая, что каждый сотрудник — это уникальная личность. Готов поспорить: многие выяснят, что в их организации работает великолепный баскетболист, а они заставляют его играть в бейсбол.

Резюме

• То, что вы делаете и чему учитесь на протяжении жизни, влияет на форму и вид вашего мозга — иными словами, меняет его «проводку».

• У разных людей разные отделы мозга развиваются в различной степени.

• Нет даже двух человек, у которых одинаковая информация хранилась бы в мозге в одних и тех же местах.

• Человек обладает многими видами интеллекта, большинство из которых невозможно оценить при помощи IQ-тестов.

Правило № 4. Мы не обращаем внимания на скучное

* * *

Около трех часов ночи меня разбудил небольшой луч света, скользящий по комнате. В лунном свете я разглядел силуэт молодого человека в плаще, ростом около 180 сантиметров; подсвечивая фонариком, он изучал содержимое нашего дома. В другой руке он держал какой-то металлический предмет, поблескивающий при свете. Так как мой сонный мозг был резко и грубо потревожен, в голову пришла мысль, что в мой дом пробрался грабитель, моложе и крупнее меня, и при себе у него есть огнестрельное оружие. Сердце ушло в пятки, коленки задрожали, и я потянулся за телефоном, чтобы вызвать полицию. Потом, включив свет, встал возле двери детской и начал молиться. Каким-то чудесным образом полицейская машина оказалась как раз неподалеку, и не прошло и минуты после моего звонка, как послышались полицейские сирены. Все произошло очень быстро. Предполагаемый грабитель оставил заведенную машину, на которой планировал скрыться с места преступления, прямо посреди подъездной дорожки к дому. Его тут же задержали.

Все длилось 45 секунд, но мельчайшие детали происшествия навсегда врезались в мою память, начиная с плаща молодого человека и заканчивая силуэтом его оружия. Мой мозг полностью активизировался тогда, и, пока жив, я никогда не забуду этот опыт.

Насколько важно внимание для обучения? Даже не сомневайтесь: очень важно. Чем больше внимания мозг уделяет получаемым сигналам, тем лучше кодируется и, следовательно, сохраняется информация, что приводит к определенным последствиям. Важнейшая роль внимания для обучения нашла подтверждение в школьных исследованиях, проводившихся как сто лет назад, так и совсем недавно. И для любознательного дошкольника, и для скучающего старшеклассника хорошее внимание всегда означает высокую успеваемость. Внимание улучшает запоминание прочитанного материала, дает точность, ясность при письме и математических вычислениях — словом, успешность в любом школьном предмете, когда-либо проходившем проверку.

Всех своих студентов спрашиваю: «Представьте себе среднестатистический урок, не слишком скучный, но и не очень интересный. Когда вы начнете смотреть на часы в ожидании его конца?» Вопрос всегда вызывает некоторое замешательство, пару улыбок, затем молчание. Вскоре слышится реплика:

— Десять минут, доктор Медина.

— Почему десять минут? — интересуюсь я.

— Именно тогда я теряю интерес и начинаю думать, когда же все это закончится.

Эти комментарии обычно произносятся тоном безысходности: лекции в колледже длятся 50 минут.

Научные исследования подтверждают результаты моего неформального опроса: после первых пятнадцати минут стандартной презентации люди обычно начинают уходить. Если переложить вопрос о привлечении внимания на лекции на бизнес, то там показатель неудач составил бы 80 процентов. Что же происходит по истечении десяти минут, что может вызвать такие проблемы? Этого никто не знает. Похоже, мозг производит некий отбор в течение определенного отрезка времени с учетом культурного уровня и генов своего владельца. Следовательно, и на работе, и в учебе необходимо соблюдать правило: привлечь и удержать внимание за это время. Но как? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно разобраться в сложной структуре нейронного комплекса. Мы исследуем интересный мир человеческого внимания (включая процессы, протекающие в нашей голове, когда мы сосредоточиваемся на чем-либо), эмоции и способность выполнять несколько задач одновременно.

Минуту внимания!

При чтении этого абзаца миллионы чувствительных нейронов в вашем мозге одновременно загораются, пытаясь привлечь к себе внимание. Лишь некоторым из них удается передать сообщение в сознание, остальные частично или полностью игнорируются. Удивительно, с какой легкостью удается сохранять этот баланс, без особых усилий предоставляя эфирное время одному из многих сообщений, которые прежде игнорировались. (Пока вы читаете это предложение, вы осознаете, где находятся ваши локти?) Сообщения, привлекающие внимание, связаны с памятью, интересом и сознанием.

Память

То, чему мы уделяем внимание, зачастую зависит от памяти. В повседневной жизни мы используем ранее полученный опыт, чтобы определить, на что следует обратить внимание. Различное окружение связано с различными ожиданиями. Этот факт был продемонстрирован ученым-физиологом Джаредом Даймондом в его книге Guns, Germs, and Steel («Ружья, микробы и сталь»[21]). Он описал путешествие по джунглям Новой Гвинеи. В сравнении с жителями Запада, которые с детства обучались в школе, жители Новой Гвинеи демонстрируют весьма скромные академические способности. Но они отнюдь не глупы. Они способны выявить едва заметные перемены в джунглях, что помогает в выслеживании хищника или поиске дороги домой. Они знают, каких насекомых лучше не трогать и где найти пищу, с легкостью соорудят и развалят жилище. До этого Даймонд никогда не бывал в подобных местах, поэтому не обладал способностью обращать внимание на подобные вещи. Результат его тестирования по таким задачам был бы очень низким.

Культура имеет значение, даже если физическая составляющая не слишком отличается. Например, городские жители в Азии обращают особое внимание на изображение окружающей обстановки и взаимоотношение между объектами на переднем и заднем планах. А городские жители Америки — нет. Они обращают внимание на центральные предметы, а потом на фон; их чувственное восприятие значительно слабее. Такие различия влияют на то, привлечет ли деловая презентация или школьная лекция внимание аудитории.

Интерес

К счастью, независимо от типа культуры, у всех людей есть нечто общее. Например, давно известно, что интерес или важность информации неразрывно связаны со вниманием. Ученые иногда называют эту связь активацией. Как именно это происходит, до сих пор остается загадкой. Вызывает ли интерес внимание? Общеизвестно, что мозг постоянно сканирует чувственное восприятие на потенциально представляющие интерес или важные события. Очень важным событиям уделяется особое внимание. Но возможен ли обратный процесс? Способно ли внимание вызвать интерес?

Маркетологи считают, что это возможно. Им хорошо известно, что новые сигналы — необычные, непредсказуемые или отличающиеся — прекрасный способ запустить цепную реакцию внимания, то есть интерес. Ярким примером этого может служить печатная реклама текилы Sauza Conmemorativo. На плакате изображен неопрятный, бородатый старик в широкополой шляпе, который улыбается, демонстрируя свой единственный зуб. Рядом размещается следующая надпись: «У этого человека единственный недостаток», а ниже большими буквами написано: «Жизнь сурова. Текила не должна быть такой». Бросившая вызов большинству маркетинговых стратегий, рассчитанных на группу двадцатилетних молодых людей, отплясывающих на вечеринке, эта реклама стала весьма эффективной, и внимание общественности переросло в интерес.

Восприятие

Разумеется, чтобы нечто привлекло наше внимание, мы должны понимать, о чем идет речь. Представляете, насколько сложно изучать такое кратковременное явление, как внимание? Ученым неизвестно, в каком именно участке мозга происходит алхимический процесс восприятия. (Согласно некоторым данным, этот процесс управляется несколькими системами мозга.) Нам предстоит пройти долгий путь, чтобы понять его механизм.

Известный британский невролог и великолепный изобретатель доктор Оливер Сакс занимался изучением восприятия. В книге «Человек, который принял жену за шляпу»[22], ставшей бестселлером, он описал интригующий случай из своей практики. Одна пациентка доктора, милая пожилая женщина, умная, с правильной речью и отличным чувством юмора, страдала поражением задней части мозга, что стало причиной необычного расстройства: она не могла фокусировать внимание на вещах, находящихся слева от нее. Она распознавала все объекты, находящиеся в ее поле зрения с правой стороны, могла правильно нанести помаду с правой стороны. Ела она только с правой стороны тарелки, поэтому жаловалась медперсоналу больницы, что ее порции слишком маленькие. Только после того, как тарелку разворачивали и еда появлялась в поле зрения справа, она могла увидеть ее и продолжить есть.

Подобные случаи представляют большую ценность для врачей и ученых. При поражении определенной части мозга становится понятно, что отклонения в поведении связаны именно с ее функционированием. Исследование такого большого количества пациентов, как у доктора Сакса, дает возможность составить обзорную картину, какие участки задействованы при включении внимания. Мозг разделен на два полушария, выполняющих различные функции, соответственно, у пациентов наблюдаются различные расстройства в зависимости от того, какая часть поражена. Марсел Месулам из Университета Норсвестерн выявил, что в полушарии существуют отдельные центры зрительного внимания. Небольшой центр в левом полушарии отвечает за зрительное восприятие предметов, находящихся в поле зрения справа. В правом полушарии располагается глобальный зрительный центр. По мнению Месулама, поражения левого полушария менее критичны для здоровья, так как в целом именно правое полушарие обеспечивает визуальное восприятие.

Разумеется, зрение — только один из органов чувственного восприятия человека. Запахи и звуки тоже анализируются мозгом. Однако мы осознаем и внутреннее психологическое состояние, создаваемое разнообразными событиями и чувствами без конкретных воздействий внешних чувственных стимулов. Что происходит в нашем мозге, когда мы обращаем на что-либо внимание?

Тревога

Тридцать лет назад ученый Майкл Познер разработал теорию внимания, актуальную и сегодня. Познер начал свою исследовательскую деятельность с карьеры физика в компании Boeing вскоре после окончания колледжа. Первый свой вклад в науку он сделал, исследуя возможность снизить уровень шума двигателя самолета, чтобы обеспечить комфорт пассажирам. Вы можете поблагодарить Познера за это, так как его исследование дает теперь относительное спокойствие во время полета, даже если ревущая турбина находится всего в нескольких метрах от пассажира. Видимо, первая работа пробудила в нем интерес к тому, как мозг обрабатывает различную информацию. Он защитил докторскую диссертацию на основе этой важной проблемы. Познер предположил, что человек обращает внимание на что-либо благодаря трем отдельным, но тесно взаимосвязанным системам мозга, которые он в шутку называл Троицей.

Одним прекрасным субботним утром мы с женой сидели на террасе дома и наблюдали за дроздом, пившим воду из специального корытца для птиц; внезапно над нашими головами что-то со свистом пронеслось. Взглянув вверх, мы увидели краснохвостого сыча, который стрелой слетел с ближайшего дерева, чтобы напасть на беспомощного дрозда. Ухватив свою добычу за горло, он начал подниматься, а на наш стол упали капли крови дрозда. Такое окончание безмятежного времяпрепровождения стало напоминанием о жестокости реального мира. Мы остолбенели.

В модели Познера[23] первая система мозга работает как охранник в музее, выполняющий два вида обязанностей: наблюдение и предупреждение. Ученый называет ее системой сигнализации и активации. Она осуществляет мониторинг чувственного аспекта обычной деятельности. Это общий уровень внимания, которое наш мозг уделяет миру; данное состояние называется имманентной активацией. Мы с женой использовали эту систему, когда пили кофе и наблюдали за дроздом. Если система выявляет что-либо необычное, как, например, полет краснохвостого сыча, она передает сигнал тревоги всему мозгу. Тогда запускается процесс фазовой активации, то есть особого внимания.

После сигнала тревоги мы ориентируемся на стимул, который активизировал вторую систему. Мы можем повернуть голову в сторону сигнала, прислушаться, возможно, приблизиться или отдалиться. Именно поэтому мы с женой перестали смотреть на дрозда и обратили внимание на тень, отбрасываемую сычом. Цель этого процесса — получить больше информации о раздражителе, чтобы мозг мог решить, как действовать дальше. Познер называет это системой ориентирования.

Третья система, или система исполнения, контролирует последующее поведение. Она включает приоритетные установки, импровизацию, контроль импульсов, взвешивание последствий действий или усиление внимания. В нашем с женой случае — остолбенение.

Таким образом, мы способны распознавать новые сигналы, устремляться к ним и принимать решения о дальнейших действиях в зависимости от природы раздражителей. На основе модели функционирования мозга и внимания, предложенной Познером, был сделан ряд значимых открытий в области неврологии, выявлены сотни поведенческих реакций. Четыре из них имеют особую практическую ценность: эмоции, определение смысла, мультизадачность и ориентация во времени.

Эмоции привлекают внимание

События, вызывающие эмоции, запоминаются лучше, чем нейтральные, рядовые события. Это может казаться очевидным, но такое мнение недооценивает научный аспект, так как специалисты все еще ведут дебаты о том, что же такое эмоции. По нашему мнению, очень важно выяснить, какое влияние оказывают эмоции на процесс обучения. Эмоционально окрашенное событие (обычно именуемое эмоционально компетентным стимулом) обрабатывается мозгом лучше всех прочих внешних стимулов. Эмоционально окрашенное событие дольше остается в памяти, и воспоминания о нем более четкие, чем об обычных происшествиях.

Эту человеческую особенность эффективно используют в телевизионной рекламе, что, конечно же, вызывает множество дискуссий. Давайте рассмотрим рекламу автомобиля Volkswagen Passat. Видеоролик начинается с показа двух мужчин, которые, сидя в авто, оживленно беседуют о том, что один из них постоянно использует в речи слово-паразит «как бы». Затем зритель видит из пассажирского окна, как другая машина резко появляется прямо перед ними. Они в нее врезаются. Слышатся крики, звук разбитого стекла. Затем камера показывает, как мужчин подбрасывает в автомобиле, и смятую машину. В последнем кадре мы видим мужчин, стоящих возле смятого авто. На экране появляется перефразированное выражение «Безопасность существует». Ролик заканчивается изображением Passat, получившего пять звезд в краш-тестах при боковом столкновении. Этот рекламный ролик запоминается, даже волнует, хотя длится всего 30 секунд, потому что в его основу положено обращение к эмоциям.

Но почему это работает? В этом процессе задействована префронтальная кора — единственная область человеческого мозга, управляющая функциями исполнения, такими как решение проблем, концентрация внимания и подавление эмоциональных импульсов. Если представить, что префронтальная кора — это председатель правления директоров, то поясная извилина — ее личный ассистент. Ассистент выполняет функцию определенной фильтрации и помогает поддерживать связь с другими частями мозга — в особенности с миндалевидным телом, при помощи которого создаются и сохраняются эмоции. Миндалевидное тело наполнено нейромедиатором дофамином и использует его, как секретарь — стикеры для заметок. Когда мозг распознает эмоционально окрашенный стимул, выделяется дофамин, который участвует в процессе запоминания и обработки информации, как будто развешивая записки «Запомни это!» Получив подобную химическую записку относительно определенной информации, мозг более тщательно обрабатывает ее. К этому и стремится каждый учитель, родитель или рекламист.

Эмоционально окрашенные стимулы можно разделить на две категории: события, имеющие индивидуальное значение для человека, и события, воспринимаемые всеми людьми одинаково.

Когда моя бабушка злилась (что бывало редко), она шла на кухню и громко перемывала всю посуду в раковине. Если среди этой посуды попадались кастрюли и сковородки, то, складывая, она умышленно стучала ими. Этим шумом она демонстрировала всей квартире (если не всему жилому дому) свое расстройство или недовольство. До сих пор при звуке звона кастрюль и сковородок я снова получаю эмоциональный сигнал — мимолетное ощущение того, что я в опасности. У моей жены, чья мать никогда не проявляла своих чувств подобным образом, шум посуды не ассоциируется с эмоциями. Это пример уникального эмоционального стимула Джона Медины.

Универсальные стимулы происходят из нашего эволюционного наследия, поэтому обладают мощным потенциалом для учебы и работы. Неудивительно, что они четко следуют теории Дарвина о борьбе за существование. Как бы то ни было, мозг обязательно проанализирует следующие вопросы:

— Я могу это съесть? Это может съесть меня?

— Я могу с этим дружить? Это будет дружить со мной?

— Я видел это раньше?

Те из наших пращуров, которые не запоминали свой опыт столкновения с опасностью или добывания пищи, не прожили достаточно долго, чтобы передать свои гены. В человеческом мозге действует множество тонко настроенных на репродуктивную функцию и распознавание опасности систем. (История с ограблением должно быть привлекла ваше внимание, поэтому я и начал с нее эту главу.) Обладая великолепными способностями к сопоставлению, мы находимся в постоянном поиске схожего в окружении и стараемся запомнить то, что, как мы полагаем, видели раньше.

В одной из лучших телевизионных реклам использовались все три принципа. В 1984 году Стивен Хайден создал рекламу компьютера Apple. Этот ролик завоевал всевозможные награды и определил стандарты рекламного Суперкубка. В начале ролика мы видим синий зал, заполненный множеством одинаково одетых людей, похожих на роботов. Перенесшись в 1956 год, мы представляем, как эти люди смотрят фильм о 1984 годе. На весь экран показывают лицо мужчины, из уст которого вылетают фразы: «Информационное очищение!» и «Унификация мысли!» Люди в зале впитывают эти послания, словно зомби. Затем камера показывает девушку в спортивной одежде с кувалдой в руке, которая стремительно бежит через зал. На ней красные шорты — единственное цветовое пятно во всем ролике. Пробежав по центральному проходу, она бросает кувалду в экран с изображением Большого Брата. Экран взрывается, и ослепительный свет заливает зал. Затем мы видим надпись: «24 января Apple Computer представит Macintosh — и вы поймете, почему 1984-й не будет похож на “1984”».

Здесь задействованы все перечисленные выше аспекты. Нет ничего более страшного, чем тоталитарное общество, описанное Джорджем Оруэллом в романе «1984». Спортивные шорты привносят немного сексапильности; однако имеется и другой подтекст. Выходит, Maк[24] — это девушка. Так, так, так… А IBM[25], стало быть, парень. В 1980-е женщины получили новые права[26], и в центре внимания оказывается война полов. Реклама изобилует разными смысловыми сообщениями. Многие читали книгу «1984» или смотрели фильм. Более того, люди, разбирающиеся в компьютерах, сразу распознали намек на IBM, так как за огромные объемы продаж компанию часто называли Голубым гигантом.

Смысл превыше деталей

В рекламе лучше прочих деталей запоминается именно эмоциональный призыв. И на то есть причины. Мозг запоминает эмоциональные компоненты приобретенного опыта лучше, чем другие его аспекты. Можно забыть мелкие детали небольшого ДТП, но легко вспомнить страх, который вы испытали, пробуя съехать на обочину, чтобы избежать столкновения.

Согласно результатам исследований, эмоциональная реакция фокусирует внимание на «сути» опыта, отбрасывая детали. Многие ученые полагают, что памяти свойственно сохранять самое главное из того, с чем мы сталкиваемся, а не подробности. Со временем детали можно восстановить в памяти, если вспомнить суть. Следовательно, голова человека стремится к наполнению обобщенным представлением концепций или событий, а не уходящими в забвение незначительными подробностями. Я уверен, что любимая игра американцев Jeopardy![27] существует благодаря тому, что мы восхищаемся людьми, способными проделать обратную операцию.

Разумеется, на работе и в школе детальные знания имеют очень большое значение для успеха. Интересно, что научиться запоминать детали можно, опираясь на смысл. Нам это хорошо известно благодаря случайным встречам в 1980-х ученого, изучающего мозг, и одного официанта.

Смотреть, как Джей-Си принимает заказы, все равно что наблюдать за Кеном Дженнингсом[28], играющим в Jeopardy! Джей-Си никогда ничего не записывает, но еще ни разу не ошибся в заказе. В меню гостю предложено свыше пятисот всевозможных блюд (горячие закуски, гарниры, салаты и т. п.), что само по себе довольно впечатляюще. Официант принимает заказ у двадцати человек и не ошибается ни на долю процента. Джей-Си работал в ресторане, который часто посещал исследователь из Университета Колорадо, занимающийся исследованиями мозга, — Андерс Эрикссон. Заметив необычные способности Джея-Си, Эрикссон попросил согласия на его исследование. Секрет успеха официанта таился в хорошо развитой системе организации: он всегда разделял заказ клиента на различные категории, такие как закуски, температура, гарнир. А затем кодировал конкретный заказ при помощи буквенной системы. Салаты с голубыми сырами обозначались буквой «Г», блюдо «Тысяча островов» — буквой «Т», и все в таком духе. Такой же код он использовал и для прочих блюд, а затем присваивал буквенные коды определенному посетителю и так запоминал их. Смысловая иерархия позволяла ему с легкостью запоминать детали.

Стратегия Джея-Си лежит в основе хорошо известного научному сообществу принципа: память подкрепляется ассоциациями между понятиями. Эксперимент проводился сотни раз, и результат всегда бывал неизменным: логически сгруппированные слова запоминаются лучше, чем произвольно представленные, в среднем на 40 процентов. Этот вопрос занимает ученых и по сей день. Включение ассоциаций в представление данных увеличивает число запоминаемых объектов. Большее количество мест интеллектуального багажа должно было бы сделать процесс обучения трудным, но результаты исследований свидетельствуют о противоположном. Мы способны сводить значение нескольких слов к одному — так мозгу проще вспоминать детали. Стало быть, смысл превыше деталей.

Джон Брэнсфорд, талантливый исследователь, автор пользующейся успехом книги How People Learn («Как люди учатся»), однажды задумался: что отличает новичка от специалиста в определенном учебном предмете? Брэнсфорд выделил шесть характеристик, одна из которых касается нашего вопроса: «Знания (специалистов) представляют собой не просто перечень фактов и формул по определенной теме; напротив, они организованы вокруг центральной концепции, или понятия, которая ведет их мысль к определенной области».

Официант вы или ученый, исследующий мозг, — если вы стремитесь к точности в мелочах, не начинайте запоминать с деталей. Сосредоточьтесь на ключевой идее и выстраивайте детали вокруг основных понятий.

Мозг не приспособлен к одновременному выполнению нескольких задач

Мультизадачность — это миф. Одновременно мозг может сосредоточиться только на чем-то одном. На первый взгляд это неверное утверждение: все-таки некоторые вещи можно делать одновременно, например идти и разговаривать. Или, скажем, мозг контролирует сердцебиение, когда вы читаете книгу. Пианисты играют одновременно правой и левой рукой. Разумеется, все это относится к мультизадачности. Но я говорю о способности мозга уделять внимание чему-либо. Вы пытаетесь насильственным образом воспользоваться данным ресурсом, когда слушаете скучную лекцию в школе. То же самое мешает полету мысли во время неинтересной презентации на работе. Внимание нельзя уделять одновременно разным вещам.

Недавно я согласился помочь с домашним заданием другу моего сына-старшеклассника, и этот опыт я не забуду никогда. Эрик уже около получаса работал на своем ноутбуке, когда я вошел в комнату. У него на шее висел iPod, а из наушников доносились голоса Тома Петти, Боба Дилана и группы Green Day; левой рукой он выстукивал ритм. На экране было открыто как минимум одиннадцать окон, в двух из них активно шла переписка с друзьями из сети MySpace. В другом окне загружалась картинка из Google. В окне на заднем фоне виднелось изображение, которое Эрик переделывал для друга из MySpace, а еще в одном — застыла в паузе видеоигра в теннис.

Где-то среди всех этих задач была запущена текстовая программа, содержащая документ, в отношении которого требовалась моя помощь. «Музыка помогает мне сконцентрироваться, — сказал Эрик в разговоре по мобильному телефону. — В школе у меня все нормально получается, просто я застрял. Спасибо, что пришли». Он действительно застрял. Эрик прочитал одно-два предложения, затем принялся набирать сообщение в MySpace, потом посмотрел, закончилась ли загрузка, и снова вернулся к работе. Разумеется, он не был сконцентрирован на задании. Не напоминает ли он вам кого-то из знакомых?

Исследования поставили точку в этой дискуссии, доказав, что человек не способен к мультизадачности. Мозг не приспособлен для одновременной обработки нескольких требующих внимания сигналов. Эрик, как и все мы, просто перескакивал от одного дела к другому.

Чтобы понять это, нужно изучить третью составляющую Троицы Познера — систему исполнения. Давайте рассмотрим, как она функционирует у Эрика, когда он пытается работать над заданием и этот процесс прерывает сообщение: «Вам пришло письмо!» от его девушки Эмили.

Шаг 1: переключение сигнала тревоги

Когда Эрик начинает с низкого старта писать задание, кровь приливает к переднему отделу префронтальной коры. Эта область мозга, часть системы исполнения, работает как распределительный щит, предупреждая мозг о переключении внимания на другой объект.

Шаг 2: правило активации для задания № 1

Подаваемый сигнал тревоги представляет собой сообщение из двух частей; электрический сигнал с треском проносится в голове Эрика. Первая часть сообщения содержит запрос для поиска нейронов, способных выполнить задание по написанию работы. Вторая — команду, которая позволит активизировать нейроны после их обнаружения. Этот процесс называется правилом активации и длится десятые доли секунды. Эрик начинает выполнять задание.

Шаг 3: разъединение

Пока Эрик печатает, сенсорная система мозга улавливает сигнал о получении нового письма от подружки. Так как порядок написания задания отличается от правил написания ответа Эмили, мозг Эрика должен отключиться от выполнения одного задания и переключиться на другое. Именно это и происходит. Распределительный щит извещает мозг о предстоящей смене объекта внимания.

Шаг 4: правило активации для задания № 2

Новое сообщение из двух частей ищет подходящий протокол активации для ответа на письмо Эмили. Как и в первом случае, первая часть посылает команду поиска правил написания ответа Эмили, а вторая — команду активизации. Теперь Эрик может излить душу своей возлюбленной. Как и в первом случае, процесс переключения занял десятые доли секунды.

Невероятно, но эти четыре шага необходимо пройти каждый раз, когда Эрик переключается с одного задания на другое. А ведь этот процесс довольно трудоемкий, к тому же непрерывный. Поэтому людям не свойственна мультизадачность. Должно быть, вы часто замечали, как теряли нить начатого дела, и приходилось начинать сначала. Каждый раз при переключении на другое задание мы бормочем себе под нос: «Ну, и на чем я остановился?» Единственное, что можно утверждать в отношении тех, кому якобы свойственна мультизадачность, — так это то, что эти люди обладают хорошей памятью, способной уделять внимание нескольким сигналам, однако поочередно.

Стоит отметить, что, согласно результатам исследований, если человека перебивать, то для завершения задачи ему понадобится в полтора раза больше времени. И во столько же раз увеличится количество совершенных им ошибок.

Некоторые люди, в основном молодые, легко переключаются между задачами. Если человеку хорошо знакомы задачи, то время выполнения и процент ошибок гораздо меньше, чем при выполняемых редко. Однако подобное поведение для мозга, находящегося в непрерывном рабочем процессе, подобно попытке надеть левый ботинок на правую ногу.

Хорошим примером служит задача вести машину и разговаривать по мобильному телефону. До того как ученые начали исследовать степень рассеянности внимания при использовании мобильного телефона, никто даже не предполагал, насколько сильно разговоры мешают вождению. Болтать за рулем все равно что водить в нетрезвом состоянии. Вспомните, что для переключения на другую задачу мозгу требуются доли секунды. Любители поговорить за рулем на полсекунды медленнее нажимают на педаль тормоза в аварийной ситуации, медленнее набирают обычную скорость после нее и не соблюдают дистанцию относительно впереди идущего транспортного средства. За полсекунды со скоростью свыше 100 километров в час автомобиль проезжает около 15 метров. Учитывая, что из-за невнимательности водителя 80 процентов аварий происходит всего за три секунды, увеличивая количество переключений между задачами, вы повышаете риск происшествия. Более 50 процентов визуальных сигналов, которые замечают внимательные водители, пропускаются любителями телефонных разговоров. Неудивительно, что они чаще других, за исключением очень пьяных, попадают в аварии.

Это касается не только разговоров по телефону, но и нанесения макияжа, еды за рулем, а также удушья из-за попадания жевательной резинки в дыхательные пути при аварии. Даже попытка просто дотянуться до какого-либо предмета во время вождения увеличивает риск аварийной ситуации в девять раз. Учитывая то, что известно нам о функционировании человеческого мозга, это неудивительно.

Мозгу необходимы перерывы на отдых

Потребность делать перерывы на отдых напомнила мне о фильме под названием «Собачий мир». По мнению моих родителей, это худшая картина из тех, что им доводилось когда-либо смотреть. Они ненавидят этот фильм потому, что в нем в одной сцене изображается, как фермер насильно откармливает гусей ради того, чтобы потом готовить из печени птиц фуа-гра. При помощи трубки фермер просто проталкивал пищу в глотки бедных птиц. Отрыгнуть пищу гусю мешало специальное медное кольцо, сдавливающее шею, поэтому пища поступала дальше в пищеварительную систему. Так птиц откармливали до тех пор, пока избыток пищи не приводил к увеличению объема печени, что, конечно же, радовало шеф-поваров всего мира. Разумеется, такое поведение не имеет ничего общего с заботой о птицах, которые приносились в жертву выгоде.

Моя мать всегда вспоминала эту историю, когда мы говорили о хороших и плохих учителях. «Большинство преподавателей “перекармливают” своих учеников, — говорила она, — как тот фермер из ужасного фильма!» Когда я поступил в колледж, то понял, что она имела в виду. Теперь, будучи профессором и имея опыт работы с деловыми людьми, я оценил масштабы этой привычки. Какую ошибку коммуникации допускают чаще всего? Дают слишком много информации и недостаточно времени для налаживания связи. Принудительный откорм приводит к проблемам с усвоением. И здесь обучающиеся приносятся в жертву выгоде.

Разумеется, такую стратегию можно понять: большинство специалистов, хорошо разбирающихся в своей теме, просто забывают о том, каково быть новичком. Если бы даже они помнили об этом, повторять основные принципы снова и снова им быстро наскучило бы. В колледже я понял, что многие профессора сыты по горло преподаванием, так как вынуждены общаться со студентами на очень примитивном уровне. Похоже, они забыли, что и для них когда-то эта информация была абсолютно новой, и чтобы «переварить» ее, требовалось время, а значит, и определенные перерывы. Абсолютно верно утверждение: компетентность преподавателя не гарантирует качества обучения!

Такое встречается не только в школьных и университетских классах. Подобное я наблюдал на проповедях, на советах директоров, на презентациях товаров, в средствах массовой информации — везде, где информация передается от специалистов новичкам.

Идеи

Правило десяти минут станет решением данных проблем. Я разработал модель лекции, благодаря которой стал учителем года в компании Hoechst Marion Rousell.

Модель лекции: 10-минутные модули

Я решил, что все лекции, которые я когда-либо вел, можно представить в виде дискретных модулей. С тех пор как много лет назад мне стало известно о правиле десяти минут, я принял решение подавать информацию десятиминутными модулями. Каждый такой отрезок включает одну основную идею — крупную, общую, самую суть, — которую всегда можно объяснить в течение одной минуты. Каждое занятие длится 50 минут, поэтому в течение этого времени я преподношу информацию о пяти главных идеях. Главное: чтобы каждый нюанс можно было с легкостью отнести к общей идее с минимальным интеллектуальным усилием. Я всегда выделяю время, чтобы ясно и точно объяснить связь между деталями и основной концепцией. То есть даю гусям отдых между кормлениями.

Затем следует самая сложная часть: по истечении десяти минут я должен завершить объяснение основной идеи. Почему я построил модель именно так? На то есть три причины.

1. Поскольку по истечении первых 20 процентов времени, отведенного на презентацию, аудитория начинает покидать зал, у меня есть около 600 секунд, чтобы быть услышанным; в противном случае следующий час пройдет бесполезно. На 601-й секунде нужно сделать что-то, чтобы «купить» следующие десять минут внимания.

2. Мозг обрабатывает общий смысл, а не детали. Изложить суть все равно что дать страдающему от жажды человеку стакан воды. Мозг предпочитает иерархические модели. Начав с общих концепций, естественно преподносить информацию структурированно. Сначала нужно дать общее представление об идее, поскольку при этом восприятие улучшается на 40 процентов.

3. В начале урока преподаватель должен сообщить план занятия, ненавязчиво уточнив, с чего он начнет и что будет происходить в ходе урока, — это главное. Этим он избавит слушателей от необходимости решать несколько задач одновременно. Далее преподаватель или лектор представляет главную идею, не объясняя при этом, как она включена в презентацию. Слушатели стараются определить, как она впишется в контекст того, о чем говорит преподаватель, хотя это напоминает попытку вести машину и говорить по мобильному телефону. Поскольку невозможно уделять внимание любым двум вещам одновременно, это приведет к запоздалым на миллисекунду реакциям на протяжении всей презентации. Нужно четко дважды объяснять все связи.

Расставить ловушки

По истечении 9 минут 59 секунд внимание аудитории снижается до нуля. Если быстро не предпринять каких-либо действий, ученики проиграют битву, пытаясь остаться со мной. Что же им необходимо? Точно не дополнительная информация о том же предмете. Иначе они станут похожи на гусей, которые давятся пищей, не в силах ее переварить. Однако не стоит давать и абсолютно противоположный сигнал, который просто выбьет их мысли из колеи и разделит, дезорганизует и разобщит поток информации. Нужно помочь им преодолеть десятиминутный барьер и вывести их на новый уровень. Следует каким-то образом задать курс на ответную реакцию говорящему и вызвать исполнительную функцию, обеспечивающую эффективное обучение.

Знаком ли нам такой мощный стимул? Конечно, да. Эмоционально значимый стимул. Итак, каждые десять минут на протяжении всей лекции я решил делать перерыв, чтобы дать слушателям возможность отдохнуть от информации, льющейся как из брандспойта, и в это время предъявить им соответствующий эмоциональный раздражитель — я называю его ловушкой. Чем дольше я преподаю, тем больше убеждаюсь, что успешно расставленные ловушки соответствуют трем условиям.

1. Ловушки должны задействовать эмоции. Страх, смех, счастье, ностальгия, недоверие — вся эмоциональная палитра может быть задействована, ведь она отлично срабатывает. Я сознательно наследовал в этом отношении Дарвина, описывая страшные события или подробности репродуктивного процесса, иногда даже вызывая в памяти определенные образы. Особенно сильный эффект производят новости и рассказы на злобу дня.

2. Ловушки должны быть соответствующими, например история или анекдот. Но если каждые десять минут просто выдавать шутки или неподходящие анекдоты, презентация потеряет смысловую цельность. Или, еще хуже, слушатели перестанут доверять моим стимулам; они ведь могут почувствовать, что я пытаюсь их развлечь, вместо того чтобы передавать им информацию. Аудитория очень хорошо замечает любую дезорганизацию, и ее может рассердить покровительственное отношение. К счастью, если ловушка соответствует контексту, атмосфера развлечения сменится вовлеченностью группы в познание. Слушатели продолжат следить за потоком информации даже во время отдыха.

3. Ловушка должна быть связующим звеном между модулями. Я могу прибегнуть к ней по истечении десяти минут, оглядываясь назад, подытоживая материал, повторяя некоторые аспекты. Или же начать с нее модуль, забегая вперед, представляя материал, предугадывая некоторые аспекты. Я пришел к выводу, что начинать лекцию с ловушки, служащей прогнозом и соответствующей всему последующему материалу, — отличный способ привлечь внимание аудитории.

Как же работают подобные ловушки? Именно с их применением процесс обучения становится по-настоящему творческим. Поскольку я работаю с психиатрическими случаями, описание одного из них часто помогает привлечь внимание студентов к сухому материалу. Анекдоты о работе тоже подходят, особенно если они адресованы слушателям из делового мира. Я часто привожу пример связи науки о мозге с бизнесом, называя основную его проблему, — словарный запас. Мне нравится одна комичная история, произошедшая с финской частной корпорацией Electrolux Vacuum Cleaner, которая стремилась выйти на рынок Северной Америки. Хотя большинство ее служащих говорят по-английски, они не американцы. Как звучит маркетинговый слоган компании? «Ничто не сосет лучше, чем Electrolux»[29].

Когда я начал использовать ловушки в своих лекциях, то сразу заметил, как изменилось отношение аудитории. Во-первых, слушатели все еще проявляли интерес по истечении первых десяти минут. Во-вторых, им удавалось сохранить внимание еще и на следующие десять минут или до тех пор, пока их не подстерегла следующая ловушка. Выходит, мне удалось выигрывать в борьбе за их внимание каждые десять минут.

Однажды посреди лекции, после того как я уже расставил две-три ловушки, я понял, что могу пропустить четвертую, а внимание аудитории сохранится. Я убедился в этом в 1994 году, когда впервые использовал данную модель, и до сих пор уверен в ее эффективности.

Означает ли это, что в моей модели эффективно, на пользу обучению задействуются регламентирование времени и влияние эмоций? Должны ли учителя и руководители применять этот подход во всем, что делают? Я не знаю, но было бы неплохо выяснить это. Мозг не обращает внимания на скучное, а я, как и вы, устал от нудных презентаций.

Занимайтесь одним делом

Мозг — это последовательно выполняющий операции процессор, не способный решать две задачи одновременно. Бизнес и система образования превозносят мультизадачность, но исследования предоставляют точные доказательства того, что такой подход снижает продуктивность и увеличивает количество ошибок. Постарайтесь поделить день на временные интервалы с условием, что вам не будут мешать (выключите электронную почту, телефон, программу для обмена сообщениями или свой BlackBerry), — и увидите, насколько больше вы сделали.

Резюме

• Центры внимания в мозге могут фокусироваться только на одном объекте одновременно. Нет мультизадачности!

• Мы легче воспринимаем логические связи и абстрактные понятия, чем запоминаем детали.

• Эмоциональное возбуждение помогает мозгу учиться.

• Слушатели начинают расходиться после десяти минут лекции или презентации, но вы можете вернуть их при помощи зацепки, вызывающей бурные эмоции.

Правило № 5. Кратковременная память: повторить, чтобы вспомнить

* * *

Некоторые люди рождаются со столь удивительным мозгом, что ученые добровольно посвящают его изучению свою карьеру. Такой впечатляющий факт имел место в прошлом веке: двое обладателей выдающихся умов помогли пролить свет на человеческую память.

Первым человеком с замечательным мозгом был Ким Пик. Он родился в 1951 году, и ничто не предвещало его великого интеллектуального будущего. Он родился с непропорционально большой головой, повреждением мозжечка и врожденной аномалией — отсутствием мозолистого тела. До четырех лет Ким не мог ходить, и он ужасно расстраивался, когда не мог понять чего-либо, а случалось это довольно часто. Признав ребенка умственно отсталым, доктора решили поместить его в психиатрическую клинику. Но благодаря усилиям отца Пика, который понимал, что его сын обладает особыми интеллектуальными способностями, этого не произошло. Одним из таких талантов была феноменальная память Кима: он мог читать две страницы одновременно, каждую страницу — одним глазом, понимая и запоминая при этом содержание обеих страниц. И запоминая навсегда.

Несмотря на непубличный образ жизни уникума, отец Пика однажды организовал интервью со своим сыном для писателя Барри Морроу. Оно состоялось в библиотеке, где Пик продемонстрировал интервьюеру знание в прямом смысле слова каждой книги (и каждого автора), находившейся в здании. Затем он принялся воспроизводить с особой точностью множество фактов из области спорта. После долгих разговоров о военных действиях с участием США (революции во Вьетнаме), Морроу решил, что этого достаточно. Тогда-то он и принял решение написать сценарий фильма об этом человеке, что и сделал: мы имеем в виду фильм «Человек дождя», получивший премию «Оскар».

Что же происходит в «неправильном» мозге Кима Пика? Можно ли сделать его участником шоу уродов или этот случай представляет собой всего лишь яркий пример нормального человеческого обучения?

По разным признакам ученые выделяют различные типы памяти, и наиболее хорошо изучена вербальная память, то есть способность запоминать и воспроизводить понятия, выражаемые словами, например: «Небо голубое». Помимо того, нам хорошо известны четыре процесса памяти: запоминание, хранение, воспроизведение и узнавание и забывание. В этой главе речь пойдет о первом процессе, точнее о том, что происходит в первые секунды при запоминании. От этого зависит, запомним ли мы новую информацию. Мы также рассмотрим еще один уникальный случай в науке о мозге: расскажем о человеке, в научном обществе именуемом Г. М., который стал легендой не благодаря сверхспособностям, а из-за экстраординарных неспособностей. А также обсудим различия в воспоминаниях о езде на велосипеде и номере страхового полиса.

Память и бессмыслица

На протяжении веков память воспевалась поэтами и философами. В некотором смысле она похожа на десантные войска, которые помогают прошлому опыту постоянно вторгаться в настоящую жизнь. В этом смысле нам повезло. При рождении память сформирована не полностью, значит, знания о мире мы должны черпать из собственного опыта или обучиться им у кого-либо. Хорошая память дает определенные преимущества для выживания — в большей степени благодаря этому наш вид заполонил всю планету. Для таких физически слабых существ, как люди (сравните свои ногти на руках, к примеру, с когтями обычной кошки), отсутствие опыта означало бы верную смерть в агрессивной среде открытых саванн.

Память — нечто большее, чем очередное подтверждение правоты взглядов Дарвина. Большинство исследователей признают огромное влияние на нашу жизнь воспроизведения предыдущего опыта и знаний. Имена и лица близких людей, наши предпочтения, особенно осознание всего этого, — все это хранится в памяти. Нам не приходится каждый раз познавать весь мир заново, когда мы просыпаемся. На помощь приходит память. Даже такая особенность человеческой когнитивной деятельности, как способность писать и говорить на каком-либо языке, возможна только благодаря активному запоминанию. Похоже, память и делает нас людьми, обеспечивая долгое хранение разнообразных знаний.

Давайте разберемся, как же она работает. При изучении памяти исследователи зачастую измеряют объем воспроизведенной информации, так как для того, чтобы выяснить, работает ли эта психическая функция, необходимо попросить человека что-нибудь вспомнить. Как происходит процесс вспоминания? Неужели записи в хранилище нашего мозга просто покоятся без дела в ожидании команды воспроизведения? Можно ли исследовать, как хранится информация, без ее воспроизведения? Чтобы дать более-менее обоснованное определение памяти, ученым понадобилось сто лет исследований. История началась в XIX веке с первого научного эксперимента, поставленного немецким ученым Германом Эббингаузом на себе.

Эббингауз родился в 1850 году. (В молодости у него была густая коричневая борода и круглые очки.) Он знаменит благодаря тому, что сделал удивительное открытие: люди забывают 90 процентов того, что изучают в классе, в течение 30 дней. Также ученый доказал, что самый высокий процент забывания происходит в первые часы после урока. Этот факт нашел подтверждение и у современных исследователей.

Эббингауз разработал ряд экспериментов, которые можно было ставить даже на детях: он составил список из 2300 бессмысленных слов. Все слова состояли из трех букв и имели звуковую структуру «согласный — гласный — согласный», например: тац, леф, рен, цуг. Он потратил всю свою жизнь на заучивание слов из своего списка, изменяя их комбинации и длину.

С упорством прусского пехотинца (которым он некоторое время был) Эббингауз на протяжении тридцати лет вел записи о своих успехах и неудачах. В ходе своего эксперимента он выявил много важных фактов об обучении человека, например, что воспоминания имеют различный срок хранения. Одни остаются в памяти всего несколько минут и затем исчезают. Другие сохраняются в течение дней или месяцев, даже на протяжении всей жизни. Ученый обнаружил, что можно продлить срок хранения информации в памяти путем ее повторения через определенный интервал времени. Чем больше циклов повторения проходит воспоминание, тем лучше оно сохраняется в памяти. Нам известно, что интервал между повторениями критически важен для перехода из кратковременной памяти в долговременную. Практика обучения с интервалами более эффективна, чем интенсивное непрерывное обучение.

Работа Эббингауза была основополагающей в науке о памяти, но незавершенной. В ней не делалось разграничения между хранением и воспроизведением, восприятием информации и последующим ее воспроизведением.

Попробуйте-ка вспомнить номер своего паспорта. Правда же, это довольно просто? Команда «вспомнить» включает такие аспекты, как визуализация момента, когда вы видели документ в последний раз, или воспоминания о том, как вы записывали его номер. А теперь попробуйте вспомнить, как кататься на велосипеде. Просто? А вот и нет. Вы не обращаетесь к инструкции с детальным описанием того, как ставить ногу, выбирать правильный угол наклона спины, где должны находиться пальцы. Это различие доказывает один любопытный факт: как ездить на велосипеде, человек вспоминает не так же, как комбинацию из десяти цифр, расставленных в определенном порядке. Память о том, как ездить на велосипеде, не требует специального обращения к сознанию. Вспоминая же номер паспорта, вы постоянно задействовали сознание. Всегда ли нужна осознанная осведомленность для воспоминаний или существуют различные виды воспоминаний?

Ответ на первый вопрос отрицательный, из него логически вытекает ответ на второй вопрос. Существует по меньшей мере два вида воспоминаний: осознанные и неосознанные. Такое разграничение заставляет нас предположить, что некоторые воспоминания можно выразить, а некоторые — нельзя. К вербальной памяти относится все, что требует осознанного понимания, например: «Футболка зеленая», «Юпитер — планета» или перечень слов. Невербальная память не требует осознанности; примером служат моторные навыки, необходимые для езды на велосипеде.

Но это не объясняет работу памяти человека и даже вербальные воспоминания. Труды Эббингауза дали возможность будущим исследователям создать карту поведения мозга.

Однажды девятилетний ребенок упал с велосипеда, и представления ученых о памяти кардинально изменились.

Куда уходят воспоминания

В результате аварии Г. М. получил серьезную травму головы, которая привела к развитию эпилепсии. Со временем болезнь прогрессировала. В двадцать лет Г. М. признали недееспособным, он нуждался в рискованном и радикальном медицинском вмешательстве.

Отчаявшись, его семья обратилась к известному нейрохирургу Уильяму Сковилю, который решил, что проблема заключается в поражении височной области мозга. Сковиль удалил внутреннюю поверхность долей с обеих сторон[30]. Экспериментальная операция помогла в борьбе с эпилепсией, но привела к значительной потере памяти. После операции в 1953 году Г. М. потерял способность преобразовывать кратковременную память в долговременную. Он мог познакомиться с человеком, а спустя пару часов, встретив его, даже не вспомнить. Он утратил способность запоминать, подробно описанную Эббингаузом пятьюдесятью годами ранее.

Более того, Г. М. перестал узнавать свое отражение в зеркале. Почему? По мере того как он старел, черты его лица менялись. Но, в отличие от здоровых людей, он не воспринимал новую информацию о себе, соответственно, не узнавал себя в отражении, так как его представление о собственной внешности больше никогда не менялось. И, глядя на себя в зеркало, он не понимал, кому принадлежит отражение в нем.

Так, операция, окончившаяся трагически для Г. М., стала очень ценной для научного сообщества. Теперь исследователям было точно известно, какой участок мозга отвечает за преобразование кратковременной памяти в долговременную, что помогло им составить карту различных областей мозга, отвечающих за память. Важным вкладом в исследование данного вопроса стала работа психолога Бренды Милнер, которая посвятила исследованию пациента Г. М. более сорока лет и заложила основы понимания, какие участки нервной системы участвуют в образовании памяти. Давайте вспомним строение мозга.

Кора мозга — тонкий, словно папиросная бумага, слой нервных тканей размером с детскую пеленку в развернутом состоянии. Она состоит из шести слоев клеток. Здесь кипит работа. Клетки обрабатывают сигналы, поступающие от всех частей тела, включая улавливаемые органами чувств. Они тоже участвуют в формировании воспоминаний, поэтому случай Г. М. и имеет для науки особую ценность. Некоторые участки коры головного мозга пациента не были затронуты, а некоторые оказались сильно повреждены. Трагедия больного стала отличной возможностью для ученых исследовать типы человеческой памяти.

Разумеется, кора не просто покрывает поверхность мозга — она способна разрастаться, формируя систему корней, которые проникают вглубь вещества мозга при помощи неимоверного количества нейронных соединений. Один из важнейших пунктов назначения данных соединений — гиппокамп, расположенный ближе к центру мозга, в каждом из полушарий. Гиппокамп играет особую роль в преобразовании информации из кратковременной памяти в долговременную. (Именно этот участок потерял Г. М. в результате операции.)

Анатомическая связь между гиппокампом и корой головного мозга помогла современным ученым выделить два типа памяти. Вербальная память[31] — для ее воспроизведения необходимо участие сознания — изменяется при повреждении гиппокампа и прилежащих зон. Невербальная (или процедурная, память на действия) работает без участия сознания, на нее не влияет (или не сильно влияет) повреждение гиппокампа и прилежащих областей. Мы рассмотрим более детально вербальную память, поскольку она непременно участвует в нашей повседневной деятельности.

Шинкование

Итак, мы знаем, что жизненный цикл вербальной памяти можно разделить на четыре последовательных этапа: запоминание (кодирование), хранение, воспроизведение и забывание.

Кодирование описывает, что происходит в первые моменты обучения, в тот миг, когда мозг впервые получает новую вербальную информацию. Приведем пример из клинической практики невролога Оливера Сакса. Этот случай касается мальчика-аутиста по имени Том, который стал известен благодаря способности «играть» музыку. Тому никогда не объясняли формальных музыкальных правил — он научился играть на фортепиано, просто слушая, как это делают другие. И самое удивительное, он мог исполнять сложные произведения, не уступая в мастерстве и артистизме профессионалам, после первого же прослушивания. Том демонстрировал свое мастерство, левой рукой играя одну мелодию, правой — другую и напевая при этом третью! Он также мог играть на фортепиано, сидя к инструменту спиной и перекрестив руки. Неплохо для мальчика, который не способен даже завязать шнурки на ботинках.

Когда мы слышим о таких людях, то обычно испытываем чувство зависти. Том впитывал музыку так, словно мог включить записывающее устройство в своей голове. Мы считаем, что тоже имеем подобное видеозаписывающее устройство, просто не такой хорошей модели. Таково распространенное представление. Большинство считает, что мозг подобен магнитофону, что обучение сродни нажатию на кнопку «Запись» (а процесс вспоминания запускается кнопкой «Воспроизвести»). Однако это не так. Вообще-то и в мозге Тома, и в вашем собственном все происходит совершенно по-другому. Запоминание — настолько сложный процесс, что трудно подобрать подходящие метафоры для описания того, что при этом происходит в мозге.

То, что нам известно, дает возможность предполагать, что этот процесс напоминает работу блендера без крышки. Поступая в мозг, информация «нарезается» на отдельные фрагменты и распределяется по его различным участкам. Официально подтверждено, что сигналы от разных органов восприятия регистрируются в различных областях мозга. Информация фрагментируется, мгновенно перераспределяется и взаимодействует. Если человек смотрит на сложную картину, его мозг незамедлительно отделяет вертикальные линии от горизонтальных и сохраняет их в разных областях. То же самое происходит с цветом. Если картинка движется, то информация о движении тоже выделяется и сохраняется в отдельном месте, совсем не там, где сохранялась бы информация о статическом изображении.

Это разделение происходит даже тогда, когда мы воспринимаем информацию, создаваемую исключительно человеком; сюда можно отнести, например, словесное сообщение. Одна женщина перенесла инсульт в определенной зоне мозга, вследствие чего утратила способность писать гласные буквы. Если бы вы попросили ее написать обычное предложение, например «Ваша собака погналась за котом», то оно выглядело бы следующим образом: «В ш с б к п г н л с ь з к т м».

В предложении на месте букв, обозначающих гласные звуки, будут пробелы! Выходит, гласные и согласные хранятся в разных местах. В результате инсульта была повреждена определенная соединительная «проводка». Следовательно, процесс запоминания абсолютно не похож на работу записывающего устройства. При более детальном изучении становится понятно, что «эффект блендера» даже более сложен. Хотя женщина и утратила способность использовать гласные, она сохранила понимание того, где они должны располагаться. Путем логических рассуждений можно сделать вывод, что информация о том, где должна стоять гласная буква, хранится не в том участке мозга, где находится информация о самой гласной букве, то есть содержание находится отдельно от оболочки.

В это сложно поверить, не так ли? Слово представляется нам единым целым. Но если работа мозга свидетельствует об обратном, как же в таком случае нам понять, как это происходит? Как элементы, закодированные отдельно, включая согласные и гласные буквы в предложении, вновь объединяются для единства восприятия? Данные вопросы занимали умы ученых на протяжении долгих лет, в связи с чем был введен специальный термин — «проблема связки», основанный на том, что мысли связываются между собой мозгом в единое целое. Нам не известно, как мозг легко и непринужденно создает иллюзию прочности сцепления.

И дело не в отсутствии подсказок. Детальное исследование первого этапа запоминания — кодирования — позволило затронуть не только проблему связки, но и взглянуть на то, как мы обучаемся, с разных сторон. Далее мы обратимся именно к этим подсказкам.

Автомат или механика?

Кодирование информации означает преобразование данных в код. Создание кода всегда сопровождается трансформацией информации, обычно для дальнейшей ее передачи, а зачастую для сохранения в секрете. С точки зрения физиологии кодирование — это преобразование внешних источников энергии в электрические модели, понятные мозгу. Таким образом мы обращаем внимание, постигаем и организуем информацию для хранения. На этапе кодирования происходит подготовка данных к дальнейшей обработке. Это одна из множества интеллектуальных способностей, в которой преуспел Ким Пик — Человек дождя.

Мозг способен производить несколько типов кодирования. Один из них — автоматическое кодирование, которое можно объяснить на примере разговора о том, что вы ели вчера на ужин, или о группе The Вeatles. Несколько лет назад я был на концерте выдающегося Пола Маккартни. Если спросить меня, что я ел на ужин перед концертом и что происходило на сцене, я расскажу об этом в деталях. Хотя реальные воспоминания весьма сложны (они состоят из расположения в пространстве, последовательности событий, наблюдений, запахов, вкусов и прочей информации), мне не нужно составлять длинный список различных событий, а затем вспоминать его, когда вас спросят, как вы провели вечер. Мозг использует определенный тип кодирования, называемый учеными автоматическим. Этот процесс происходит невзначай и требует минимум внимания. Весьма просто воспроизвести данные, закодированные подобным образом. Воспоминания связаны в единое, легко воспроизводимое целое.

У автоматического процесса есть брат-близнец, который, однако, не так хорошо устроен. Как только билеты на концерт Пола Маккартни поступили в продажу, я бросился покупать их через интернет-сайт. Для входа мне понадобилось ввести пароль, а я никак не мог его вспомнить! В конце концов, мне удалось подобрать правильный пароль и выбрать хорошие места. Вспомнить комбинацию символов — довольно сложная задача для мозга. С десяток паролей, записанных на бумажки, у меня разбросан по всему дому. Для данного типа кодирования, запущенного преднамеренно, требуются внимание и усилия. Информация не представляется связанной, и необходимо множество повторений для того, чтобы воспроизвести ее, как в случае автоматического процесса.

Тест на кодирование

Существуют другие типы кодирования, три из которых можно продемонстрировать при помощи следующего короткого теста. Прочитайте слово, написанное большими буквами, и ответьте на вопрос.

ФУТБОЛ

Подходит ли это слово к предложению: «Я пытался выиграть в …»?

УРОВЕНЬ

Рифмуется ли это слово со словом «набекрень»?

МИНИМУМ

Есть ли окружности в данных буквах?

Для ответа на каждый из вопросов нужно задействовать различные интеллектуальные способности, благодаря которым ученые выделяют различные типы кодирования. Первое задание служит примером семантического кодирования. Чтобы правильно ответить на вопрос, нужно оценить значение слов. Второе задание иллюстрирует фонематическое кодирование, включающее сравнение звучания слов. Третий тип кодирования называется структурным — наиболее поверхностный тип; для него требуется визуальный анализ форм. Кодирование, осуществляемое на основе поступивших в мозг определенных данных, напрямую связано со способностью запоминать ранее полученную информацию.

Электрический след

Кодирование предполагает перевод внешних стимулов на электрический язык мозга — определенную форму передачи энергии. Все типы кодирования, подчиняясь общим правилам, вначале проходят один и тот же этап. Например, в тот вечер, когда состоялся концерт сэра Пола, я остановился у своего друга в красивом коттедже на берегу озера, где жил огромный лохматый пес. На следующее утро я решил поиграть с дружелюбным животным, но совершил ошибку, бросив палку в озеро. Поскольку тогда у меня не было собаки, я не знал, что произойдет, когда пес вернется.

Подобно милому морскому монстру из диснеевских мультфильмов, собака выскочила из воды и бросилась ко мне, но вдруг остановилась и стала отряхиваться. Я не понял, что нужно было отойти, и промок насквозь.

Что же происходило в тот момент в моей голове? Как вы знаете, при поступлении новой информации кора головного мозга сразу активизируется. В моем случае это произошло при появлении грязного, мокрого лабрадора, когда я увидел, как пес вылезает из воды. Когда мое зрение зафиксировало эту картину, мозг преобразовал сигнал в электрическую модель и направил его в затылочную часть головы, к зрительной коре в затылочной доле. И тогда мой мозг увидел собаку. Достигшая глаз световая энергия была переведена на электрический язык, понятный мозгу. Данный процесс требует скоординированной работы тысячи участков коры, обрабатывающих визуальную информацию.

То же самое происходит с другими источниками энергии. Уши улавливают звук лая собаки, и аудиосигнал преобразуется в понятный мозгу электрический язык. Только электрические сигналы направляются в звуковую, а не зрительную зону коры головного мозга. Относительно одного нерва оба этих центра отдалены на миллионы метров друг от друга. Преобразование и передача происходят со всеми энергетическими сигналами, воздействующими на мозг, начиная с восприятия тепла солнечных лучей на коже и заканчивая ощущением мокрой одежды. Центры обработки сигналов, поступающих от органов чувств, рассредоточены по всему мозгу.

При десятисекундной встрече с чрезмерно дружелюбной собакой мой мозг задействовал сотни различных участков и скоординировал электрическую активность миллионов нейронов; он записал целый эпизод, и, несмотря на различность нейронных связей, этот процесс длился мгновение.

С тех пор как меня намочил пес, прошли годы, но я все еще помню об этом. Как нам удается управлять отдельными данными в течение многих лет? По-видимому, проблема связки, или феномен управления огромными массивами информации, не даст нам ответа на этот вопрос. В действительности неизвестно, как мозг управляет разрозненными фрагментами информации. Мы дали название многочисленным явлениям, происходящим в мозге при кодировании («записи») информации. Один из них называется энграмма[32].

Все, что нам сегодня об этом известно, получено в результате изучения людей с синдромом Балинта. Этим синдромом страдают люди с двусторонними повреждениями теменной коры головного мозга. Их расстройство выражается в функциональной слепоте. Они, например, могут видеть объекты, находящиеся в поле зрения, но только по одному (это расстройство называется симультанная агнозия). Если спросить их, где находится конкретный объект, они лишь посмотрят на вас пустым взглядом. Хотя они и могут видеть предмет, но сказать, где он находится, они не в состоянии. Точно так же они не способны сказать, приближается объект или отдаляется. У них отсутствует способность ориентироваться в пространстве, позволяющая локализировать и объединить в целое объекты, находящиеся в поле зрения. Они утратили пространственную координацию, необходимую для объединения данных любого типа. Это самое точное описание проблемы связки на неврологическом уровне. Разумеется, это не объясняет, как мозг ее решает, а только дает понять, какие области мозга в этом задействованы.

Взломать код

Несмотря на различия, все типы кодирования, по мнению ученых, обладают сходными характеристиками. Три из них можно применить на пользу эффективного обучения.

1. Чем тщательнее мы кодируем информацию при обучении, тем лучше она запоминается

Если кодирование тщательное и глубокое, формируются более стабильные воспоминания, чем при частичном и поверхностном кодировании. Это легко продемонстрировать при помощи эксперимента, который вы можете провести с друзьями прямо сейчас. Предложите им внимательно посмотреть на слова, приведенные ниже, в течение нескольких минут.

Трактор

Зеленый

Яблоко

Ноль

Погода

Пастель

Быстро

Океан

Мило

Кухонный стол

Самолет

Прыжок

Смех

Высокий

Первой группе предложите определить количество букв, которые содержат и не содержат диагональные линии, а второй — подумать о значении каждого слова и поставить оценку словам от 1 до 10, в соответствии с тем, нравится оно им или нет. Заберите список слов и дайте несколько минут, затем попросите написать все слова, которые они вспомнят. Полученный результат был подтвержден в исследовательских лабораториях всего мира. Группа, работавшая со значениями слов, всегда помнит в два или три раза больше слов, чем группа, занимавшаяся изучением начертания отдельных букв. Подобный эксперимент мы проводили при рассмотрении уровней кодирования, и я просил вас посчитать окружности в слове. Помните, что это было за слово? Подобный эксперимент можно провести и с изображениями. Или даже с музыкой. Независимо от вида поступающей сенсорной информации результат остается неизменным.

Сейчас вы, наверное, подумаете: разве не понятно, что чем больше значения имеет что-либо, тем лучше запоминается? Многие исследователи согласились бы с этим, так как этот факт подтверждается закономерностями. В погоне за диагональными линиями слово «яблоко» не ассоциируется с великолепным бабушкиным яблочным пирогом и не запоминается так, как при выставлении оценки «10» этому слову. Мы лучше запоминаем слова, если тщательным образом кодируем полученную информацию, особенно когда персонализируем ее. Подсказка для руководителей и преподавателей: подавайте информацию таким образом, чтобы аудитория самостоятельно, спонтанно вовлеклась в процесс глубокого и детального кодирования.

Казалось бы, подобное заявление звучит весьма странно: детализация обычно лишь все усложняет, следовательно, должна вызывать сложности при запоминании. Но факт остается фактом: сложность способствует более эффективному обучению.

2. След в памяти сохраняется в тех же участках мозга, где воспринимается и обрабатывается входящая информация

Данное утверждение настолько парадоксально, что для его объяснения понадобится придумать еще одну байку. Итак, эта история рассказана основным докладчиком в столовой для администрации университета, где мне однажды довелось побывать. Он поведал о самом хитром из всех известных ему директоров колледжей.

За лето территория вверенного его попечению института была полностью обновлена, на ней появились великолепные фонтаны и прекрасные аккуратные лужайки. Оставалось лишь проложить пешеходные дорожки и перебросить мостики для прохода студентов к зданиям. Однако дизайн не был разработан. Строители обеспокоились отсутствием дизайнерского решения, но хитрый директор не успокоил их. Он сурово сказал: «Эти асфальтовые дорожки будут постоянными. Надо проложить их в следующем году. Тогда я и предоставлю вам планы». Недовольным, но исполнительным рабочим пришлось ждать.

С началом учебного года студенты должны были ходить по траве, чтобы попасть в классы. Вскоре на поле появились тропинки и красивый зеленый островок лужайки. К концу учебного года все здания соединили тропинками удивительно эффективным образом. «Теперь, — сказал директор строителям, проведшим весь год в ожидании, — можете устанавливать пешеходные дорожки и мостики. И не нужен никакой дизайн. Ориентируйтесь на те тропинки, которые вы видите!» Первоначальный замысел, созданный исходным вводом данных, стал постоянным.

Стратегия сохранения информации мозгом напоминает план хитромудрого директора. Нейронные проводящие пути, задействованные при обработке новой информации, становятся постоянными, с их помощью мозг повторно использует сохраненную информацию. Новую информацию, поступающую в мозг, можно сравнить со студентами, которые создали черновой вариант тропинок, оставив лужайку в первозданном виде. Завершение создания нейронных связей напоминает этап асфальтирования дорожек, причем это именно те пути, которые протоптали студенты.

Какое значение это имеет для мозга? Нейроны коры головного мозга, активно реагирующие на любое событие, относятся непосредственно к постоянному хранилищу памяти. Это значит, что в мозге нет райского сада, куда попадают воспоминания для бесконечного дальнейшего их воспроизведения. На первый взгляд, этот принцип сложен для восприятия. Большинство хотело бы, чтобы мозг работал как компьютер, укомплектованный множеством входных детекторов (как, например, клавиатура), соединенных с центральным запоминающим устройством. Но данные ученых говорят об отсутствии в человеческом мозге жесткого диска, отделенного от начального входного детектора. Но это не означает, что хранилище простирается по всему ландшафту мозга. Многие из его областей предназначены для отдельной входящей информации, и каждая из них вносит особый вклад в работу такой психической функции, как память. Хранение информации производится их общими усилиями.

3. Воспроизведение можно улучшить, если воссоздать условия, в которых происходило первоначальное кодирование

Один из самых необычных экспериментов в области когнитивной психологии заключался в исследовании работы мозга людей, стоявших в мокрой одежде на суше, и людей, находящихся в воде на глубине трех метров. Обе группы, состоящие из глубинных ныряльщиков, на протяжении 40 минут слушали речь выступающего. Затем их способности воспроизводить информацию были протестированы путем составления списка слов. Группа, пребывающая в ходе слушания в воде, продемонстрировала результат на 15 процентов лучше, когда их попросили воспроизвести слова в тех же условиях, чем когда они находились на суше. Результат группы, слушающей на берегу, оказался на 15 процентов лучше при воспроизведении слов на пляже, а не на глубине трех метров. Это свидетельствует о том, что память работает лучше, если информация воспроизводилась в условиях, в которых происходило кодирование. Возможно ли, что использование тех же самых нейронов для хранения информации, что и для ее кодирования, как-то связано с более эффективным воспроизведением информации в условиях, при которых она была воспринята?

Безусловно, эта связь столь тесная, что память улучшается даже тогда, когда любое обучение должно было бы стать неэффективным. Подобные эксперименты проводились с использованием марихуаны и «веселящего газа» — закиси азота. Третья из перечисленных характеристик имеет отношение также и к настроению. Если вы учите что-либо, когда вам грустно, воспроизвести усвоенную информацию вам будет легче в состоянии огорчения. Такой метод обучения называется контекстно-зависимым, то есть зависящим от эмоционального состояния.

Идеи

Итак, лучше запоминается тщательно обработанная, осмысленная и контекстно-зависимая информация. Качество кодирования представляет собой самый существенный показатель успеха в учебе. Как извлечь максимальную пользу из этого в реальной жизни?

Прежде всего, мы можем усвоить урок, который я получил в обувном магазине еще ребенком. Дверь в магазине была с тремя ручками, находящимися на разной высоте: одна располагалась на самом верху, вторая — внизу, а третья — посредине. Логика такого расположения весьма простая: чем больше ручек на двери, тем больше точек доступа, учитывая разную физическую силу и рост посетителей. Какое облегчение для пятилетнего мальчика — смочь дотянуться до дверной ручки! Это была словно дверь моей мечты. Впрочем, нет: в моих мечтах на дверях магазина были сотни ручек.

Качество кодирования информации в действительности означает количество ручек на входных дверях. Чем больше ручек мы установим в момент обучения, тем более доступна будет данная информация в дальнейшем. Мы можем добавлять ручки, обращаясь к содержанию, моменту времени и ситуации.

Примеры из практики

Чем больше обучающийся сосредоточен на значении представленной информации, тем тщательнее происходит кодирование. Этот самоочевидный принцип невозможно упустить. Он заключается в следующем: пытаясь сохранить новую информацию в памяти, убедитесь, что точно понимаете ее значение. Если же вам необходимо вложить информацию в чью-то голову, удостоверьтесь, что этот человек понимает ее значение.

Из правила можно сделать обратное заключение. Если вы не знаете, что означает изучаемое, не пытайтесь запомнить информацию при помощи зубрежки в надежде, что ее значение прояснится само собой. И не надейтесь, что студенты сделают это, особенно если вы не объяснили все надлежащим образом. Это все равно что стараться запомнить слова, сосредоточившись на наклонных линиях букв.

Как же передать значение, чтобы сделать обучение более эффективным? Довольно простой способ — подкрепить новые данные примерами из практики. Конечно, учащийся может сам поискать их после уроков, но лучше всего, чтобы учитель сделал это на занятии. Об этом написано во многих научных работах.

В ходе одного эксперимента группа студентов прочитала сочинение о вымышленной стране, состоящее из 32 глав. Вводные главы были четко структурированы. В одних не было примеров, в других — по одному, два и три примера, связанных с главной темой. И что же? Чем больше примеров содержалось в главе, тем лучше запоминалось прочитанное. Наибольшую эффективность дает использование реальных ситуаций, близких обучающимся. Помните бабушкин яблочный пирог? Пирог — это не абстрактное блюдо, приготовленное незнакомцем, а реальный десерт любимой бабушки. Чем более личный характер носит пример, тем тщательнее он кодируется и быстрее вспоминается.

Почему примеры так эффективны? В них используется естественная склонность мозга распознавать образы. Информация быстрее обрабатывается, если она мгновенно соотносится с уже имеющимися в мозге знаниями. Мы сравнили сходство и различие в кодировании новой информации двух вводов данных. Подкреплять новые сведения примерами — все равно что добавлять новые ручки на входную дверь. Применение этого метода помогает более качественно и комплексно обрабатывать, кодировать и, следовательно, усваивать информацию.

Захватывающие вступления

Вступление имеет значение. На старших курсах университета у нас был профессор, который производил впечатление лунатика. Он преподавал историю кино и как-то раз решил продемонстрировать нам, как в традиционном кинематографе передается эмоциональная уязвимость. В ходе лекции он в прямом смысле слова стал раздеваться. Вначале снял свитер, затем, расстегнув одну за другой пуговицы и избавившись от рубашки, остался в футболке. Он расстегнул молнию на брюках, и они сползли вниз к его стопам, обнажив, слава богу, трико. С блеском в глазах он воскликнул: «Теперь вы точно не забудете, что некоторые фильмы используют наготу для выражения эмоциональной уязвимости. Что может быть более уязвимым, чем нагое человеческое тело?» Мы были рады, что на этом его пример исчерпан.

Я никогда не забуду это вступление к уроку по истории кинематографа, хотя едва ли могу порекомендовать регулярно следовать примеру своего профессора. Но этот случай отлично иллюстрирует принцип правильного момента: как в работе, так и в учебе, когда на вас движется поток информации, то события, которые происходят сначала, оказывают несоизмеримо большее влияние на способность воспроизвести информацию позже. Если вам нужно сделать сообщение, правильное вступление может оказаться решающим фактором в дальнейшем успехе вашей миссии.

Почему акцент делается на начальном моменте? Потому что воспоминание о событии хранится там, где оно было изначально задействовано при восприятии. Чем больше областей мозга задействовано — чем больше ручек установлено на дверь — в момент обучения, тем легче будет получить доступ к информации.

Профессионалы из различных областей колеблются в отношении времени первого момента. Режиссерам-новичкам операторы говорят о необходимости привлечь внимание в течение первых трех минут после вступительных титров, чтобы фильм захватил зрителя (и стал финансово успешным). Мастера публичных выступлений считают, что проиграть или выиграть битву можно благодаря привлечению внимания аудитории в течение первых 30 секунд презентации.

Какое значение это имеет для специалистов, пытающихся создать привлекающую внимание презентацию? Или для преподавателей, желающих изложить новую сложную тему? По этому поводу существует множество научной литературы, но в действительности имеется очень мало информации о том, как мозг обращает внимание на вещи в обычных условиях (этому была посвящена глава 4). Наша информация подтверждает догадки кинооператоров и публичных ораторов.

Знакомая обстановка

Нам известно о роли одинаковых условий, в которых проходит обучение и воспроизведение, но мы не знаем точно, что под этим подразумевается. Существуют разные понимания данной концепции.

Однажды я дал совет группе преподавателей о том, какие консультации предоставить родителям, желающим обучать детей английскому и испанскому языкам дома. К сожалению, в такой ситуации способности детей усваивать оба языка ухудшаются, и зачастую весьма значительно. Я предложил создать «испанскую комнату» дома. Это должна была быть комната, в которой будет действовать правило: в ней можно говорить только по-испански. Здесь могут находиться предметы испанской культуры, картины с испанскими словами. Обучение языку тоже должно происходить здесь, и никакого английского. Родители сообщили мне, что это работает.

Условия кодирования и воспроизведения становились одинаковыми. В момент обучения различные характеристики окружения — даже не соответствующие целям обучения — кодируются вместе с целями обучения. Окружающая ситуация обеспечивает тщательное кодирование, подобно новым ручкам на дверях. В дальнейшем соблюдение этих условий может привести непосредственно к целям обучения просто потому, что они включены в изначальный этап запоминания.

Американским маркетологам давно известен данный феномен. Предположим, я напишу такие слова и фразы, как «заводной розовый кролик», «бьющий в барабан» и «долгоиграющий», и попрошу добавить слово или фразу, подходящую ко всем трем. Между этими словами нет никакой формальной связи, но большинство, скорее всего, добавит такие слова, как «батарейка» или Energizer. Этим все сказано.

Что значит создать одинаковые условия для кодирования и воспроизведения в рабочем и учебном процессах? Наиболее высокие результаты достигаются в условиях, совершенно отличных от нормальных, например под водой, а не на пляже. Но насколько должна отличаться обстановка для достижения результата? Скажем просто, что подготовка к устному экзамену должна предполагать восприятие информации на слух, а не ознакомление с материалом, изложенным в письменной форме. Или, предположим, будущие авиамеханики должны обучаться ремонту двигателей в реальной мастерской, где обычно происходит ремонт.

Резюме

• Память характеризуется четырьмя этапами: запоминание (или кодирование), сохранение, воспроизведение и забывание.

• Попадающая в мозг информация мгновенно разделяется на фрагменты, передающиеся на хранение в различные области коры головного мозга.

• Большинство событий, происходящих в процессе учебы, также запоминается в первые несколько секунд обучения. Чем тщательнее мы кодируем в памяти информацию в самом начале, тем лучше она запоминается.

• Увеличить шансы на вспоминание можно, если воспроизвести условия, при которых информация впервые поступила в мозг.

Правило № 6. Долговременная память: вспомнить, чтобы повторить

* * *

Долгое время в учебниках процесс памяти описывали при помощи одной аналогии. Событие, обрабатываемое памятью, сравнивалось с выгрузкой книг в порту. Если грузчики размещали груз на большом складе, он сохранялся там всю жизнь. Однако их небольшая погрузочная платформа не могла принять одновременно несколько отгрузок. Если новая партия книг выгружалась на платформу, прежде чем была убрана предыдущая, грузчики просто отбрасывали старый груз в сторону.

Сегодня больше никто не использует этот образ, и на то есть веские причины. Кратковременная память — активный, менее последовательный и гораздо более тщательный процесс, чем описано в аналогии. Мы уже знаем, что кратковременная память представляет собой вид памяти, предназначенный для временного хранения информации. Каждый вид памяти специализируется на обработке информации определенного типа, работая параллельно с другими. Чтобы выделить этот вид в отдельный, кратковременную память называют рабочей. Пожалуй, лучше всего можно объяснить это понятие, рассмотрев его в действии.

Я решил продемонстрировать это на примере выдающегося шахматиста Мигеля Найдорфа. Редко встречаются люди настолько простые, несмотря на их величие, как Найдорф. Невысокого роста, энергичный, с невероятным голосом и навязчивой привычкой проводить опросы среди своей аудитории о том, что, по их мнению, он предпримет. В 1939 году Найдорф поехал на турнир в Буэнос-Айрес в составе польской национальной сборной. Спустя две недели Германия напала на его родную Польшу. Найдорф не рискнул вернуться и пережил период холокоста, находясь в безопасности в Аргентине. Его родители, четыре брата, жена и дочь погибли в концлагерях. В надежде, что оставшиеся в живых родственники смогут связаться с ним, шахматист прибегнул к пиар-ходу, сыграв 45 шахматных партий одновременно. Он выиграл 39 партий, четыре провел вничью и две проиграл. Хотя это уже само по себе впечатляет, феноменальность этой игры заключается в том, что он провел 45 игр за 11 часов вслепую.

Вы все верно поняли. Найдорф не видел ни одной шахматной доски или фигуры; каждую партию он разыграл в уме. Вербальная информация, получаемая при каждом ходе, переносилась на визуализированную шахматную доску благодаря одновременной работе нескольких компонентов рабочей памяти, что и позволило Найдорфу заниматься своей работой, так же как и нам с вами (разве что с меньшей эффективностью).

Рабочая память, как известно, активное временное хранилище, своеобразный рабочий стол памяти, за которым она обрабатывает новую информацию. Так ее охарактеризовал британский ученый Алан Бэддели, похожий на ангела Кларенса Одбоди из фильма «Эта прекрасная жизнь». Наиболее широкую известность получило его описание рабочей памяти как модели, состоящей из трех компонентов: слухового, визуального и организационного.

Первый компонент предназначен для восприятия звуковых сигналов и хранения лингвистической информации. Бэддели называет его фонологической лупой. Найдорф использовал его, так как соперники комментировали свои ходы вслух.

Второй компонент позволяет воспринимать зрительную информацию; данный регистратор памяти предназначен для обработки любого рода изображений и пространственного восприятия. Бэддели назвал его альбомом для зрительно-пространственных зарисовок. Его работа помогала Найдорфу визуализировать каждую партию.

Третий компонент выполняет контролирующую функцию и называется центральным исполнителем, отслеживающим деятельность рабочей памяти. Его функции позволяли великому шахматисту отделить одну игру от другой.

В новых работах Бэддели предлагает выделить четвертый компонент, который он называет буфером эпизодов, предназначенным для хранения любой истории, о которой узнает человек. Этот компонент еще недостаточно исследован. Независимо от количества выделяемых в науке видов памяти, исследователи согласны с двумя ее основными характеристиками: объемом и сроком хранения. Если информация не будет преобразована в более устойчивую форму, она вскоре исчезнет. Помните, наш друг Эббингауз первым продемонстрировал существование двух типов памяти — кратковременной и долговременной? Он же доказал, что повторение позволяет преобразовать первую во вторую при соблюдении определенных условий. Процесс перехода информации из кратковременной памяти в долговременную называется консолидацией.

Консолидация

Вначале след, запечатлеваемый в коре головного мозга, гибкий, изменчивый, он подлежит корректировке и с большой вероятностью может быть утрачен. Большинство входных сигналов, которые воздействуют на нас в течение дня, относятся к данной категории. Но некоторые все же задерживаются в памяти. Изначально хрупкие, со временем воспоминания становятся значительно более прочными, бесконечно воспроизводимыми и устойчивыми к изменениям. Здесь действует уже долговременная память. Тем не менее воспоминания еще не настолько стабильны, как мы полагаем.

Как и в случае с кратковременной памятью, долговременная память разделяется на различные взаимодействующие друг с другом виды. Но, в отличие от рабочей, в отношении этих видов у ученых не сложилось однозначное мнение. Многие полагают, что существуют семантические системы, позволяющие запоминать такие разные вещи, как любимое платье тети или ваш вес в старших классах. Другие выделяют эпизодическую память, благодаря которой обеспечивается запоминание «эпизодов» из прошлого опыта, включая лица, события и временные отметки (например, двадцать пятая встреча одноклассников). Один из ее подвидов — автобиографическая память, которая обладает сведениями только об одном действующем лице, то есть о вас. Принято считать, что консолидация памяти обеспечивает прочность вновь приобретенных воспоминаний. Когда воспоминания глубоко врезаются в память, они уже не могут вернуться в исходное нестабильное состояние. Но больше мы так не думаем.

Я расскажу вам историю, свидетелем которой я стал в детстве; я вспомнил о ней, когда смотрел документальную телепередачу о выставках собак. Когда на экране показалась немецкая овчарка с черной мордой, на меня нахлынули воспоминания о том, что случилось со мной, когда я был в возрасте моего сынишки.

Наш сосед держал на заднем дворе собаку и обычно в субботу утром забывал ее покормить. Каждую субботу голодная собака, перепрыгнув через забор ровно в восемь утра, подбегала к мусорным бакам и вываливала их содержимое, чтобы приступить к утренней трапезе. Моему отцу это порядком надоело, и однажды в пятницу вечером он решил подвести электричество к баку таким образом, чтобы собака испытала на себе электрический разряд, как только ее черный мокрый нос коснется хранилища для мусора. На следующее утро отец разбудил нас, чтобы мы посмотрели его утреннее шоу «Хот-дог». Но, к величайшему его сожалению, даже в полдевятого пес не перепрыгнул забор в поисках пищи. Вместо этого он принялся метить территорию в нескольких местах нашего двора. Когда животное приблизилось к баку, отец ухмыльнулся, и, когда собака подняла лапу, чтобы пометить мусорный бак, воскликнул: «Да!» Необязательно знать концентрацию электролитов в моче млекопитающих, чтобы понять, что электрическая цепь замкнулась. Пес взвыл и кинулся прочь — больше он не ступал даже лапой в наш двор. Более того, не приближался к нашему дому ближе, чем на сто метров. Соседская собака была немецкой овчаркой с черной мордой, такой же, как у пса из телепередачи, которую я смотрел. До этого я почти никогда не вспоминал об этой истории.

Что произошло с моими воспоминаниями, когда сознание их восстановило? Очевидно, консолидированные ранее воспоминания вызываются из долговременного хранилища в сознание, принимая предыдущее нестабильное состояние. Функционируя как новоявленные в рабочей памяти, эти воспоминания требуют повторной обработки для того, чтобы сохранить стабильную форму. Выходит, случай с собакой должен пройти процесс консолидации снова и снова, каждый раз, когда будет воспроизводиться. Этот процесс называется реконсолидацией. По мнению многих ученых, этот факт ставит под сомнение представление о стабильности человеческой памяти вообще. Если консолидацию нельзя считать последовательным единичным событием, а она должна повторяться каждый раз, когда воспоминание повторно активируется, значит, постоянное хранилище в нашем мозге предназначено лишь для тех воспоминаний, которые никогда не будут воспроизводиться. Какое облегчение! Неужели же в нашей жизни нет ничего постоянного? Некоторые ученые считают именно так. В таком случае информация о повторении изученного, которую я сообщу позже, крайне важна.

Воспроизведение

Как и многие радикально настроенные университетские профессора, система воспроизведения воспоминаний в мозге способна изменить наши мысли о прошлом, не предлагая ничего взамен. Как именно это происходит — важная, но недостающая часть головоломки. Исследователи предлагают две основные модели механизма воспроизведения. Первая, пассивная, похожа на библиотеку. Вторая, агрессивная, напоминает расследование преступления.

В библиотечной модели воспоминания хранятся в наших головах так же, как и книги в библиотеке. Воспроизведение начинается по команде просмотреть груды книг и выбрать нужный том. После того как книга найдена, ее содержание переносится в сознание и воспоминание воспроизводится. Этот пассивный процесс называется репродуктивным воспроизведением.

Вторая модель представляет нашу память в виде коллекции сцен расследования преступлений собственным Шерлоком Холмсом. Воспроизведение начинается с вызова детектива для расследования преступления — сцены, которая непременно состоит из фрагментов воспоминаний. По прибытии Шерлок Холмс исследует имеющиеся частичные доказательства. Основываясь на догадках и предположениях, детектив воссоздает то, что, собственно, сохранялось. В данной модели воспроизведение представляет собой не пассивный просмотр, а полное воспроизведение книги в деталях. Более того, воспроизведение представляет собой активную исследовательскую деятельность для воссоздания фактов на основе фрагментированных данных.

Какая же из моделей верна? Ответ довольно неожиданный: обе. Современные ученые, как и античные философы, признают существование различных типов системы воспроизведения. Выбор зависит от типа искомой информации и длительности временного промежутка, прошедшего с тех пор, как воспоминание было впервые сформировано. Этот необычный факт требует объяснений.

Осторожно: пробелы!

Непосредственно после изучения (от нескольких минут до часов и дней) система воспроизведения позволяет восстанавливать четкий и детализированный образ полученной информации. Хотя этот процесс сравним с библиотечной моделью, позже мы обращаемся к помощи Шерлока Холмса, потому что со временем воспоминания о событиях и фактах, которые когда-то были ясными и конкретными, ослабевают. Пытаясь заполнить эти пробелы, мозг полагается на частичные фрагменты, рассуждения, догадки и часто, что настораживает, на другие воспоминания, не связанные с конкретным событием. Эта реконструкция напоминает расследование детективом с ненадежной фантазией, однако позволяет мозгу создавать связную историю отдельно от реальности. Так, со временем воспроизводящие системы мозга постепенно переключаются с детального воспроизведения на общее и абстрактное вспоминание.

Представьте, что вы новичок в средней школе, знакомый с врачом-психиатром Дэниелом Оффером. Достав анкету, доктор Дэн предлагает вам ответить на несколько интересующих его как профессионала вопросов: религия помогла вам повзрослеть? вас наказывали физически? ваши родители призывали вас заниматься спортом? И задает другие подобного рода вопросы. Теперь представьте, что прошло тридцать четыре года. Доктор Дэн разыскал вас и предложил вновь заполнить ту же самую анкету. При этом вы не догадываетесь, что он сохранил анкету со школьных времен и собирается сравнить ваши ответы с теперешними. Думаете, ваши ответы совпадут? В действительности воспоминания, закодированные в юности, мало похожи на те, которые воспроизведет взрослый человек. Все это определит доктор Дэн, терпеливо проводивший этот эксперимент. Например, только каждый третий взрослый человек вспоминает о таком наказании, как битье, а, как выяснил доктор Дэн, 90 процентов подростков дают утвердительный ответ на данный вопрос. Это лишь пример неточности воспроизведения в стиле Шерлока Холмса.

В идее о том, что мозг может заполняться ложной информацией ради создания связной истории, обнаруживается его стремление к организации сбивающего с толку, сложного мира. Мозг постоянно получает новые сигналы и вынужден сохранять некоторые из них, хотя место уже занято предыдущим опытом. Пытаясь разобраться в своем мире, мозг связывает новую информацию с ранее полученной, из чего следует, что новые данные постоянно изменяют предыдущие, и отправляет вновь созданные на хранение. Что это значит? Что истинные воспоминания, просачиваясь в предыдущие, переплетаются с ними, как будто появились вместе. Формируется ли таким образом лишь приблизительное представление о реальности? Даже не сомневайтесь. Кстати, этот факт свел бы с ума систему уголовного правосудия.

Повторение

Учитывая пристрастие нашего мозга к обобщению, есть ли надежда на формирование надежной долговременной памяти? Правила мозга утверждают, что это возможно. Память может фиксироваться не в момент обучения, а при благотворно влияющем повторении через определенные временные интервалы. Учитывая важность этого вопроса для бизнеса и образования, рассмотрим его детальнее.

Следующий тест задействует фонологическую лупу рабочей памяти. Посмотрите на ряд знаков в течение 30 секунд, затем закройте их, прежде чем начнете читать следующий абзац.

3 $8? A% 9

Вы можете вспомнить знаки, не подглядывая? А не повторяя их в уме? Не волнуйтесь, если у вас не получается. Среднестатистический человек может сохранять в уме около семи единиц информации менее 30 секунд! Если ничего не происходит за этот короткий промежуток времени, то информация будет утрачена. Если вы желаете продлить это время, скажем, до нескольких минут или до одного-двух часов, нужно повторно подвергать себя восприятию. Это называется повторением информации (вслух или про себя с целью сохранения ее в кратковременной памяти). Мы знаем, что повторение обеспечивает сохранность информации в рабочей памяти, но, как известно, на короткое время. Однако существует и более эффективный способ перевода информации в долговременное хранилище. Для того чтобы объяснить, как это делается, расскажу вам о том, как я впервые увидел смерть своими глазами. Точнее сказать, я стал свидетелем гибели восьми человек. Будучи сыном кадрового разведчика военно-воздушных сил, я часто видел военные самолеты в небе. Но однажды, подняв глаза к небу, я заметил, как грузовой самолет, выполнявший маневры, которых раньше я никогда не видел, сорвался и полетел вниз. Самолет упал в 150 метрах от того места, где стоял я, и до меня докатилась взрывная волна.

Что можно было проделать с новой информацией? Я мог сохранить ее исключительно для себя, а мог поделиться ею со всеми. Я выбрал второй вариант и тотчас же поспешил домой, чтобы рассказать обо всем родителям и друзьям. Мы встретились и принялись обсуждать случившееся, попивая прохладительные напитки. Шум турбин. Удивление. Страх. Каким бы ужасным ни было происшествие, постоянные разговоры о нем на протяжении следующей недели порядком надоели. Один из учителей даже запретил поднимать эту тему во время уроков, угрожая надеть на нас футболки с надписью «Я достаточно много сказал».

Почему же я все еще помню детали случившегося? Боязнь, что учитель выполнит угрозу, пересиливала желание поделиться приобретенным опытом. Постоянные разговоры после происшествия обеспечили регулярное повторение основных фактов с детальным изложением впечатлений. Данный феномен называется развивающим повторением — и это наиболее эффективный инструмент для точного воспроизведения информации. Многочисленные исследования подтвердили, что обсуждение или обдумывание события непосредственно после происшествия улучшает его запоминание, несмотря на различия между видами памяти, участвующими в его сохранении. Эту тенденцию особенно важно учитывать служащим правоохранительных органов — иными словами, свидетеля следует допросить сразу же после преступления.

Эффективность повторения нам всеобъемлюще продемонстрировал Эббингауз еще сто лет назад. Он даже разработал «кривую забывания», которая подтверждает, что забывание происходит в основном в течение первых часов после первоначального воздействия стимула. Ученый привел доказательства того, что этих потерь можно избежать при помощи планомерного повторения. В этом случае время имеет большое значение, и я предлагаю рассмотреть этот аспект с трех разных сторон.

Ограничить воздействие

Памяти, как и цементной смеси, чтобы приобрести постоянную форму, нужно длительное время. Пока происходит «застывание», человеческая память подвержена изменениям — вероятно, потому, что новая кодируемая информация может изменять и переносить ранее созданные отпечатки (энграммы). Такое происходит в случаях, когда информация подается непрерывными блоками, как в большинстве школ и кабинетов. Вероятность возникновения подобной путаницы возрастает, если информация без повторений, непрерывным потоком вливается в головы обучающихся, словно в деревянные формы. К счастью, этого не происходит, когда знания передаются вперемежку с определенными циклами повторения, разделенными интервалами. Более того, повторение усвоенного материала через определенные промежутки времени обеспечивает наиболее эффективное фиксирование воспоминаний в памяти. Почему? Когда электрическое воспроизведение информации, которую нужно усвоить, происходит путем многократных повторений, участвующие в этом нейронные сети понемногу преобразуют общие представления и не пересекаются с сетями, ранее задействованными для сохранения подобных знаний. Согласно описанной концепции, непрерывные циклы повторения формируют опыт, который добавляется в базу знаний, а не переплетается с уже имеющимся.

При воспроизведении яркого впечатления в мозге становится активной нижняя часть левой доли префронтальной коры. Исследования ее активности при помощи функциональной магнитно-резонансной томографии в процессе обучения ясно показывают, происходит ли воспроизведение сохраненной информации. Активность настолько четко прослеживается, что экспериментаторам не нужно даже задавать вопросы, чтобы установить, происходит ли воспроизведение. Они просто видят на приборе показатели активности в нижней части префронтальной коры.

Учитывая этот факт, ученый Роберт Вагнер провел эксперимент с участием двух групп студентов, которым было предложено запомнить перечень слов. Первой группе предоставлялся весь массив информации для повторения и заучивания, второй — слова представлялись через длительные интервалы времени и заучивать их не разрешалось. Результаты точности воспроизведения в первой группе оказались гораздо хуже, чем во второй; активность левой нижней части префронтальной коры была значительно ниже. Эти результаты привели профессора психологии Гарвардского университета Дэна Шактера к следующему умозаключению: если у вас есть всего неделя на изучение материала и возможность десять раз позаниматься, лучше проводить повторение десять раз через временные интервалы, чем стараться охватить всё за один раз.

Взаимосвязь между памятью и повторением ясна. Планомерное представление информации необходимо для ее воспроизведения в дальнейшем. Если вы хотите улучшить качество воспроизведения, то следует тщательно продумать, как представить данные. Тщательно проработанное представление информации и фиксированные временные интервалы обеспечат самое четкое воспроизведение. Изучение наиболее эффективно, когда информация вводится в память постепенно, а не подается крупным массивом за один раз. Почему же мы применяем данную модель в школе и на работе? Отчасти потому, что преподаватели и бизнесмены не читают регулярно журнал Neuroscience. А еще потому, что нам пока точно не известно, какими должны быть интервалы. Впрочем, это не значит, что ученые не исследовали вопрос временного аспекта. Как раз на основе его изучения выделяют два типа консолидации: быструю и медленную. Для того чтобы объяснить влияние времени на формирование воспоминаний, я хотел бы рассказать, как познакомился со своей супругой.

Вызвать интерес

Когда я впервые увидел Кэри, я встречался с другой девушкой. Но Кэри мне запомнилась. Она была очень привлекательна и мила. Кроме того, как талантливого композитора ее номинировали на премию «Эмми». Мы оба стали свободны полгода спустя после знакомства, и я незамедлительно пригласил ее на свидание. Мы отлично провели время, и я все больше и больше думал о ней. Оказалось, она обо мне тоже. И я снова пригласил ее на свидание, и вскоре мы начали видеться регулярно. При каждой нашей встрече на протяжении двух месяцев у меня учащенно билось сердце, в животе порхали бабочки и становились влажными ладони. Чтобы мой пульс ускорился, мне даже не нужно было видеть Кэри — достаточно было взглянуть на фотографию или услышать аромат ее духов или просто музыку! Даже мгновения хватало, чтобы погрузиться в состояние восторга на долгое время. Я понял, что влюбился.

Что же вызвало такие изменения? Чем чаще я виделся с этой замечательной девушкой, тем более восприимчивым к ее присутствию становился, тем менее сильный «импульс» (например, запах духов) вызывал более сильную «ответную реакцию». Этот долгодействующий эффект продолжался около месяца. Оставляя описание сердечных переживаний поэтам и психиатрам, обратимся к вопросу о том, почему усиливающееся ограниченное воздействие приводит к усилению ответной реакции и обусловлено процессом обучения нейронов. Нет, это не связано с романтикой, данное явление называется долговременная потенциация.

Для того чтобы описать долговременную потенциацию, нам следует покинуть высокий мир поведенческих исследований и погрузиться в более интимный мир клеток и молекул. Представьте, что мы смотрим в чашку Петри, где находятся два нейрона гиппокампа, образовавшие синаптическое соединение. Я назвал пресинаптический нейрон учителем, а постсинаптический — учеником. Задача нейрона-учителя — передача клетке-ученику информации, электрической по своей природе. Давайте простимулируем нейрон-учитель, чтобы он послал электрический сигнал ученику. На некоторое время ученик получает сигнал и возбужденно загорается в ответ. Синаптическое взаимодействие между ними на время усиливается — этот феномен называется ранней долговременной потенциацией синаптической передачи.

К сожалению, возбужденное состояние длится один-два часа. Если нейрон-ученик не получает той же информации от учителя в течение 90 минут, его возбуждение проходит. Иначе говоря, нервная клетка возвращается в исходное состояние и ведет себя так, будто ничего не происходило; она готова принимать другой сигнал.

Очевидно, что ранняя долговременная потенциация противоречит целям нейрона-учителя, как, впрочем, и всех учителей. Как добиться того, чтобы изначальное возбуждение стало постоянным? Можно ли каким-то образом трансформировать кратковременную ответную реакцию в долговременную?

Поверьте, такой способ существует. Информация должна повторяться через определенный интервал времени. Если сигнал посылается клеткой-учителем только один раз, возбуждение клетки-студента будет временным. Но если повторять его через определенные промежутки (для клеток в чашке Петри он составляет десять минут и повторяется три раза), взаимоотношение между нейроном-учителем и нейроном-студентом изменяется. Как изменились и наши отношения с Кэри после нескольких свиданий. Теперь от «учителя» требовалось подавать сигнал меньшей силы для получения более сильной ответной реакции со стороны «ученика». Такая ответная реакция называется поздней долговременной потенциацией. Даже в крошечном мире нейронов планомерное повторение тесно связано с процессом обучения.

Временной интервал, необходимый для синаптической консолидации, измеряется в минутах и часах, поэтому она называется быстрой консолидацией. Однако кратковременность этого периода не отменяет его важности. Любые действия — поведенческие, фармакологические или генетические, — вмешивающиеся в созданную взаимосвязь, блокируют формирование памяти в целом.

Такие данные свидетельствуют о том, что повторение имеет огромнейшее значение для обучения, по крайней мере если речь идет о двух нейронах в чашке Петри. А как обстоят дела с учениками в классе? Довольно простой мир клетки отличается от сложного мира мозга. Отдельный нейрон не имеет сотни синаптических связей с другими нейронами.

Таким образом, консолидация измеряется длительными временными промежутками, что подводит нас к вопросу о ее эффективном конечном использовании. Иногда данный феномен называют системной консолидацией, или медленной консолидацией. Как вы сможете убедиться далее, термин «медленный» — более подходящий.

Разговорчивая супружеская пара

Чтобы продемонстрировать различия между синаптической и системной консолидацией, приведем в пример ядерное уничтожение. 22 августа 1968 года холодная война была в разгаре. В это время я изучал историю в старших классах школы и жил на базе ВВС в Центральной Германии, к сожалению, вблизи возможного эпицентра ядерного взрыва в случае выхода на сцену конфликта Европы.

Если бы вы побывали на моем уроке истории, он вам не понравился бы. Прежде всего, из-за монотонной манеры изложения темы о Наполеоновских войнах[33]. Учительнице, француженке по происхождению, явно не хотелось находиться с нами в классе. И ее настроение не способствовало моей концентрации, так как при этом я был обеспокоен событиями предыдущего дня. Утром 21 августа 1968 года страны — участницы Варшавского договора[34] ввели войска на территорию Чехословакии. Наша база военно-воздушных сил была вызвана по тревоге, и мой отец уехал накануне вечером. И все еще не вернулся домой.

Учительница указала на большую красивую картину, на которой была изображена битва под Аустерлицем, монотонно рассказывая о Наполеоновских войнах. Вдруг над самым моим ухом послышался раздраженный голос: «Разве я должна повторять дважды?» Очнувшись от рассеянности, я увидел, что учительница стоит возле моей парты. Откашлявшись, она повторила: «Я спрашиваю: кто был противником Наполеона в этих войнах?» Внезапно до меня дошло, что она обращается ко мне, и я выпалил первое, что пришло мне в голову: «Войска Варшавского договора! Нет? Подождите! Советский Союз!» К счастью, учительница обладала чувством юмора и отнеслась с пониманием к событиям того дня. Когда класс разразился хохотом, она тотчас оттаяла и, потрепав меня по плечу, вернулась к своему столу, качая головой. «Главным противником была коалиция русских и австрийских войск, — она сделала паузу. — И Наполеон разгромил их».

В воспроизведении воспоминания о той позорной ситуации сорокалетней давности мне помогали многие системы памяти. Поэтому сейчас я бы хотел описать вам временные рамки системной консолидации.

Как и при битве под Аустерлицем, история формирования нейронных связей объединяет несколько войск нейронов: во-первых, кора головного мозга — этот тонкий, словно папиросная бумага, слой нейронов, окутывающий мозг, подобно воздуху, обволакивающему поле сражения; во-вторых, средняя часть височной доли, где приютился хорошо известный и часто упоминаемый старый солдат — гиппокамп. Эта драгоценность короны лимбической системы участвует в формировании долговременной памяти. (Этот психический процесс мы рассмотрели на примере взаимоотношений «учитель — ученик» между нейронами гиппокампа.)

Какова связь между корой головного мозга и средней височной долей, становится понятно из процесса формирования долговременной памяти. Нейроны «прорастают» из коры головного мозга в височную долю, что позволяет гиппокампу подслушать информацию, получаемую корой. Выполняя функцию разведчика, ветвистая сеть также проникает из височной доли в кору. Такая сложная обратная цепь позволяет гиппокампу отдавать приказы кортикальным областям, ранее получившим сигнал, и одновременно принимать информацию от них. Таким вот причудливым образом в мозге формируются воспоминания. В результате действий упомянутой коалиции создается долговременная память. Тем не менее, как обеспечивается прочность воспоминаний, не совсем понятно даже после тридцати лет исследований. Впрочем, науке известны некоторые особенности взаимодействия этих участков головного мозга.

1. Сенсорную информацию гиппокамп получает от коры головного мозга, и воспоминания формируются в коре путем обратной связи.

2. Электрический контакт обеспечивается поразительной «общительностью» нейронов этих двух областей мозга. Спустя долгое время после получения сигнала гиппокамп и соответствующие нейроны коры головного мозга все еще продолжают «болтать» о нем. В описанный мной день я уже лег спать, а мой гиппокамп был занят тем, что передавал сигналы коре головного мозга об Аустерлице, вновь и вновь проигрывая воспоминания в памяти, пока я спал. Такой автономный процесс выступает безапелляционно в пользу режима сна. Важной роли ночного отдыха в обучении посвящена глава 7.

3. Так как эти две области головного мозга активно задействованы, создаваемые ими воспоминания непостоянны и изменчивы. Но на этом процесс не заканчивается.

4. Через некоторое время гиппокамп оставляет в покое кору головного мозга, что позволяет мозгу запомнить событие. Далее следует важное разбирательство. Гиппокамп отключается только в том случае, если корковая память полностью консолидирована, то есть кратковременная, изменчивая память преобразована в надежную и постоянную. Этот процесс представляет собой суть системной консолидации и включает комплексную реорганизацию областей мозга, обеспечивающих поддержку соответствующих энграмм.

Сколько же необходимо времени, чтобы отправить определенную информацию на долговременное хранение в абсолютно неизменном виде? Другими словами, сколько времени должно пройти, чтобы гиппокамп перестал взаимодействовать с корой головного мозга? Часы? Дни? Месяцы? Ответ удивляет практически всех. Правильный ответ — годы.

Память в движении

Помните пациента Г. М., которому удалили гиппокамп, тем самым лишив его способности кодировать новую информацию? А это значит, он совершенно не запоминал и новых знакомых, и каждый раз людям приходилось с ним знакомиться заново. Неспособность мозга кодировать и сохранять новую информацию называется антероградной амнезией. Однако у знаменитого пациента была еще и ретроградная амнезия — потеря памяти о прошлых событиях. Спроси вы Г. М., что произошло за три года до операции, за семь лет до операции, он не смог бы ответить. У больного начисто отсутствовали воспоминания. Если бы это было все, что вы знали о Г. М., можно было бы сделать вывод, что потеря гиппокампа приводит к полному уничтожению памяти. Однако же это не так. Г. М. отлично помнил о далеком прошлом, например о детстве. Он помнил свою семью, подробности различных событий и т. д. Приведу отрывок диалога между ним и ученым, наблюдавшим его долгие годы.

Ученый. Вы можете вспомнить какое-нибудь особенное для вас событие, например Рождество, день рождения, Пасху?

(Напомню, что этот человек не способен был запомнить, что встречался раньше с человеком, задающим ему этот вопрос, хотя тот работал с ним уже на протяжении десятилетия.)

Г. М. У меня есть некоторые мысли о Рождестве.

Ученый. И какие же?

Г. М. Ну, мой отец был с юга, поэтому не праздновал Рождество так, как принято тут, на севере. То есть мы не ставили елки и всякое такое. Он переехал на север, хотя и родился южнее Луизианы. Еще я помню название городка, в котором он родился.

Если Г. М. может вспомнить конкретные подробности о событиях далекого прошлого, должна существовать точка отсчета, с которой начинается потеря памяти. И где она? В результате подробных исследований было установлено, что память пациента начинает пропадать на границе одиннадцатилетнего периода, предшествующего операции. Если построить график его памяти, то он бы начинался с максимальной отметки и сходил на ноль за одиннадцать лет до операции, — такой память Г. М. осталась навсегда.

Что это означает? Гиппокамп был задействован во всех процессах формирования памяти, и его потеря должна была привести к полному разрушению памяти — полностью стереть воспоминания. Но этого не произошло. Гиппокамп участвует в формировании памяти о событии в течение более чем десяти лет с момента, когда воспоминание было подготовлено к долговременному хранению. Затем каким-то образом память использует другую область, не поврежденную у Г. М., в результате чего он помнил некоторые ранние события. На примере таких пациентов мы убеждаемся в том, что гиппокамп связан с новыми энграммами в течение нескольких лет. Не дней. Не месяцев. А лет. Даже десятилетие или больше. Системная консолидация, обеспечивающая преобразование неустойчивой памяти в долговечную, занимает годы. В течение этих лет память отнюдь не стабильна.

Разумеется, сразу же возникает множество вопросов. Куда направляется память в течение этих лет? Для определения пути памяти в нейронных дебрях мозга физиолог Джозеф Леду ввел термин «кочующая память». Но это не дает нам ответа на вопрос. До сих пор никто не знает, что происходит при этом с памятью. Почему гиппокамп разрывает отношения с корой головного мозга после многолетнего их поддерживания? Где хранятся воспоминания, когда процесс консолидации завершен? По крайней мере, ответ на последний вопрос более ясен. Память покоится в области, похожей на ту, которая знакома киноманам по фильмам «Волшебник из страны Оз», «Машина времени» и «Планета обезьян».

Фильм «Планета обезьян» вышел на экраны в 1968 году, как раз в тот год, когда в Чехословакию ввели войска стран Варшавского договора; в нем затрагиваются апокалиптические темы. Главный герой, космонавт Джордж Тейлор, которого сыграл Чарлтон Хестон, высаживается на планете, которой правят обезьяны. Убежав в конце фильма от стаи злобных обезьян, Тейлор прогуливается по пляжу. Внезапно он что-то замечает и падает на колени. Он кричит: «Они сделали это! Будь они прокляты!» — бьет кулаками о землю и всхлипывает.

Когда камера показывает общий план, мы видим очертание хорошо известной скульптуры. Это статуя Свободы, наполовину погруженная в песок. Нам становится понятна реакция персонажа. После того как он проделал свой сложный путь, оказалось, что он никогда не покидал Землю. Конечный пункт прибытия был тем же самым, что и пункт отправления; разница заключалась только во времени. Корабль Тейлора потерпел крушение в далеком будущем, в постапокалиптическую эпоху правления обезьян. Когда я впервые задумался над тем, где хранятся консолидированные воспоминания, мне сразу вспомнился этот фильм.

Вы помните, что гиппокамп получает информацию от коры головного мозга по нейронным сетям, а также посылает ее обратно. Вербальная память тоже сохраняется в корковой системе, участвующей в обработке первичного сигнала. Иными словами, последним пристанищем для воспоминаний служит тот же участок мозга, который был отправной точкой, а отделяет их время, а не место. Такие данные важны не только для хранения воспоминаний, но и для воспроизведения. Воспроизведение полностью сформированной энграммы через десять лет может стать попыткой реконструировать момент первичного обучения, когда воспоминаниям было всего несколько миллисекунд от роду! Как происходит этот процесс?

1. Долговременная память формируется в результате синаптических изменений в коре головного мозга в ходе многочисленного упорядочения воспоминаний.

2. Процесс упорядочения контролируется гиппокампом в течение нескольких лет.

3. Передача информации между корой и височной долей прекращается, и обновленный, более глубокий след навсегда сохраняется в коре головного мозга.

4. Механизм воспроизведения может реконструировать исходные следы нейронов, задействованных при первых моментах обучения.

Забывание

Российский журналист Соломон Шерешевский (родился в 1886 году), по всей вероятности, обладал невероятной памятью. Исследователи предложили ему запомнить перечень, состоящий из обычных комбинаций букв и цифр, а затем провели тест на воспроизведение. Ему разрешалось смотреть на каждое слово в течение 3–4 секунд, и ему отлично удалось воспроизвести весь список, несмотря на то, что он включал более 70 элементов. Он даже мог повторить его в обратном порядке.

В одном из экспериментов Шерешевскому предложили запомнить сложную формулу из букв и чисел, которая состояла из 30 знаков. После проведения теста (с которым Шерешевский отлично справился) исследователи хранили результат в течение 15 лет, после чего вновь предложили Шерешевскому воспроизвести ту же формулу. Без малейших колебаний он тотчас безошибочно восстановил ее. Шерешевский настолько легко, детализированно и навсегда запоминал данные, что утратил способность организовывать их в значимые модели. Он жил словно в постоянной снежной буре, на протяжении всей жизни его ослепляли снежинки несвязанной чувственной информации. Он не видел целостной картины, не мог сфокусироваться на общем между отдельными фрагментами опыта и раскрыть большие, повторяющиеся наборы данных. Поэзию с ее метафорами и сравнениями он не воспринимал. Более того, не мог понять значение предложения, которое читал. Шерешевский был не способен забывать информацию, что повлияло на работу его мозга.

Последний этап обработки вербальной информации — забывание. Этот этап памяти имеет большое значение для наших способностей, помогая расставить акценты в отношении значимости событий. Иначе события, не связанные с выживанием, заняли бы столько же места в нашем сознании, сколько и опасные для жизни ситуации. Следовательно, мозг не присваивает им высокую степень приоритетности — он делает их менее стабильными. И мы забываем их.

Существует несколько типов забывания, которые определил в своей книге The Seven Sins of Memory («Семь грехов памяти») Дэн Шактер, первый исследователь данного феномена. Состояние «на кончике языка», рассеянность, защитные механизмы, ошибка атрибуции, байес[35], внушаемость — этот список похож на комнату ужасов, предназначенную для студентов и бизнесменов. Все эти психологические явления имеют общую черту: они позволяют отказаться от одной информации в пользу другой. И этот способ действия помог людям завоевать Землю.

Идеи

Как же можно использовать данную информацию, чтобы завоевать класс или кабинет? Исследуя временной аспект повторного представления информации в той области, которая обеспечила бы эффективное сотрудничество исследователей и участников. Например, мы не знаем, какое значение это имеет для маркетинга. Как часто следует повторять сообщение, чтобы люди совершили покупку? Что служит определяющим фактором в вопросе о том, сохранится ли информация в их памяти полгода или год спустя?

Минуты и часы

Стандартный учебный день среднестатистического старшеклассника разделен на пять или шесть 50-минутных периодов восприятия (непрерывного) потока неповторяющихся данных. Как нужно пользоваться этим информационным брандспойтом, исходя из особенностей функционирования кратковременной памяти? Пожалуй, это был бы самый необычный опыт в мире. Я представляю себе это так: в школе будущего уроки разделены на 25-минутные модули, циклично повторяющиеся на протяжении всего дня. В течение 25 минут излагается предмет А — это первая подача информации. Спустя 90 минут содержание 25-минутного урока по предмету А повторяется, а еще через время — повторяется в третий раз. Все уроки проводятся таким образом. Так как график повторений замедляет процесс усвоения информации в полном объеме, учебный год продлевается за счет лета.

Дни и недели

Как нам уже известно благодаря Роберту Вагнеру, многочисленные повторения в течение дней и даже недель приносят значительную пользу. В школе будущего каждый третий или четвертый день станут отводить на повторное рассмотрение информации, полученной в течение предшествующих 72–96 часов. В течение этих «каникул для повторения» предыдущая информация преподносится в сокращенной форме. Ученики смогут проверить свои записи, сделанные при первом получении информации, сравнить их с тем, что учитель будет рассказывать при обзоре. Таким образом обеспечивается лучшая обработка информации, а учителя передают ее более точно. Проверочные упражнения станут регулярной и обязательной частью учебного процесса как для учителей, так и для учеников.

Вероятно, такая модель приведет к отказу от домашних заданий, ведь цель домашнего задания — повторение изученного. Но если этот этап предусмотрен расписанием учебного дня, то в дальнейших повторениях нет острой необходимости. Это не значит, что выполнять домашние задания не важно — просто в школе будущего в них отпадет потребность.

Может ли подобная модель работать в действительности? Такая модель еще не исследована, поэтому возникает множество вопросов. Действительно ли для положительного результата необходимы три повторения каждого предмета в течение дня? Для всех ли предметов требуется такое повторение? Может ли принцип чередования повредить обучению в результате наложения повторяющейся информации? Нужны ли «обзорные каникулы», и если да, должны ли они происходить каждые три-четыре дня? Мы пока не знаем.

Годы

Сегодня от учеников ожидают усвоения определенных знаний в определенном классе. Возникает вопрос об устойчивости этих знаний после того, как ученик окончит определенный класс. Учитывая тот факт, что системная консолидация занимает годы, возможно, концепция соответствия получения знаний определенному классу требует пересмотра? Возможно, с позиций долговременной перспективы учебный процесс нужно строить по принципу инъекций для поддержания иммунитета, то есть повторять определенную информацию ежегодно или раз в полгода?

В придуманной мной школе так и происходит. Повторение начинается с постоянных и детальных обзоров таблицы умножения, обыкновенных и десятичных дробей. Изучение впервые происходит в третьем классе, полугодовые и ежегодные обзорные уроки продолжаются до шестого. По мере того как математические навыки оттачиваются, содержание повторяемого материала меняется для улучшения понимания. Но цикл соблюдается. В моей модели подобное повторение занимает долгое время, что принесет огромную пользу при изучении любого предмета, особенно иностранных языков.

Наверное, вы слышали о том, что многие корпорации, особенно работающие в технических областях, недовольны уровнем подготовки выпускников американских вузов, которых они принимают на работу. Им приходится тратить деньги на переподготовку новых сотрудников, чтобы те приобрели базовые навыки, которым обучают в колледже. В моих мечтах инженерные компании и инженерные колледжи — партнеры. Такой подход позволил бы восполнить пробелы при помощи последипломного повторения. Упражнения на повторение начинались бы через неделю после окончания вуза и продолжались в течение первого года работы. Какова их цель? Повторить важные технические дисциплины, касающиеся новой работы. Путем исследования были бы определены не только темы, но и оптимальный интервал между повторениями.

Моя фантазия позволяет распределить учебную нагрузку между компанией и вузом, перенеся процесс получения степени бакалавра в рабочую среду. Подобный тандем бизнесменов и исследователей обеспечит компаниям доступ к последним достижениям в их областях деятельности (и предоставит ученым информацию о современных практиках, с которыми сталкиваются профессиональные работники). В моих фантазиях данная модель обучения стала настолько популярной, что многие опытные инженеры тоже посещают курсы усовершенствования, шагая плечом к плечу с молодым поколением. Старая гвардия удивлена тем, сколько же она успела позабыть и насколько полезно для ее работы подобное повторение в тандеме с исследователями и молодыми студентами.

Мне хотелось бы заверить вас, что все это будет работать, а пока могу лишь сказать, что в момент обучения память непостоянна — повторения делают ее таковой.

Резюме

• Большая часть информации исчезает из памяти в течение нескольких минут после восприятия, но та, которая переживет этот период, со временем закрепится.

• Долговременная память формируется благодаря «диалогу» между гиппокампом и корой головного мозга, впоследствии прерывающегося, — и этот процесс занимает годы. Воспоминания фиксируются в коре головного мозга.

• Мозг рисует нам лишь приблизительную картину реальности, так как он смешивает новые знания с воспоминаниями из прошлого и хранит их как единое целое.

• Долговременную память можно сделать более надежной, если вводить новую информацию постепенно и повторять через определенные промежутки времени.

Правило № 7. Хороший сон — хорошее мышление

* * *

Попасть в Книгу рекордов Гиннесса, получив высшую отметку за проект на научной ярмарке для старшеклассников и познакомившись со всемирно известным ученым, — не самый простой способ. В 1965 году семнадцатилетний Рэнди Гарднер решил принять участие в научной ярмарке с проектом, в рамках которого он собирался не спать одиннадцать дней и наблюдать за последствиями своего эксперимента. Ко всеобщему удивлению, ему удалось совершить этот подвиг и установить мировой рекорд по бессоннице в тот год. Рэнди привлек к себе внимание ученого Уильяма Демента, который получил разрешение на проведение исследования процессов, происходящих в мозге подростка, не спавшего полторы недели.

То, что происходило с мозгом Рэнди, было удивительным. Мягко говоря, он стал плохо функционировать. Уже через некоторое время подросток стал болезненно раздражительным, забывчивым, путался и, что неудивительно, очень уставал. Через пять дней после начала эксперимента у Рэнди обнаружились расстройства, которые могли привести к болезни Альцгеймера. Он стал страдать от галлюцинаций, дезориентации и паранойи. В последние четыре дня эксперимента у мальчика началась двигательная дисфункция: руки дрожали, речь была нечеткой. Однако даже в последний день эксперимента ему удалось обыграть Демента в пинбол сто раз подряд.

Некоторые несчастные люди лишены возможности экспериментировать — они просто внезапно и навсегда теряют способность спать. Спорадическая фатальная инсомния — одно из самых редких генетических расстройств; им страдают примерно двадцать семей в мире. Счастье, что эта болезнь встречается редко, так как она ведет прямо в психический ад. В среднем возрасте у больных наблюдается лихорадка, тремор конечностей и избыточное потоотделение. Когда бессонница становится постоянной, к этим симптомам добавляются неконтролируемые мышечные спазмы и судороги. Вскоре больные переживают приступы депрессии и тревоги. Они становятся психически больными. А потом впадают в кому и умирают.

Итак, отсутствие сна приводит к ужасным последствиям. Учитывая тот факт, что мы спим более трети жизни, просто поразительно, что нам до сих пор не известно, почему нужен сон. Одно важное предположение на этот счет появилось десять лет назад у группы ученых, исследовавших мозг крысы при помощи пучка проводов. Научившись выбираться из лабиринта, грызун решил вздремнуть. К мозгу животного подключили записывающее устройство…

Для того чтобы понять, как этот эксперимент связан со сном, давайте рассмотрим, что происходит с мозгом во время сна.

И это вы называете отдыхом?

Если бы вам довелось понаблюдать за мозгом во время сна, вы бы просто не поверили в то, что увидели. Абсолютно не похоже, что мозг спит. Более того, он неимоверно активен во время «отдыха»: легионы нейронов непрерывно поочередно посылают друг другу электрические команды, демонстрируя при этом ритмичную активность даже большую, чем при бодрствовании. Единственная возможность наблюдать за отдыхом мозга возникает в период медленного сна (когда объем потребляемой энергии ниже, чем при бодрствовании). Но этот период занимает лишь 20 процентов от общего цикла сна, что ранее вводило исследователей в заблуждение, заставляя их полагать, что мы отдыхаем просто потому, что обладаем такой способностью. Когда мозг спит, он абсолютно не отдыхает.

Вопреки научному факту, большинство людей считают сон восстанавливающим и подчеркивают тот факт, что его недостаток пагубно влияет на мыслительную деятельность. Вскоре мы убедимся, что в этом они правы. Тем не менее, учитывая количество потребляемой мозгом во время сна энергии, умственный отдых и восстановление в этот период кажутся просто невозможными.

Даже если мозг продолжает бодрствовать, другие части тела при этом отдыхают — в такую вот микроспячку впадает человек. Выходит, с точки зрения выживания сон делает нас легко уязвимыми для хищников. Безмятежный сон в окружении врагов-охотников (таких как леопарды — наши соседи по Восточной Африке) — именно то, что нужно, чтобы стать легкой добычей. Наверное, с нашим организмом происходит что-то чрезвычайно важное во время сна, раз уж природа решила подвергнуть человеческий вид такому риску. Но что же это такое?

Ученый, наблюдавший за бессонным Рэнди Гарднером, многое сделал, чтобы ответить на этот вопрос. Этот седовласый (сейчас Дементу уже за восемьдесят) человек с широкой улыбкой — пионер в области исследований сна. Он описал множество особенностей этого процесса, например: «Сны позволяют каждому из нас спокойно и безопасно переживать наше безумие каждую ночь в течение всей жизни».

Демент изучил многие аспекты цикла человеческого сна. Он начал со следующего: «спящий» мозг, подобно солдатам на поле боя, вовлечен в жестокое биологическое сражение. Конфликт включает спланированные сражения между двумя сильными противниками, каждый из которых имеет легионы солдат — клеток мозга и биохимических веществ с различным принципом действия. Хоть театром военных действий служит голова, отголоски сражения влияют на каждую клетку организма. Это столкновение иногда называют моделью «противостоящих процессов».

Когда Демент взялся за определение противоположных движущих сил, он заметил в происходящем нечто странное. Во-первых, эти силы задействованы не только ночью, когда мы спим, но и днем, во время бодрствования. Во-вторых, они действуют по определенному графику, согласно которому по очереди выигрывают и проигрывают бои, циклично проходя весь путь побед и поражений каждый день и каждую ночь. В-третьих, ни одна из сторон не выходит окончательным победителем в этой войне. Это и обусловливает непрерывный цикл бодрствования и сна, проживаемый нами каждый день (и ночь) на протяжении всей жизни.

Демент работал не в одиночку. Его наставник, талантливый нейрофизиолог Натаниэль Клейтман, поделился с ним своими наблюдениями. Этот ученый проводил эксперименты не только на себе, но и на своих детях. Когда стало известно, что его коллега открыл REM-сон[36], Клейтман тотчас провел эксперимент на своей дочери и получил подтверждение открытия. Но один из наиболее интересных опытов ученый провел в 1938 году, когда вместе с коллегой спустился в Мамонтову пещеру в Кентукки на глубину 45 метров, где они пробыли целый месяц.

Ученые хотели проверить, является ли цикл сна и бодрствования автоматическим и сохранится ли он в отсутствие солнечного света и распорядка дня. Результаты наблюдений были различными, но этот эксперимент стал первой подсказкой о том, что человеческому организму свойствен автоматизм. Сегодня известно, что организм человека функционирует по внутреннему распорядку, который контролируется отдельными областями мозга, обеспечивая регулярный ритм бодрствования и сна. Не правда ли, удивительное сходство с кварцевым кристаллом в наручных часах? Часть гипоталамуса, называемая супрахиазмальным ядром, регулирует суточные ритмы, разумеется, отличные от работы обычных часов.

Клейтман и Демент определили, что этот автоматический ритм задается противодействием двух сил. Исходя из того, что эти силы подвержены внутреннему контролю, мы можем изучить их работу детальнее.

Одна армия, состоящая из нейронов, гормонов и различных химических веществ, отвечает за бодрствование. Эту армию называют циркадианной системой (или «процессом Б»). Если выиграет она, человек будет постоянно бодрствовать. К счастью, ей противостоит другая армия с равными силами, которая тоже состоит из клеток мозга, гормонов и различных химических веществ. Эта воюющая сторона делает все, чтобы уложить вас спать. Она называется гомеостатическим механизмом сна («процесс С»). Если она одержит победу, вы уснете и больше не проснетесь.

Это весьма странная, даже парадоксальная война. Чем дольше одна из армий сдерживает противника, тем ближе она к проигрышу битвы. Похоже, каждая армия утомляется от своей победы и поднимает на время белый флаг. Действительно, чем дольше вы бодрствуете (участники процесса Б совершают круг почета в мозге), тем выше вероятность, что циркадианная система уступит поле битвы своему врагу — и вы отправитесь спать. Для большинства людей этот акт капитуляции происходит спустя 16 часов пребывания в активном сознании. Это произойдет, даже если находиться в это время в пещере.

В свою очередь, чем дольше вы спите (процесс С победоносно марширует), тем более вероятно, что гомеостатический механизм сна уступит место противнику, который, разумеется, заставит вас проснуться. В основном время до капитуляции составляет половину периода действия противника, то есть около восьми часов блаженного сна. И пробуждение, безусловно, произойдет, даже если вы живете в пещере.

Для всех, за исключением членов тех двадцати семей, страдающих постоянной инсомнией, такая регуляция сна и бодрствования считается нормальной — даже критически важной — частью повседневной жизни, что удалось определить Клейтману, Дементу и другим исследователям. Таким образом, ежедневное сражение с победами и поражениями циркадианной системы и гомеостатическим механизмом сна настолько предсказуемо, что его можно изобразить в виде графика. Научно доказано, что процесс С определяет длительность и интенсивность сна, в то время как процесс Б — тенденцию и время потребности во сне.

Итак, противостояние двух армий не происходит бесконтрольно. Внутренние и внешние силы регулируют необходимую продолжительность сна. Мы рассмотрим две из этих внутренних сил — хронотип и зону короткого дневного сна. Для того чтобы понять, как они работают, нужно ненадолго отвлечься от хитросплетений противостояний и понаблюдать за жизнью художника-аниматора и редактора рубрики советов. И еще поговорим о птицах.

Жаворонок или сова

Бывший редактор рубрики советов Анна Лэндерс с негодованием в голосе сказала: «Пусть никто мне не звонит, пока я не буду готова!» — и ее телефон был выключен примерно между часом ночи и десятью утра. Почему? Обычно в это время Анна спала. Художник-аниматор Скотт Адамс, автор комиксов о Дилберте[37], никогда не начинал свой день в 10 утра. «Я полностью погружен в свой ритм, — говорит он. — Весь творческий процесс происходит до полудня… Я начинаю работать над комиксами с 6–7 утра». Рабочий день одного из этих двух креативных, состоявшихся профессионалов начинается тогда, когда второй уже заканчивает его.

Между часом ночи и десятью утра — очень похоже на Дилберта из комиксов Адамса. В научной литературе таких людей называют жаворонками (или менее благозвучно — «ранний хронотип»). В общем, жаворонки отличаются наивысшей активностью около полудня, и максимальная продуктивность у них отмечается за два часа до обеда. Им не нужен будильник, так как они всегда просыпаются раньше, чем он прозвенит, — чаще около шести утра. Жаворонки признаются, что их любимый прием пищи — завтрак, и обычно они потребляют меньше кофе, чем другие люди. С наступлением вечера они становятся сонными; большинство жаворонков ложатся спать (или хотят спать) около девяти часов вечера.

Жаворонки противостоят каждым двум из десяти человек на противоположном конце спектра сна — «поздним хронотипам», или совам. В общем, наибольшая активность сов приходится на шесть часов вечера, а наивысшая продуктивность — на поздний вечер. Они редко ложатся раньше трех часов ночи. Совам обязательно нужен будильник, чтобы проснуться утром, а для истинных сов — даже несколько, для верности. Если бы совы могли выбирать, они не просыпались бы раньше десяти утра. Неудивительно, что излюбленный прием пищи поздних хронотипов — ужин и они выпивают литры кофе, чтобы не уснуть в течение рабочего дня. Если вы думаете, что совы не так хорошо спят, как жаворонки, в современных условиях, то попали в точку. Действительно, у сов обычно накапливается огромный «недостаток сна» на протяжении жизни.

Поведение жаворонков и сов крайне специфично. Исследователи считают, что данные модели хронотипов определяются еще в раннем детстве и записаны в генотипе, управляющем циклами сна и бодрствования. Результаты одного исследования подтверждают, что если мать и отец — жаворонки, половина их детей тоже будут вставать спозаранку. Жаворонки и совы составляют около 30 процентов всего человечества. Остальная часть — колибри. Некоторые колибри больше похожи на сов, а некоторые — на жаворонков, остальные посредине континуума. Насколько мне известно, для людей, которым требуется всего четыре-пять часов сна, еще не подобрали соответствующего названия. Их относят к страдающим легкой бессонницей.

Так сколько часов сна необходимо человеку? Принимая во внимание недавно приобретенные нами знания о том, как и когда мы спим, можно предположить, что исследователи дадут ответ на этот вопрос в ближайшее время. Более того, ответ уже имеется: мы не знаем. Вы правильно поняли. После многовекового опыта нам все еще неизвестна оптимальная продолжительность сна человека. Общие правила здесь не работают: у каждого человека вы найдете больше отличий, чем сходства. Более того, график сна часто меняется — в зависимости от возраста, от пола. На него также влияет погода, или беременность, или половое созревание. Следует принимать во внимание и множество переменных факторов. Так что, похоже, мы задали неправильный вопрос. Давайте его переформулируем. Сколько нам не нужно спать? Иными словами, каковы временные рамки сна, негативно влияющего на нормальное функционирование организма? Это очень важный вопрос, так как избыток или недостаток сна может привести ко всевозможным дисфункциям. Независимо от необходимой продолжительности сна, при отклонении от нормы (в любую сторону) с вашим мозгом происходят плохие вещи.

Вздремнуть на свободе

Учитывая тот факт, что регуляция суточных циклов ведется 24 часа в сутки, ученые изучили деятельность мозга не только в ночное, но и в дневное время. Одна из областей мозга постоянно нуждается в коротком сне в определенное время в течение дня.

У вас тоже выработалась бы такая привычка, если бы вы были членом партии в начале 1960-х годов. Линдон Джонсон, 36-й президент США и один из лидеров западного мира, обычно закрывал дверь своего кабинета в полдень и переодевался в пижаму. Затем он отправлялся спать в течение получаса. Проснувшись свежим, он утверждал, что короткий сон помогает ему работать длительное время, как требуется от главнокомандующего во время холодной войны. Поведение президента может показаться весьма странным. Но если поинтересоваться мнением исследователя сна Уильяма Демента, то услышишь, что Джонсон-то как раз и был нормальным, а мы, отказавшиеся от пижам во время рабочего дня, — нет. И у Демента есть множество доказательств этого.

Линдон Джонсон действовал в соответствии с той потребностью, которую испытывает почти каждый. Называйте это как хотите: полуденная дремота, послеобеденный отдых, дневной сон. Мы будем называть это явление зоной короткого дневного сна — время после полудня, когда наступает состояние сонливости. В течение этого времени практически невозможно что-либо делать, все попытки бороться со сном приводят к тому, что всю вторую половину дня вы изнываете от усталости. Это действительно похоже на борьбу, так как мозгу нужен отдых и ему неважно, чем занят хозяин. Во многих культурах существует такое явление, как сиеста, или послеполуденный отдых.

Раньше ученые не понимали потребности организма в коротком дневном сне, списывая ее на недостаток отдыха ночью. Но теперь нам известно, что некоторые люди испытывают эту потребность более остро, чем другие. Кстати, на короткий сон днем не влияет плотный обед (хотя обед, перегруженный углеводами, может усилить сонливость). Наверное, это часть истории нашей эволюции. По мнению некоторых ученых, продолжительный ночной сон и короткий сон в течение дня естественны для человека.

Если изобразить кривые процесса С и процесса Б, то в определенной точке они выровняются — в полдень. Не забывайте, что на них отражена война между двумя противоборствующими группами клеток и биохимических веществ. Силы противников уравниваются, и для поддержания этого состояния понадобится много энергии. Некоторые исследователи, хоть и не все, считают, что это равновесие и создает зону короткого дневного сна. Как бы то ни было, мозг не способен продуктивно работать в этот период. Если вы выступаете перед публикой, то вам известно, что полуденные выступления могут привести прямо-таки к ужасным последствиям. Потребность в коротком дневном сне в прямом смысле слова может быть фатальной: большинство аварий происходит именно в этот период времени.

Одно из исследований NASA показало, что 26-минутный дневной сон повышает работоспособность пилотов на 34 процента. По результатам другого исследования, 45-минутный сон стимулирует когнитивную деятельность в течение шести часов. Разные исследования демонстрируют, что 30-минутный сон перед бодрствованием в течение всей ночи предотвращает снижение работоспособности в ночное время. Если непродолжительный сон так сильно влияет на работу мозга, представьте, каковы преимущества длительного ночного сна. Давайте рассмотрим, что произойдет, если игнорировать регуляцию суточных ритмов.

Утро вечера мудренее

Если бы к вам обратились за помощью в подборе прототипа выдающегося ученого, который выглядел бы как сумасшедший, то Дмитрий Менделеев, без сомнений, вошел бы в топ-5. Пугающий и самоуверенный, Менделеев был похож на Распутина, с глазами охотника, как у Петра I, и гибкими моральными принципами, как у обоих этих удивительных людей. Однажды он даже угрожал совершить самоубийство, если одна молодая особа откажется выйти за него замуж. Она согласилась, хотя это было противозаконно, так как Менделеев уже был женат, а бедная девушка об этом не знала. За этот поступок его на время исключили из Российской академии наук, несмотря на то что Менделеев самостоятельно систематизировал научные знания в области химии.

Периодическая система химических элементов (таблица организации всех известных атомов) позволила включить в нее открытые позже элементы и предсказать некоторые их свойства. Самое удивительное, что ученый утверждал, будто эта идея пришла к нему во сне. Однажды вечером он размышлял над природой Вселенной, раскладывая пасьянс, и заснул. Проснувшись, он уже знал, как организованы все атомы во Вселенной, и создал известную таблицу. Интересно, что принцип организации в ней основан на повторении групп из семи элементов.

Разумеется, не только ученый Менделеев заявлял о нисхождении вдохновения во время сна. Как в связи с этим надо понимать поговорку «Утро вечера мудренее»? Есть ли связь между обычным сном и необычным познанием?

Тому, что здоровый сон в значительной степени способствует обучению определенным задачам, есть много подтверждений. Данные об этом вызвали огромный интерес и разногласия среди ученых, занимающихся исследованием проблемы сна. Что такое в данном случае обучение? А что понимать под его улучшением? Одна из научных работ на эту тему выделяется среди других.

Студентам предложили ряд математических задач и методы их решения, но не предупредили о том, что существует и более рациональный вариант, о котором можно догадаться при выполнении задания. Экспериментаторы старались понять, можно ли запустить или ускорить понимание? Можно ли сделать так, чтобы иной способ решения появился на радарах студентов? Это возможно, если они «переспят» с этой мыслью. Если с момента первого упражнения пройдет 12 часов и студенты больше не получат новых заданий, около 20 процентов из них найдут рациональный способ решения. А если 8 из 12 часов будут отведены для сна, то положительный результат возрастет до 60 процентов. Не имеет значения, сколько раз будет проведен этот эксперимент, — результаты с включением сна и без него будут отличаться примерно в три раза.

Сон благотворно влияет на выполнение задач, связанных с визуальным различением деталей, двигательной адаптацией и определением последовательности действий. Положительное действие сна особенно заметно при обучении методике. Если прервать ночной сон на определенном этапе и повторить тест, то улучшения не произойдет. Разумеется, для определенных видов интеллектуальной деятельности сон просто необходим.

Недосыпание = «утечка» мозгов

Наверняка для вас не станет сюрпризом, что недостаток сна вредит учебе. Студентка с высокой успеваемостью может провалить экзамены, если просто изменить длительность ее сна. Предположим, студентка А входит в десятку лучших, что бы она ни изучала. Согласно результатам эксперимента, если она будет спать в течение недели по семь часов и на 40 минут дольше на выходных, ее результаты снизятся на 9 процентов по сравнению с показателями тех, кто не страдает от недосыпания. Накапливающийся недостаток сна в течение недели добавляется к дефициту сна на выходных — и, если его не наверстать, будет перенесен на следующую неделю.

Эксперимент, проводившийся с участием солдат, ответственных за сложную военную технику, показал, что одна бессонная ночь приводит к снижению общих когнитивных способностей на 30 процентов, что сказывается на выполнении работы. Увеличив этот период до двух ночей, мы получим уже 60 процентов. В других экспериментах этот факт был исследован более детально. Время сна ограничили шестью и менее часами в течение пяти ночей, и когнитивная активность при этом оказалась такой же, как и после 48 часов без сна.

Недавние исследования должны были пролить свет на другие функции, на первый взгляд, не связанные со сном. При недосыпании способность человека, например, переваривать пищу снижается на треть. Выработка инсулина и получение энергии из самого излюбленного мозгом десерта, глюкозы, тоже уменьшается. По мере того как растет потребность во сне, в организме стремительно повышается уровень гормонов стресса. Если продолжать в том же духе, частично ускоряется процесс старения. Например, для тридцатилетнего здорового человека недосыпание в течение шести дней (в среднем, в рамках эксперимента, четырехчасовой ночной сон) вскоре приводит к тому, что его биохимические показатели становятся такими же, как у шестидесятилетнего. И для восстановления, то есть возвращения к нормальным для тридцатилетнего организма показателям, ему понадобится неделя.

И самое главное: недосыпание ухудшает мыслительную деятельность по всем возможным показателям, доступным для измерения. Недостаток сна плохо влияет на внимание, способность к целенаправленной деятельности, непосредственную память, рабочую память, настроение, математические способности, способность логически мыслить, общие математические навыки и, вероятно, мелкую моторику, включая тонкую моторную деятельность (за исключением, пожалуй, игры в пинбол), и даже такую грубую моторную деятельность, как, например, способность ходить по беговой дорожке.

Познакомьтесь с реальной историей счастливо женатого бухгалтера, придающего огромное значение деталям. Спящий мертвым сном, он регулярно представлял финансовые отчеты своей жене всю ночь напролет. Большинство этих отчетов касалось его деятельности в течение дня. (Если жена будила его — а это случалось часто из-за того, что его вещание происходило достаточно громко, — бухгалтер становился любвеобильным и изъявлял желание заняться сексом.) Выходит, человек занимается структурированием предыдущего опыта во сне? Может ли это объяснять все предыдущие данные и служить причиной нашей способности ко сну?

Для ответа на этот вопрос нам нужно вернуться к истории бедной крысы, которой не посчастливилось заснуть с проводами, опутавшими ее голову. Провода — это электроды, подключенные к определенным нейронам. Если подсоединить их к записывающему устройству, подобно тому, как ЦРУ подключается к телефонной линии, можно подслушать, о чем разговаривает сам с собой мозг, послушать беседу отдельных нейронов — носителей информации. Даже в крошечном мозге крысы одновременно взаимодействуют до 500 нейронов. О чем же они говорят? Если послушать некоторое время, то узнаешь, что крыса приобретает новый опыт — умение ориентироваться в лабиринте. Позже обнаруживается нечто необычное: проявляется прерывистый «лабиринтообразный» след электрических стимулов. Работая по принципу азбуки Морзе, в процессе познания ряд нейронов начинает потрескивать с определенной временной последовательностью. Позже, разгуливая по лабиринту, крыса всегда будет обращаться к этому следу. Это электрическая репрезентация новой энграммы о правилах поведения в лабиринте (по крайней мере, об этом свидетельствуют показания 500 электродов).

Когда крыса отправляется спать, она начинает заново проигрывать последовательность следа-лабиринта. Мозг животного восстанавливает во время сна изученный материал — кстати, то же самое происходило и с нашим бухгалтером. Обращаясь к отпечатку информации всегда в определенной фазе сна, крыса повторяет ее снова и снова, и гораздо быстрее, чем в течение дня. Ее мозг настолько активен, что порядок выполнения воспроизводится тысячу раз. Если плохой студент решит разбудить крысу в этот момент, то есть в фазу медленноволнового сна, позже мы сможем наблюдать нечто удивительное. На следующий день испытуемое животное с трудом вспомнит лабиринт. Стало быть, мозг крысы консолидирует изученное за день в течение следующей за обучением ночи, а прерывание сна срывает цикл обучения.

Нейрофизиологи задумались: а не происходит ли то же самое и с человеком? И что же? Оказывается, наш мозг проделывает то же самое, но гораздо более сложным образом. Как и крыса, человек тоже проигрывает приобретенный за день опыт в течение ночи, в фазе медленноволнового сна. Но в отличие от крысы, эмоционально окрашенные воспоминания воспроизводятся в разные фазы сна.

Полученные результаты натолкнули на потрясающую идею: ночью происходит обработка информации в режиме офлайн. Возможно, сон необходим для того, чтобы просто отключиться на некоторое время от окружающего мира и уделить больше внимания когнитивному внутреннему миру? Может быть, мы нуждаемся во сне потому, что таким образом обучаемся?

Возможно, все сказанное кажется очевидным, но, разумеется, реальный мир исследований гораздо сложнее. Некоторые результаты идут вразрез с такой идеей или усложняют ее. Например, люди, страдающие расстройствами сна или отсутствием медленноволновой фазы, так или иначе демонстрируют нормальную и даже отличную память. Как и те, кто входит в фазу быстрого сна при помощи антидепрессантов. Как сопоставить данные результаты с предыдущими — предмет оживленных дискуссий в научном мире. Нужно проводить дальнейшие исследования — и не только в условиях лаборатории.

Идеи

Что если работодатели и преподаватели учитывали бы потребность сотрудников и учеников во сне? Каким был бы современный офис? А школа? Я спрашиваю не из праздного любопытства. Последствия депривации сна обходятся США ежегодно в 100 миллиардов долларов. А у меня есть план исследований в условиях реальной действительности.

Подходящий хронотип

При помощи ряда поведенческих тестов можно легко определить хронотип человека. Учитывая прогресс в области генетических исследований, в скором времени достаточно будет провести анализ крови, чтобы охарактеризовать график преобладающего процесса. И главное, мы сможем определить время пика активности для каждого.

А что если подбирать хронотип в соответствии с рабочим графиком? Продуктивность 20 процентов всех занятых в народном хозяйстве сегодня и так ниже нормы в связи с режимом работы по девять часов пять дней в неделю. А что если разработать несколько рабочих графиков, исходя из хронотипов работников? Эффективность и качество жизни несчастных, вынужденных страдать от недостатка сна, сразу же повысится. Мы сможем извлечь больше пользы из наших учреждений, если они будут работать, а не простаивать полночи. Бизнес будущего должен учитывать распорядок сна своих служащих.

Те же методы необходимо внедрить и в области образования. Некоторые преподаватели, как и их ученики, могут быть поздними хронотипами. Почему бы не объединить их? Возрастет ли компетентность преподавателей? А учеников? Избавленные от последствий недостатка сна, они сразу же повысят результаты обучения просто потому, что смогут полностью мобилизовать свой врожденный интеллект.

Различные графики тоже дадут положительные результаты, ведь потребность во сне в течение жизни меняется. Например, данные исследований показывают, что в подростковые годы ученикам свойствен хронотип совы. В связи с этим в некоторых округах было принято решение начинать уроки после девяти утра. Вполне разумное решение! Гормоны сна (такие как мелатонин) вырабатываются в максимальном объеме в подростковом возрасте. Для этого возраста естественно спать дольше, особенно утром. Чем старше мы становимся, тем менее продолжительным становится наш сон — некоторые научные данные подтверждают это. Работник, начинавший свою карьеру с одним распорядком дня, сохранит прежнюю продуктивность, просто изменив рабочий режим.

Пропаганда дневного сна

Чтобы с максимальной пользой использовать короткий дневной сон, инженеры компании MetroNaps разработали прибор под названием «капсула для сна» (Sleep Pod). «Он похож на сперматозоид, убитый электрическим током!» — воскликнул один человек, впервые увидев капсулу. В действительности она представляет собой великолепное портативное кресло, оснащенное козырьком, защищающим от дневного света, шумоизолирующими наушниками и прибором для циркуляции охлажденного воздуха. Такое кресло отлично впишется в интерьер вашего офиса, однако ударит по вашему бюджету, так как стоимость одного экземпляра превышает 14 тысяч долларов. Компания, производящая такие устройства, имеет представительства в четырех странах и работает над расширением бизнеса. Другие также включают дневной сон в рабочий график. В Японии широко распространены отели с «салонами для сна». Ученый из Бостонского университета Уильям Энтони организовал Национальный день дневного сна, в течение которого каждый может вздремнуть, и выяснил, что 70 процентов американцев, которым такое разрешение пришлось по душе, продолжают тайно устраивать себе отдых в течение рабочего дня. И где же их тайное место? Заднее сиденье автомобиля. Во время обеда.

А что если бы компании и школы серьезно отнеслись к потребности человеческого организма вздремнуть посреди дня? Ни одно заседание или урок не были бы запланированы на время, когда кривые процессов Б и С уравниваются. Никаких важных презентаций и экзаменов не назначалось бы на то время, когда две кривые пересекаются. Вместо этого планировалось бы снижение производственной и учебной активности. Дневной сон бизнесмены воспринимали бы так же, как и перерыв на обед или кофе-брейк, то есть как естественную потребность. Компании создали бы специальные зоны для отдыха, где служащие могли бы вздремнуть полчасика в течение рабочего дня. Позитивные изменения не заставили бы себя долго ждать. Люди, которых наняли за высокие интеллектуальные способности, сохраняли бы их на высоком уровне долгие годы. «Какая другая управленческая стратегия сможет повысить работоспособность на 34 процента за 26 минут?» — спрашивает Марк Роузкинд, научный сотрудник NASA, который провел сенсационное исследование о влиянии дневного сна на работу пилотов.

Принимайте решения на свежую голову

Учитывая данные относительно необходимости ночного отдыха, компании могут позволить команде, занимающейся решением вопросов, немного отдохнуть. Поставив вопрос, сотрудников можно попросить найти его решение. При этом не стоит сразу вступать в дискуссию или обмениваться мнениями, пока они не поспали восемь часов. Будет ли наблюдаться положительная тенденция в поиске решения проблемы не только в лабораторных исследованиях, но и в реальной действительности, после того как они проснутся? Это нам еще предстоит выяснить.

Резюме

• Мозг постоянно находится в состоянии противоборства между клетками и химическими веществами, которые стремятся отправить вас спать, и клетками и химическими веществами, поддерживающими вас в состоянии бодрствования.

• Активность нейронов мозга во время сна крайне высока и ритмична — возможно, из-за воспроизведения полученной в течение дня информации.

• Необходимость во сне и отдыхе у людей различна, но потребность в полуденном сне свойственна всем.

• Недостаток сна негативно сказывается на внимании, способности к целенаправленной деятельности, рабочей памяти, настроении, логическом мышлении и даже моторике.

Правило № 8. Стресс негативно влияет на способность мозга учиться

* * *

Предупреждаю: сейчас я расскажу вам о действительно ужасном эксперименте. Красивая немецкая овчарка лежит в металлической клетке и скулит. Она чувствует болезненные электрические разряды, которые заставляют ее выть. При этом она легко может прекратить свои мучения. Вторая половина клетки полностью электрически изолирована, но отделена невысоким барьером. Пес может перепрыгнуть в безопасное место, когда его не бьет током. В действительности его и не бьют током. Собака просто лежит в углу с электрической стороны и скулит при каждом колебании. Экспериментаторам пришлось силой вытащить ее из клетки. Что такое случилось с собакой?

За несколько дней до того, как собака попала в клетку, на нее надели цепь, к которой был подключен электрический провод, и несчастное животное вынуждено было терпеть болезненные разряды день и ночь. Вначале пес не просто реагировал: скулил от боли, мочился, изо всех сил пытался освободиться и избавиться от боли. Но все бесполезно: шли часы, даже дни, и его сопротивление, по-видимому, ослабевало. Почему? Собака начала понимать передаваемое ей послание: боль никогда не прекратится, удары будут постоянными, выхода нет. Даже после того как с нее сняли цепь и поместили в металлическую клетку, из которой был выход, собака больше не понимала, что надо делать. Процесс обучения прекратился, и это, пожалуй, самое ужасное.

Тем, кто интересуется психологией, известны эксперименты, подобные описанному: в 1960-е годы их проводил известный психолог Мартин Селигман. Для описания осознания безысходности и связанного с ней когнитивного коллапса он ввел термин «выученная беспомощность». Многие животные ведут себя так же, если наказание неизбежно, и человек — не исключение. Узники концентрационных лагерей ежедневно демонстрировали подобное поведение, что было связано с условиями содержания в лагерях. Некоторые такие лагеря называли «гамель», что в переводе с немецкого (от слова Gameln) означает «гниение». Неудивительно, что Селигман посвятил часть своей научной карьеры изучению реакции человека на оптимизм.

По-видимому, хронический стресс действует весьма разрушительно, раз он вызывает такие экстраординарные изменения в поведении. Почему при этом прекращается процесс обучения? Давайте начнем с определения понятия «стресс» и биологической реакции на него и проанализируем, есть ли связь между стрессом и обучением. А еще поговорим о браке, родительском долге, рабочей среде, а также о том, как я услышал, что моя мать, учительница четвертого класса, выругалась. Это было ее первое знакомство с приобретенной беспомощностью.

Страх и щекотка

Сначала определим, что происходит с когнитивными процессами, когда человек попадает в зону турбулентности. Во-первых, не все стрессы оказывают одинаковое влияние. Стресс определенного типа действительно вредит обучению, но некоторые могут ему даже способствовать. Во-вторых, сложно установить, как действует стресс. Одни люди любят прыгать с парашютом, чтобы расслабиться, у других даже мысль об этом вызывает холодный пот. Правда ли, что затяжные прыжки вызывают стресс? Вовсе нет, что лишь подчеркивает субъективную природу стресса.

Реакция организма не очень поможет в определении этого понятия. Ученые пока не выделили набор физиологических реакций, которые могли бы позволить однозначно сказать, испытывает человек стресс или нет. Похожие механизмы заставляют тело, например, сжиматься от страха, но они же срабатывают, когда вы занимаетесь сексом или сидите за праздничным столом. В теле происходят похожие реакции в ответ на грабителя с ножом, оргазм и рождественского гуся. Состояние повышенного психического возбуждения характерно и для стресса, и для удовольствия.

Несколько лет назад исследователи Джинсок Ким и Дэвид Даймонд предложили свое определение из трех частей, содержащее большинство основных характеристик. По их мнению, если одновременно соблюдаются три условия, значит, человек испытывает стресс.

Во-первых, психологическое возбуждение должно быть заметно со стороны. Я наблюдал такую реакцию, когда мой полуторагодовалый сын за обедом впервые увидел в тарелке морковь. Он словно взбесился: кричал, плакал, описал штаны. Его состояние заметил не только я, но, пожалуй, все, кто находился в радиусе километра от нашего кухонного стола.

Во-вторых, стрессогенный фактор должен вызывать отвращение. Это можно определить при помощи простого вопроса: если бы вы могли нейтрализовать воздействие данного опыта или вовсе исключить его, сделали бы вы это? Мой сынишка, например, мгновенно схватил морковь и бросил ее на пол, затем ловко спрыгнул со стула и принялся топтать ногами страшный овощ. Его и спрашивать было не нужно.

В-третьих, стрессогенный фактор не подконтролен человеку. Чем больше он теряет контроль над ситуацией, тем сильнее стресс. Реакция моего сына была такой сильной, потому что он знал, что я хочу, чтобы он съел морковь, а обычно он всегда выполнял мои просьбы. Несмотря на то что я поднял с пола и помыл морковь и, поглаживая живот, приговаривал «ням-ням», он не съел ни кусочка, хотя и думал, что я заставлю его съесть всю морковь. Вот так простой овощ привел к бесконтрольному поведению.

Если соблюдаются одновременно три перечисленных условия, можно смело диагностировать стресс; реакцию на него можно зарегистрировать в лабораторных условиях.

Тревога в системе

Вы ощущаете, как тело реагирует на стресс: пульс учащается, поднимается кровяное давление, происходит мощный выброс энергии. Это действие гормона адреналина, активизированного гипоталамусом — органом размером с горошину, расположенным в самом сердце вашего мозга. Когда система органов чувств регистрирует стресс, гипоталамус реагирует и посылает сигнал надпочечным железам, ясное дело, находящимся над почками. Надпочечники сразу же производят и выбрасывают большое количество адреналина в кровь. Данный эффект называется реакцией «бей или беги»[38].

В этом адаптационном процессе задействован еще один гормон, выбрасываемый надпочечниками, столь же сильнодействующий, как и адреналин. Это кортизон. Образно его можно назвать высокопрофессиональным ударным отрядом по борьбе со стрессом человека. Запускается вторая волна адаптационной реакции на стрессогенный фактор; в небольших количествах кортизон устраняет самые неприятные последствия воздействия стресса, приводя в норму гомеостаз.

Для чего организму переживать все эти гормональные бури? Ответ очень прост. Без гибкой, мгновенно действующей, хорошо отрегулированной ответной реакции на стресс мы бы погибли. Запомните: мозг — самый сложноорганизованный орган выживания. Все эти механизмы служат одной цели: прожить достаточно долго, чтобы передать свои гены следующему поколению. Адаптационная реакция организма на стресс помогает нам в этом. Стресс помогает справиться с угрозой для жизни, ведь гибель может помешать появлению потомства.

С какими угрозами, подавляющими инстинкт продолжения рода, мы сталкиваемся в подростковом возрасте? Уж точно не с мыслями о выходе на пенсию. Представьте, что вы пещерный человек, живущий в африканской саванне. Какими мыслями вы заняты в моменты бодрствования? В первую десятку вошли бы мысли о том, как избежать столкновения с хищниками. Ведь они способны нанести вам физические увечья. Это в современном мире сломанная нога означает визит к врачу, а в далеком прошлом сломать ногу было все равно что погибнуть. Погодные условия тоже влияли на способность человека добывать пищу. Таким образом, древнего человека беспокоят сиюминутные потребности, а не мысли о том, что он будет делать на старости лет. Несколько миллионов лет назад, выживет человек или нет, решалось в течение часа, а то и нескольких минут. Удастся ли убежать от саблезубого тигра — некоторым счастливцам удавалось даже заколоть его, но все равно на это отводилось менее минуты. Следовательно, реакция организма предназначена для решения проблем, длящихся не годы, а секунды. Изначально требовалось заставить тело двигаться как можно быстрее, обычно в противоположную от источника опасности сторону. Значение этого механизма хорошо понимаешь, наблюдая за теми, кто не способен быстро реагировать на стресс. Например, при болезни Аддисона[39] кровяное давление не поднимется в ответ на такую серьезную опасность, как нападение горного льва. Давление снизится, возможно, вы впадете в состояние глубокого шока. Станете вялым. А затем превратитесь в чью-нибудь добычу.

Сегодня стресс измеряется не секундами встречи с реальной угрозой для жизни, а часами, днями, а иногда и месяцами рабочей суматохи, кричащими подростками и финансовыми проблемами. Однако мы не приспособлены для борьбы с этим. Одно дело — когда происходит резкий гормональный всплеск в течение короткого времени, и совсем другое — когда это длится на протяжении нескольких лет. Тогда гормоны отравляют наш организм. Так, тонко настроенная система выходит из-под контроля, чем объясняется и вой несчастной собаки в металлической клетке, и плохая успеваемость в школе или неэффективность работы.

От насморка до забывчивости

Стресс вреден не только для мозга. Сильный кратковременный стресс стимулирует работу сердечно-сосудистой системы, что, видимо, послужило поводом рассказывать истории о том, как некая бабушка подняла автомобиль с одной стороны, чтобы спасти внука, попавшего под колеса. Однако при длительном воздействии избыток адреналина приводит к нерегулируемым перепадам кровяного давления, в результате чего на поверхности кровеносных сосудов образуются шероховатости, которые затем превращаются в шрамы. А в крови образуется вязкая субстанция, закупоривающая артерии. Если это происходит в сердечных кровеносных сосудах, то может привести к сердечному приступу, а если в мозге — к инсульту. Неудивительно, что риск возникновения сердечного приступа или инсульта у людей, хронически подверженных стрессу, гораздо выше.

Кроме того, стресс ослабляет иммунитет. Во-первых, в ответ на стресс организм отправляет белые кровяные тельца на защиту наиболее уязвимых зон, таких как кожа, например. Сильный, но короткий стресс иногда улучшает реакцию организма на вакцинацию. Однако хронический стресс производит противоположное воздействие, снижая количество героических лейкоцитов, обезоруживая их и даже убивая. Длительное воздействие стрессогенных факторов ухудшает выработку антител, оказывая негативное влияние на способность бороться с инфекцией. Хронический стресс может даже подговорить иммунную систему бороться со всем подряд, даже с тем, что вовсе не может служить целью для поражения, — с собственным организмом.

Неудивительно, что люди, страдающие от хронического стресса, чаще болеют. Гораздо чаще. Одно исследование доказало, что те, кто переживает стресс, болеют простудой в три раза чаще. Они становятся особенно восприимчивыми к вирусной инфекции, если стрессогенным фактором является окружающая обстановка, угрожающая человеку дольше месяца. Эти люди часто страдают от аутоиммунных заболеваний, таких как астма и диабет.

Для того чтобы продемонстрировать, насколько восприимчивой к стрессу может быть иммунная система человека, рассмотрим эксперимент, проводившийся на факультете театроведения в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса. Представьте, что на протяжении дня вы думали исключительно о самом неприятном событии, произошедшем с вами в жизни, а затем рассказали о своих чувствах экспериментаторам, и в процессе у вас взяли кровь на анализ. По замыслу этого исследования, достойного графа Дракулы, актеры вживались в роль, декламируя речь (если требовала сцена, их просили думать о чем-нибудь страшном, вызывающем ужас). Одна группа работала с радостными воспоминаниями, вторая — исключительно с грустными. Исследователи сравнили иммунную формулу крови испытуемых. Иммунная система людей, работавших с приятными текстами, была в полном порядке, вырабатывая достаточно иммуноцитов для выполнения задачи защиты организма. Те, кто репетировал грустные тексты, продемонстрировали неожиданный результат: их иммунологическая реактивность значительно снизилась. Иммуноцитов вырабатывалось недостаточно, они были не такие сильные и готовые к работе. Эти актеры оказались более восприимчивыми к инфекции.

Мозг, как и иммунная система, подвержен воздействию стресса. Гиппокамп, крепость человеческой памяти, словно окорок специями, усеян рецепторами, чувствительными к кортизону, что делает его весьма восприимчивым к стрессовым сигналам. Если стресс не слишком сильный, мозг работает хорошо, то есть его обладатель способен продуктивно решать проблемы и лучше запоминать информацию. Причина этого кроется в эволюционном развитии. Именно угрожающие жизни события следовало сохранить в памяти. В трудных для жизни условиях все происходило молниеносно, и только самые быстрые особи, которые могли запомнить этот опыт и точно воспроизвести его с необходимой скоростью, выживали. Подтверждают это и результаты научных исследований: человеческий мозг мгновенно запоминает опыт, полученный в условиях стресса, и со временем быстро воспроизводит его.

Слишком сильный и продолжительный стресс вредит обучению. Его влияние разрушающе. Вы можете наблюдать это ежедневно. Люди, страдающие от стресса, не демонстрируют выдающихся способностей в математике, не очень успешно обучаются языкам. Их память гораздо слабее, чем у других. В состоянии стресса люди не способны обобщать или адаптировать имеющуюся информацию к новым сценариям так же хорошо, как их спокойные и уравновешенные собратья. Им трудно сосредоточиться. Все проведенные испытания говорят о том, что хронический стресс вредит способности обучаться. Согласно результатам одного исследования, взрослые в условиях сильного стресса демонстрируют результаты в два раза ниже, чем те, кто не слишком страдает от нервного напряжения. В частности, стресс вредит вербальной памяти и способности к целенаправленной деятельности (этот тип мышления принимает участие в решении проблем), а эти навыки, безусловно, важны для хорошего результата в школе и на работе.

Злодей и герой

Биологический механизм атаки на наш интеллект можно описать при помощи истории о двух молекулах: одна из них — злодей, а вторая — герой. Злодей — это кортизон, этот гормон входит в совокупность гормонов со сложным названием глюкокортикоиды (повышение их уровня считается одним из механизмов адаптации организма к стрессу), которые выделяются надпочечниками. Надпочечная железа весьма восприимчива к нервным сигналам, как будто когда-то она была частью мозга, но потом каким-то образом отделилась и заняла место в другой части тела.

Если открыть гормонам стресса доступ к центральной нервной системе, они способны привести к негативным последствиям в мозговой деятельности. Вот что происходит в случае, когда вы подвержены хроническому воздействию стресса. Гормоны стресса имеют особую связь с клетками гиппокампа, в чем и кроется корень проблемы, поскольку этот участок мозга играет важную роль в различных аспектах человеческого обучения. Эти гормоны в состоянии повысить восприимчивость клеток гиппокампа к стрессу, разрушить нейронные связи, обеспечивающие хранение ценной информации, как в банковской ячейке, и помешать производству новых нейронов. В экстремальных условиях гормоны стресса могут даже уничтожить клетки гиппокампа. Сильный стресс приводит к повреждению тканей головного мозга, а это послужит причиной того, что ваши дети не сдадут экзамен на определение академических способностей.

Видимо, природе обо всем этом известно, поэтому она решила подстраховать мозг, включив в сюжет не только злодея, но и героя. Мы уже встречались с ним в главе 1 — это нейротрофический фактор головного мозга (НФГМ), лидер группы белков, называемых нейротрофинами, который выполняет в гиппокампе функцию вооруженного стража с целебными удобрениями, поддерживающими жизнь и рост нейронов в условиях вражеской атаки. Пока этого белка достаточно, гормоны стресса не причинят вреда. Как я уже сказал, нейротрофический фактор головного мозга — герой. Почему же тогда система дает сбой?

Проблемы начинаются тогда, когда большое количество гормонов стресса присутствует в мозге (например, при хроническом стрессе), в особенности в условиях приобретенной беспомощности. Великолепную армию НФГМ можно победить при помощи мощной (и достаточно продолжительной) атаки глюкокортикоидом. Подобно крепости, измученной долгой осадой, естественная защита мозга слабеет и сдается под натиском многочисленных захватчиков. Достаточно большое количество гормонов стресса может прекратить работу гена, вырабатывающего НФГМ в клетках гиппокампа. Вы правильно поняли: гормоны стресса не только победят естественную защиту организма, но и полностью отключат ее.

С негативными последствиями приходится разбираться очень долго, что легко доказать на примере тех, кто пережил катастрофу. Вспомните телохранителя, который был в машине с принцессой Дианой в ночь ее гибели. Он до сих пор не в состоянии вспомнить, что происходило за несколько часов до аварии и несколько часов спустя. Такова типичная реакция на сильную психическую травму. В облегченном варианте мы приобретаем забывчивость, которая часто возникает после менее серьезного, более общего стресса.

Одно из самых коварных последствий длительного стресса — это депрессия. Правда, я не принимаю в расчет просто меланхоличных по темпераменту людей, для которых подобное настроение естественно, а также тех, кто пережил личную трагедию, такую как смерть близкого человека. Я говорю о тех примерно 800 тысячах человек, ежегодно совершающих попытки самоубийства. Клиническая депрессия — такая же болезнь, как диабет, и часто она бывает смертельной. И хронический стресс способен только загнать вас в это состояние, но не преодолеть его. Это психическое расстройство нарушает мыслительные процессы, включая память, речь, оперирование цифрами, подвижный интеллект и пространственное воображение. Этот хорошо знакомый вам перечень очень длинный. Но одно вы точно не узнаете, пока не впадете в депрессию. Многие люди в состоянии депрессии чувствуют, что выхода нет. Они считают, что это будет постоянным и ситуация не изменится в лучшую сторону. И даже если выход есть (лечение часто дает положительные результаты), они его не видят. И вот тогда у них может произойти сердечный приступ.

Разумеется, стресс вредит обучению. Но главное — он вредит здоровью.

Генетический буфер

Неужели стресс непосредственно влияет на обучение? Увы, это так. Неуправляемая реакция организма очень плохо воздействует на человеческий мозг. Правда, не на всех людей. Подобно расставленным в комнате свечам, некоторые люди проливают неожиданно яркий свет при исследовании этого вопроса, что подтверждает комплексное воздействие на поведение генетических факторов и окружающей среды.

Джил родилась в бедном квартале. Отец принуждал Джил и ее сестру к сексу, когда они еще были дошкольницами. Их мать дважды забирали в больницу с диагнозом «нервный срыв». Когда Джил исполнилось семь, однажды взволнованный отец собрал всю семью в гостиной. На глазах у всех он приставил к голове пистолет и со словами «Я довел себя до этого» выстрелил. Душевное состояние матери продолжало ухудшаться, и она снова и снова возвращалась в психиатрическую больницу. А когда находилась дома, то била Джил. Когда девочка стала подростком, ее заставляли работать, чтобы семья могла свести концы с концами. Казалось бы, после такой тяжелой жизни у нее должны были возникнуть глубокие психические травмы, тяжелые эмоциональные расстройства, возможно, она принимала бы наркотики или рано забеременела, и не один раз. Вопреки ожиданиям, Джил выросла обворожительной девушкой и пользовалась популярностью в школе. Она стала талантливой певицей, медалисткой и старостой в старших классах. В любом случае девушка была эмоционально уравновешенной, и, похоже, трагическое детство не отразилось на ее психике.

Историю о ее жизни опубликовали в ведущем психиатрическом журнале как пример различной реакции на стресс. Психиатры давно заметили, что одни люди более устойчивы к стрессу, чем другие. Молекулярные генетики пролили свет на причины такого различия. Генетический механизм некоторых людей служит естественным буфером, противостоящим влиянию стресса, даже хроническому. Ученые даже обнаружили некоторые гены, и, возможно, в будущем мы сможем определять стрессоустойчивость при помощи анализа крови на их наличие.

Переломный момент

Как можно объяснить типичные реакции на стресс с той точки зрения, что он может как подорвать здоровье, так и дать стимул к достижениям? Чтобы ответить на этот вопрос, обратимся к старшему научному сотруднику, политическому деятелю, умному мужчине всегда в костюме и при галстуке — Брюсу Макивену. Его теория помогает понять разнообразие человеческих реакций на стресс. Автор позаимствовал для своей теории название из «Звездного пути»[40] — аллостаз. В переводе с греческого «алло» означает «переменный», а «стаз» — «состояние баланса». По идее, некоторые состояния обеспечивают стабильность системы путем изменений. И сложный механизм стресса — одно из них. Мозг координирует изменения во всем организме, включая поведение, возникающие в ответ на потенциальную угрозу.

Согласно теории Макивена, стресс сам по себе не является вредным или токсичным. Вред он наносит в результате комплексного взаимодействия между внешним миром и психологической способностью человека справляться с реакцией на стресс, которая зависит от продолжительности и серьезности стрессового фактора. Предельную границу, когда стресс становится вредным, Макивен называет аллостатической перегрузкой.

Впервые я испытал стресс, услышав, как моя мать в первый и единственный раз в жизни использовала в речи бранные слова. Позже я столкнулся с этим, когда получил самую низкую оценку за все время своей научной деятельности. Каждый человек припомнит стрессовые ситуации из своей жизни.

Моя мать была учительницей четвертого класса. Я сидел в своей комнате на втором этаже, а моя мать выставляла ученикам оценки за работу в соседнем помещении. Она как раз оценивала работу своей любимой ученицы — милой девочки с каштановыми волосами по имени Келли. О такой ученице мечтали все учителя: умная, уравновешенная, общительная.

В первом полугодии Келли продемонстрировала высокие результаты. Но во втором все перевернулось. Мама заподозрила неладное, как только Келли вошла в класс после рождественских каникул. У нее был меланхоличный взгляд. Неделю спустя девочка впервые подралась. А еще через неделю впервые получила «удовлетворительно» за контрольную работу. После этого кульминационного момента до конца года она получала только «неудовлетворительно». Ее много раз вызывали к директору, чтобы выяснить, чем вызваны разительные изменения. Оказалось, родители Келли решили развестись после Рождества, и конфликты в семье, тщательно скрываемые от Келли, стали ей известны. Подавленность девочки отразилась и на учебе. В тот снежный день, когда моя мать поставила Келли твердый кол, она дала себе обещание.

«Черт! — выдохнула она. (В этот момент я замер.) — Успеваемость Келли на моих уроках абсолютно не связана с моими уроками!»

Разумеется, она имела в виду, что домашняя ситуация отражалась на школьной жизни, что, конечно же, очень огорчало учителей. Значит, один из важнейших факторов успехов в учебе — стабильная эмоциональная ситуация дома.

Стресс в семье

Я хотел бы остановиться на стрессе дома, так как он тесно связан с успеваемостью ребенка в школе, а позже и на работе. Давайте рассмотрим часто встречающуюся ситуацию, когда ребенок становится свидетелем ссор между родителями. Дело в том, что неразрешенные супружеские конфликты очень плохо влияют на детей. Дети закрывают уши, сжимают кулаки, плачут, злятся, просят родителей перестать ругаться. Многие исследования показали, что дети, даже в возрасте полугода, реагируют на психологическое состояние родителей, например, учащенным сердцебиением или повышением кровяного давления. У тех, кто постоянно наблюдает ссоры родителей, в любом возрасте количество гормонов стресса гораздо выше. Они тяжелее справляются со своими эмоциями, дольше успокаиваются и уделяют больше внимания другим. Дети не могут прекратить конфликт, а потеря контроля над ситуацией приводит к эмоциональной неуравновешенности. Как вам уже известно, от контроля непосредственно зависит стрессоустойчивость человека, а его потеря влияет на многие стороны жизни, включая и учебу. Дети подвергаются аллостической перегрузке.

Когда я был старшеклассником, у моей матери обнаружилась болезнь, которая могла привести к смерти. Вернувшись домой от врача, она пыталась приготовить обед для семьи. Но когда я вошел в кухню, то увидел, что мама просто стоит и смотрит на стену. Сбивчиво рассказав о состоянии своего здоровья, как будто этого было недостаточно, она сообщила нам страшную новость. Отец, которому уже было известно о болезни матери, плохо воспринял это и решил подать на развод. Я почувствовал как будто удар в живот и несколько секунд не мог пошевелиться. Следующий день и еще тринадцать последующих недель ходить в школу было для меня кошмаром. Помню только, что, уставившись в учебники, я думал о том, что моя мама, эта удивительная женщина, которая научила меня читать и привила любовь к книгам, смертельно больна и нашей счастливой семье скоро придет конец. Наверное, матери было гораздо хуже, чем я мог предположить, но она никогда не жаловалась. Мои друзья отвернулись от меня, как, впрочем, и я от них, потому что не знали, как реагировать. Я потерял способность концентрироваться на учебе, мои мысли постоянно витали в воспоминаниях о детстве. Скоро я стал получать самые низкие оценки за всю свою школьную жизнь, но это меня абсолютно не волновало.

Прошло столько лет, а мне все еще тяжело вспоминать об этом. Однако этот опыт служит ярким примером весьма сильного последствия стресса, которое подтверждает правило работы мозга: под воздействием стресса мозг не способен обучаться так же, как вне стрессовой ситуации. В конце концов, моей печали пришел конец. Представьте, каково постоянно находиться в эмоционально нестабильной атмосфере дома и думать, что это не закончится никогда.

Учитывая, что стресс оказывает пагубное влияние на обучение, дети, находящиеся в такой обстановке, демонстрируют не столь высокие результаты в учебе, как дети, живущие в более комфортных условиях. Именно к такому выводу пришли исследователи. Стресс дома негативно влияет на успеваемость детей (в любой доступной для измерения форме) практически в любом возрасте. В первых работах исследовался средний балл по аттестату, и результаты негативного влияния развода на группы испытуемых были неоднозначными. Дальнейшие исследования показали, что, даже если пара продолжает жить вместе, успеваемость детей все равно снижается под влиянием нестабильной эмоциональной домашней атмосферы. (При более детальном изучении вопроса исследователи установили, что причиной неудач в школе является конфликт между родителями, а не сам развод.) Чем сильнее конфликт, тем большее влияние он оказывает. Учителя подтверждают, что дети из распавшихся семей демонстрируют более низкие физические и умственные способности. Растет количество непосещений и прогулов. Среди них втрое чаще встречается ранняя беременность и в пять раз выше вероятность того, что, будучи взрослыми, они окажутся за чертой бедности. Общественный деятель Барбара Уайтхед в журнале Atlantic Monthly писала об этом: «По наблюдению учителей, многие дети, встревоженные, расстроенные и озабоченные драматическими событиями, происходящими в их семьях, не способны сконцентрироваться на таких простых вещах, как таблица умножения». Кроме того, ухудшается даже физическое здоровье учеников. Как известно, воздействие стресса на иммунную систему повышает восприимчивость к инфекциям. Хотя эти факты и нельзя считать неоспоримым доказательством, согласно результатам многих исследований, дети, живущие в неблагоприятной семейной обстановке, больше склонны к психическим расстройствам, таким как депрессия и повышенная тревожность. А эти заболевания ухудшают познавательные способности, крайне важные в учебном процессе. Даже во взрослом возрасте последствия стресса, перенесенного в детстве, продолжают оказывать негативное влияние, даже если до этого вы были отличным работником, вызывающим всеобщее восхищение, как, например, Лиза Новак.

Стресс на работе

Возможно, вы слышали о Лизе Новак. Эта красивая и умная девушка — боевой пилот и специалист по ведению войны с применением электронного оружия. Американское правительство вложило миллионы долларов, чтобы сделать из нее астронавта. Кроме того, Лиза — мать двоих детей.

За месяц до пика своей карьеры в качестве специалиста по управлению полетами миссии шаттла она подала на развод. Положив в машину оружие, изменив внешность, Лиза Новак отправилась в путь из Орландо в Хьюстон, чтобы похитить свою жертву — женщину, которая, по ее мнению, представляла угрозу для ее мужа-астронавта; она подозревала, что у этой женщины роман с ним. Вместо того чтобы заниматься передовой в техническом плане работой в США, этот высококвалифицированный инженер два года провела под следствием в ожидании судебного заседания по поводу выдвинутых против нее обвинений в попытке похищения и убийства человека. Вероятнее всего, ее больше не допустят к полетам. Такова печальная история Лизы Новак. Выходит, деньги, потраченные на ее обучение, просто выброшены на ветер. Но миллионы долларов — ничто по сравнению с теми потерями, которые несет экономика из-за стресса, испытываемого многими людьми на работе.

Атакуя иммунную систему, стресс повышает риск для сотрудников заболеть инфекционными болезнями; повышение кровяного давления под воздействием стресса увеличивает вероятность сердечного приступа, инсульта и аутоиммунных заболеваний. А это напрямую связано с расходами на здравоохранение и пенсию. Половина из 550 миллионов долларов ежегодных расходов в связи с невыходом на работу обусловлена стрессом. В состоянии стресса сотрудники стараются не выйти на работу по малейшей удобной причине и, кроме того, часто опаздывают. А руководители все еще отрицают влияние стресса. Центры контроля и профилактики заболеваний уверяют, что 80 процентов расходов на медицинские услуги связаны с расстройствами здоровья, вызванными стрессом. В рабочей среде 77 процентов сотрудников жалуются на истощение, что приводит к множеству пропущенных совещаний и многочисленным визитам к доктору. И это еще не все. Длительный стресс вызывает депрессию, которая негативно сказывается на умственной деятельности и, стало быть, наносит ущерб интеллектуальному капиталу компании. Это тройной удар по ее продуктивности.

Во-первых, депрессия мешает естественной способности мозга к импровизации, как артрит мешает танцору. Подвижный интеллект, способность решать проблемы (включая оперирование цифрами) и формирование памяти тоже подвержены пагубному влиянию депрессии. В итоге она приводит к разрушению инновационного подхода и креативности, что так же физически реально, как если бы мы говорили о суставах и мышцах. В такой интеллектуальной области деятельности, как экономика, где гибкость мышления определяет выживаемость компании, побочные эффекты депрессии приводят к потере конкурентоспособности и снижению акционерной стоимости компании. Действительно, предположительная «цена» депрессии сотрудников в 1990 году составляла 53 миллиарда долларов. Из-за снижения продуктивности эта сумма выросла на 33 миллиарда.

Во-вторых, потеря креативности тоже влечет за собой расходы на медицинское обслуживание. Стресс не только снижает вклад ценных сотрудников в дело компании, они еще и начинают паразитировать на ее ресурсах. Речь идет не только о расходах на восстановление душевного здоровья — люди в стрессе чаще болеют многими другими заболеваниями.

В-третьих, истощенных людей чаще увольняют, если только они не уходят по собственному желанию. Текучка подрывает продуктивность компании, создавая необходимость в дорогостоящем подборе сотрудников и их обучении. Следовательно, любые нападения на клетки мозга — это угроза конкурентоспособности. И что же? Статистический анализ подтверждает эту мрачную картину. Из-за стресса сотрудников компании ежегодно теряют от 200 до 300 миллиардов долларов, а это отрицательное сальдо в 75 миллиардов в квартал.

Для того чтобы определить стрессогенность рабочей среды, следует обратить внимание на три аспекта: вид стресса, баланс между авралом и затишьем и семейные обстоятельства сотрудников. Бизнесмены приложили много усилий к изучению вопроса о том, какой тип стресса снижает продуктивность, и, что неудивительно, пришли к заключению, что хуже всего действует потеря контроля над ситуацией. Стресс на работе вызывается комбинацией двух факторов: ожиданием высоких результатов и невозможностью контролировать то, чем вы занимаетесь. По-моему, похоже на формулу приобретенной беспомощности.

К счастью, восстановление контроля может восстановить и продуктивность. Одна компания согласилась принять участие в исследовании, проводившемся в рамках программы управления стрессом при помощи контроля. По истечении двух лет эксперимента она сэкономила 150 тысяч долларов исключительно за счет расходов на выплату компенсаций сотрудникам. Каковы затраты на внедрение программы управления стрессом? Примерно шесть тысяч долларов. Кроме того, шестнадцатичасовая программа помогла снизить уровень кровяного давления у работников, страдающих гипертензией.

Однако не только контроль влияет на продуктивность. Работники линии сборки, ежедневно выполняющие одну и ту же операцию, безусловно, в большей степени контролируют рабочий процесс. Но, оказывается, монотонность тоже служит источником стресса для мозга. Как же сделать работу разнообразной? Согласно результатам исследований, некоторая неопределенность положительно влияет на продуктивность работы, особенно способных и целеустремленных сотрудников. Им нужно только найти разумный баланс между управляемостью и неуправляемостью. Чувство легкой неуверенности заставит их найти уникальный подход к решению проблемы.

Третий стрессогенный фактор — семейные обстоятельства сотрудника — неподвластен руководителям. Однако личную и профессиональную жизнь разделить невозможно, так как у человека не два мозга и он не может переключаться с одного на другой в зависимости от того, находится он в офисе или в спальне. Неблагоприятная рабочая обстановка влияет на семейную жизнь, усиливая стресс в семье. Сложные семейные обстоятельства приводят к повышению стресса на работе, который в итоге переносится на дом. Таким образом, создается замкнутый круг, который психологи называют «конфликт “работа — дом”». Вы можете чувствовать себя прекрасно на работе и обладать выдающимися способностями в решении проблем коллегами, но если дома вы ссоритесь с супругой, то будете страдать от негативных последствий стресса, а заодно и ваши подчиненные.

Если мы рассмотрим учебный или рабочий процесс, то заметим зависимость от эмоциональной стабильности дома. Можно ли как-нибудь изменить эту ситуацию, чтобы личные проблемы не отражались на общественной жизни? Удивительно, но это возможно.

Семейная терапия

Известный психотерапевт, занимающийся проблемами семейной жизни, Джон Готтман[41] может определить будущее отношений всего через три минуты общения с супругами. Он может спрогнозировать судьбу брака с точностью до 90 процентов. Его научные достижения публикуются в уважаемых периодических изданиях. Кроме того, Готтман интересуется проблемами американской системы образования и сферы бизнеса.

Как он добился успеха и известности? Много лет внимательно наблюдая за поведением супружеских пар, Готтман выделил некоторые особенности — как позитивные, так и негативные, — на основе которых и делает свои прогностические умозаключения. Такому высококлассному профессионалу недостаточно просто сообщить пациенту, что он болен и ему нужно лечиться. Готтман постарался применить свои способности к прогнозированию судьбы брака на благо супружеской пары. На основе своих исследований он разработал стратегию семейной терапии, которая направлена на формирование поведения, обеспечивающего успех в супружеской жизни, и избавление от вредных для брака поведенческих моделей. По самым скромным подсчетам, его терапия снизила процент разводов вдвое.

В чем принцип терапии доктора Готтмана? Она изучает частоту и глубину враждебных столкновений между мужем и женой. Для сохранения семейной пары огромное значение имеет корректность отношений, особенно если в семье есть дети. Готтман даже утверждает, что может предсказать развитие взаимоотношений не только по реакции на стресс родителей, но и при помощи анализа мочи их детей.

Последнее умозаключение требует пояснения. В рамках проводимого исследования Готтман постоянно наблюдал за парами, которые только начинают семейную жизнь. Он заметил, что с переходом в статус родителей взаимоотношения пары стремительно ухудшаются. Это происходит по многим причинам, начиная с хронического недосыпания и заканчивая растущими потребностями нового члена семьи (обычно детям требуется, чтобы взрослые удовлетворяли их потребности с периодичностью в три минуты). К тому времени, когда ребенку исполняется год, взаимная удовлетворенность пары снижается до 70 процентов. В то же время риск развития депрессии у матерей возрастает с 25 до 62 процентов, и риск развода, соответственно, тоже. А значит, очень часто дети приходят в эмоционально неспокойный мир.

Одно наблюдение натолкнуло Готтмана и его коллегу Элисон Шапиро на мысль. А что если применить проверенную терапию для супружеских пар, пока жена беременна? Прежде чем откроется шлюз враждебности. До того как вероятность развития депрессии подскочит до предела. Теоретически Готтман понимал, что это окажет весомое позитивное влияние. Ему было интересно, как эмоционально стабильная среда повлияет на развитие нервной системы ребенка. Ученый решил выяснить это.

Исследование, длившееся несколько лет, получило название «Ребенок дома». Его целью было определить, существует ли угроза отношениям после прохождения терапии супругами, ожидающими рождения ребенка, и повлияет ли это на развитие малыша. Готтман и Шапиро обнаружили кладезь информации. Оказалось, что дети, которые растут в семьях, проходящих терапию, очень отличаются от детей из контрольных семей. Их нервная система развивается иначе, а поведение носит совершенно другой характер по сравнению с обычными детьми. В семьях, проходящих терапию, дети не так часто плачут. Им проще концентрировать внимание. Они спокойнее реагируют на стрессогенные факторы. С точки зрения психологии, дети из семей, проходящих терапию, демонстрируют полностью здоровую способность контролировать эмоции, тогда как дети из контрольных семей страдают расстройствами нервной системы. Различия были весьма значительными, и это обнадеживало исследователей. Вернув супругов в состояние стабильности, Готтман и Шапиро могли влиять не только на их взаимоотношения, но и на развитие ребенка.

Мне кажется, открытие Готтмана может изменить многое, начиная с табеля успеваемости и результатов работы.

Идеи

Разумеется, личная жизнь человека — это его дело. Но, к сожалению, она часто влияет на общественные и профессиональные успехи. Вспомните криминальную историю о человеке, который переехал из Техаса на северо-запад, к Тихому океану. Он ненавидел свой дом, поэтому и решил уехать. Украв машину у соседа (второй раз за месяц), этот человек проехал несколько километров в сторону аэропорта, но разбил машину. Затем он придумал, как обмануть охрану и персонал у выходов на посадку и получить бесплатную поездку обратно в Техас. Все это он проделал несколько месяцев спустя после своего десятого дня рождения. Неудивительно, что этот мальчик из проблемной семьи. Этот случай произошел недавно, и если ничего не предпринять сейчас, то подрастающий ребенок вскоре станет представлять угрозу для общества. И это не единственный пример.

Как же использовать в благих целях известное нам правило мозга о том, что стресс негативно влияет на способность учиться, чтобы изменить методы обучения, воспитания детей и нашей работы? Я долго думал над этим.

Сначала обучите родителей

Современная система образования получает нового ученика, когда ему исполняется шесть лет. Учебным планом в первом классе предусмотрено развитие таких навыков, как чтение, письмо и счет. Обычно дети видят учителя в первый раз в жизни, и это не так уж хорошо — при этом теряется нечто важное. Стабильность и закрытость домашней жизни ребенка нарушается, хотя эти характеристики представляют собой важнейшие факторы успеха в учебе. А что если мы серьезно отнеслись бы к этому факту?

Моя концепция системы образования предполагает, что первыми учениками должны быть не дети, а их родители. Как это реализовать на практике? По-моему, следует создать стабильную домашнюю атмосферу исходя из действенной программы коррекции нервной системы. Терапию можно начать уже непосредственно в родильном отделении больницы (подобно курсам для будущих мам). Это будет уникальное взаимодействие системы здравоохранения и образования. Такой подход позволит обучению стать семейным делом с самого первого дня жизни ребенка.

Первый класс начнется неделю спустя после рождения. Потрясающие когнитивные способности новорожденных, начиная с обучения языку и заканчивая познаванием мира в ходе активных игр, будут в полной мере задействованы в специально разработанном учебном плане. (Я отнюдь не призываю применять изобретения промышленности, которая стремится сделать из детей Эйнштейнов в первые годы жизни. Большинство такой продукции не подвергалось испытаниям, а некоторая даже может навредить процессу обучения. Моя идея основана на тщательно продуманной и должным образом проверенной педагогической системе, которая, впрочем, пока еще не разработана, — это еще один повод для сотрудничества учителей с учеными-психофизиологами.) Помимо этого, родители должны пройти курс повышения квалификации для супружеской пары, чтобы обеспечить стабильную домашнюю атмосферу. Представьте, каких успехов в учебе достигнет ребенок благодаря пребыванию в эмоционально комфортной среде. Да он же просто расцветет — так я это вижу.

Сегодня ни больницы, ни школы не предлагают подобную терапию для будущих студентов, как не существует и программы развития когнитивных способностей грудных детей. Но ее можно разработать и протестировать, и начать следует прямо сейчас. Лучшие результаты достигаются совместными усилиями ученых, работающих в области исследования мозга, и специалистов системы образования. А нужно ведь только желание педагогов и немного страсти к неизведанному.

Бесплатные семейные консультации — забота о детях

В большинстве случаев лучших результатов, иногда даже способных изменить мир, человек достигает в течение первых нескольких лет после того, как приступает к работе. В области экономики Нобелевская премия была присуждена за исследование, проведенное в первые десять лет карьеры его автора. Самые удивительные идеи Альберт Эйнштейн придумал в 26 лет. Неудивительно, что компании нанимают молодых, смышленых и талантливых людей.

Проблема современной экономики заключается в том, что в то время, когда от сотрудников ожидают самых высоких результатов в работе, они обычно начинают семейную жизнь. А потом пытаются продуктивно работать в самый стрессовый период жизни. А что если компании всерьез отнеслись бы к этому печальному стечению обстоятельств? Наверняка они предложили бы пройти терапию Готтмана каждому молодожену или молодой матери, работающим у них. Помогло бы это остановить поток негатива, возникающего из-за стресса в семье, который переносится в рабочую среду? Подобная терапия помогла бы повысить продуктивность и, возможно, взрастить благодарных и лояльных сотрудников.

Компании рискуют потерять свои самые яркие умы, когда талантливые служащие вынуждены принимать сложное решение, выбирая между карьерой и семьей. Особенно тяжело оно дается женщинам. В XXI веке сформировалось два экономических класса: бездетные (люди, у которых нет детей или которые безответственно относятся к ним) и родители (люди, занятые заботой о детях). С гендерной точки зрения эти категории не одинаковы. По словам Клаудии Голдин, профессора экономических наук Гарвардского университета, соотношение женщин и мужчин в классе родителей составляет 9:1.

А если бы людям не приходилось выбирать между карьерой и семьей? Что если бы компании предлагали услуги по уходу за детьми непосредственно на работе и таким образом могли сохранить свой персонал, когда это необходимо? Без сомнения, в первую очередь эта тенденция коснулась бы женщин, позволив сохранить гендерный баланс. Будет ли такая политика настолько продуктивна, что расходы по уходу за детьми покроются за счет доходов? Ответ на этот важный вопрос позволит не только обеспечить стабильность для современного поколения, но и оздоровить последующие, которые со временем придут на работу.

Власть сотрудникам

Большое количество книг посвящено вопросу о том, как справиться со стрессом, — некоторые из них приводят в замешательство. Однако все хорошие книги сходятся в одном: успех в управлении стрессом связан с восстановлением контроля в жизни. Следовательно, руководитель или сотрудник отдела по развитию персонала должен обладать прогностическими инструментами. Для того чтобы выявить проблемы, вызванные стрессом, следует выяснить, когда сотрудник чувствует себя беспомощным. С помощью анкет, в основу которых положено трехсоставное определение стресса, предложенное Джинсоком Кимом и Дэвидом Даймондом, можно оценить не просто ощущение неприятия в целом, а конкретные проявления бессилия. Следующим шагом нужно принять меры по изменению ситуации.

Я перечислил всего лишь несколько возможностей, которые могут быть воплощены, если ученые-нейрофизиологи и руководители компаний будут сообща работать над устранением стрессовых факторов в рабочей обстановке. Возможно, их открытия уменьшат количество прогулов и визитов к врачам, а также сократят расходы на страхование. Помимо финансовой экономии, такой подход может способствовать росту креативности сотрудников, потому что они отдохнут не от работы, а от вызванного ею стресса.

Неслучайно исследователи проблем стресса, работающие в сфере образования, и управленцы пришли к одному и тому же выводу относительно влияния стресса на организм человека. Впрочем, многое в этой области нам известно еще с тех пор, как в середине 1970-х годов Мартин Селигман проводил свои эксперименты. Настало время воспользоваться его результатами[42].

Резюме

• Защитная система организма — выброс адреналина и кортизона — предназначена для включения моментальной реакции на серьезную, но кратковременную угрозу для жизни. Хронический стресс, например неблагоприятная домашняя атмосфера, оказывает разрушительное воздействие на систему, предназначенную для кратковременной реакции.

• При хроническом стрессе адреналин способствует образованию шрамов в кровеносных сосудах, что может привести к сердечному приступу или инсульту, а кортизон разрушает клетки гиппокампа, нанося вред способностям учиться и запоминать.

• Самый сильный стресс вызывает ощущение отсутствия контроля над ситуацией, то есть чувство беспомощности.

• Нервный стресс наносит огромный вред нашему обществу, ухудшая способность детей к обучению и снижая продуктивность работы служащих.

Правило № 9. Сенсорная интеграция: задействуйте больше чувств

* * *

Каждый раз, когда Тим видит букву «и», он представляет красный цвет. Он объясняет, что цвет внезапно меняется, словно он смотрит через очки с красными стеклами. Когда Тим прекращает смотреть на букву «и», мир снова становится таким, как прежде, — до тех пор пока ему на глаза не попадется буква «о». Тут же все вокруг становится синим. Для Тима чтение книги похоже на светомузыку. Долгое время он полагал, что такой способностью обладают все люди. Но когда он выяснил, что больше такого ни с кем не происходит — во всяком случае, ни с кем из круга его знакомых, — то начал думать, что спятил. Разумеется, Тим не сумасшедший. Просто он, если так можно выразиться, страдает расстройством под названием синестезия. Хотя такая особенность восприятия встречается у одного человека из двух тысяч (по другим данным, у одного из двухсот), ученым практически ничего не известно о ней. На первый взгляд, это расстройство напоминает короткое замыкание при обработке различных чувственных сигналов. Если бы ученые могли точно описать, что происходит при сбое в процессе обработки сенсорных сигналов, это бы помогло нам лучше понять, как этот процесс должен происходить. Синестезия — предмет изучения исследователей, занимающихся вопросом обработки мозгом сенсорных сигналов. Из влияния данного феномена на обучение можно вывести еще одно правило мозга: задействуйте как можно больше органов чувств одновременно.

Субботний вечер навсегда!

Способность человека к восприятию всегда казалась мне маленьким чудом. С одной стороны, наша голова — тихое темное место, похожее на пещеру. С другой — в ней происходят такие чудеса, как процесс обработки информации, поступающей через зрение, звук, вкус, запах, осязание, энергию. Как такое возможно? Долгое время никто не мог найти этому объяснения. Древние греки не считали, что мозг занят чем-то важным. По их мнению, он представлял собой вялую кучку глины (сигналы, проходящие по нейронам вашего мозга, действительно настолько слабы, что вы ничего не почувствовали бы, если бы ток такой силы воздействовал на вас снаружи). По мнению Аристотеля, всем руководило сердце, перегоняющее насыщенную кислородом кровь 24 часа в сутки, так как содержало «жизненный огонь бытия». Таким образом, сердце, производитель энергии, предопределяло функцию мозга, то есть функцию охлаждающего устройства. (По представлению Аристотеля, в этом ему помогали легкие.) Возможно, вслед за наставником Александра Македонского мы до сих пор говорим о сердце, имея в виду психическую жизнь.

Как же мозг, сидя в своей костяной темнице, завоевал мир? Рассмотрим пример. В пятницу вечером в одном из нью-йоркских клубов царит ритм музыки, раздражающий и одновременно гипнотизирующий. Музыка здесь скорее чувствуется, чем слышится. Лазерные вспышки света озаряют зал, в котором двигаются люди. Воздух насыщен запахами алкоголя, жареной пищи и запрещенной курительной смеси. В углу рыдает чья-то брошенная подружка. Здесь так много разной информации, что с непривычки может разболеться голова и захочется выйти на свежий воздух. Несчастная девица поплетется за вами. Это яркий пример того, как много сенсорной информации мозг обрабатывает одновременно. Внешние физические сигналы и внутренние эмоциональные импульсы поступают в мозг бесконечным, бьющим как из пожарного рукава потоком ощущений. Ночные клубы в этом отношении — просто экстремальный источник чувственных раздражителей. Впрочем, еще больше сигналов можно встретить на улицах Манхэттена на следующее утро. Здесь мозг улавливает гудки такси, запах кренделей, сигнал светофора, шмыгающих туда-сюда людей так же четко, как музыку и сигаретный дым прошлой ночью. Невероятно! Наука о мозге только начинает познавать, как это все происходит.

Зачастую объясняют сенсорную интеграцию при помощи эффекта Мак-Гурка. Представьте, что исследователи показывают вам видео, в котором человек повторяет неблагозвучный слог «га». Но предварительно они убрали оригинальный звукоряд и наложили новое звучание со слогом «ба». Когда вам предложат послушать звукоряд с закрытыми глазами, вы отчетливо услышите «ба». Но если откроете глаза, мозг сразу распознает по движению губ звуки «га», в то время как вы продолжаете слышать «ба». Не зная, как поступить в таком противоречивом случае, мозг находит выход. Большинство людей при просмотре видео услышат слог «да». Это действие компромисса между тем, что вы слышите и что видите, — мозгу необходима интеграция.

Чтобы проверить этот факт, не нужно даже находиться в лаборатории — просто сходите в кино. Актеры на экране, за разговором которых вы наблюдаете, вовсе не разговаривают друг с другом. Их голоса доносятся из колонок, расположенных по всему залу: звуки раздаются позади вас, рядом, но никак не вылетают изо рта актеров. Ваши глаза видят, как их губы шевелятся, и одновременно с этим вы слышите речь, затем мозг объединяет информацию так, чтобы вы поверили, что диалог происходит между людьми на экране. В совокупности эти чувства создают эффект того, что перед вами беседует люди, хотя в действительности это не так.

Как интегрируются чувства

Подобные исследования позволили ученым вывести ряд теорий об интеграции чувственных сигналов. С одной стороны, широкий диапазон идей на этот счет напоминает мне поведение британских солдат во время Войны за независимость. С другой — они напоминают и стратегию американцев, которым удалось разгромить противника. Британцы, привыкшие к традиционным боям на просторах Европы, были сильны в централизации. Старший офицер собирал информацию с передовой поля боя и выдавал команды. Американцы не имели никакой традиции, поэтому они прибегли к партизанской тактике, то есть анализируя обстановку на местности и принимая решения до совещания со старшим офицером.

Представьте, что на зеленом поле сражения раздается выстрел. В британской модели восприятия информации чувства работают отдельно, посылая сигнал старшему офицеру (то есть мозгу) через свои сложные сенсорные центры. Только в них мозг сопоставляет сенсорный сигнал с восприятием окружающей действительности. Уши слышат выстрел и генерируют отчет о том, что произошло. Глаза видят дым, идущий от ружей, и, обработав данные, представляют визуальный отчет о случившемся. Нос чувствует запах пороха и проделывает то же самое. Каждый из органов чувств посылает данные старшему офицеру. Там сигналы связываются воедино, создавая целостное представление, и мозг дает возможность солдатам рассказать об их опыте. Этот процесс можно разделить на три этапа.

Этап 1: чувственный опыт. На этом этапе мы получаем сигналы от окружающей действительности через органы чувств и кожу и пытаемся перевести внешнюю информацию на понятный мозгу электрический язык.

Этап 2: перенаправление. После того как информация переведена на язык мозга, она отправляется в соответствующие области мозга для дальнейшей обработки. Зрительные, слуховые, тактильные, вкусовые и обонятельные данные обрабатываются на отдельных участках. Данное перемещение большей частью обеспечивает хорошая проводимость таламуса, яйцеобразной структуры в центре «второго мозга».

Этап 3: осознание. Различные ощущения начинают вносить свою информацию. Эти интегрированные сигналы посылаются в сложную область мозга, называемую высшим корковым центром, и мы начинаем осознавать, какие чувства испытываем. Как вы скоро убедитесь, последний этап может быть как восходящим, так и нисходящим.

Американская модель ведения боевых действий совершенно иная. В ней чувства работают сообща с самого начала, оказывая поддержку и влияя друг на друга уже в начале обработки. Когда глаза и уши одновременно воспринимают звук выстрела и дым, мгновенно происходит сопоставление двух впечатлений. Они воспринимают события в тандеме, не консультируясь с высшей инстанцией. В мозге наблюдающего возникает картина выстрела на поле битвы. Этапы остаются неизменными: чувственный опыт, перенаправление, осознание. Но на каждом из них добавляются «сигналы, вступающие во взаимодействие и влияющие на дальнейшую обработку сигнала». Заключительный этап (осознание) — это не начало интеграции, здесь происходит ее кульминация.

Какая модель правильная? Научные данные выступают в поддержку второй модели; на самом же деле никто не знает, как работает этот механизм. Хотелось бы думать, что чувства помогают друг другу определенным образом. Данная глава посвящена большей частью тому, что происходит после чувственного опыта и перенаправления, то есть этапу осознания.

Сверху вниз, снизу вверх

В важности последнего этапа мы можем убедиться, если рассмотрим, что произойдет при его нарушении. В медицинском заключении пациента, доктора Ричарда, Оливер Сакс указывал факт потери им различных перцептивных способностей. Но с точки зрения доктора Ричарда, с ним все было в порядке. Просто он не всегда понимал, что видит. Если его друг входил в комнату и садился на стул, доктор Ричард не всегда мог осознать, что различные части тела принадлежат одному человеку. Только когда человек вставал со стула, больной вдруг осознавал, что это нечто целое. Когда доктор Ричард смотрел на фотографию людей на стадионе, он воспринимал тех, кто был одет в одежду одинакового цвета, неким образом как единое и не замечал общего между разными людьми. И самое интересное, он не мог распознавать мультисенсорные сигналы, связанные с одним и тем же опытом. Это было заметно, когда доктор Ричард наблюдал за беседующими людьми. Он не способен был связать движение губ человека и звучащую речь, так как они представлялись ему не соответствующими друг другу; иногда он говорил, что это похоже на «плохо продублированный иностранный фильм».

Учитывая значение целостного восприятия мира для выживания, исследователи детально изучили данную проблему. Они задались таким вопросом: что происходит после того, как таламус выполнил свои обязанности? Информацию, разделенную на фрагменты в зависимости от задействованных чувств и распределенную по мозгу, необходимо собрать (в чем, собственно говоря, был не силен доктор Ричард). Где и как данные, переданные различными органами чувств, объединяются мозгом?

На первый вопрос ответить легче, чем на второй. Нам известно, что большинство сложных процессов происходит в ассоциативной зоне коры головного мозга, которая охватывает определенные участки мозга, включая теменную, височную и лобную доли. Хотя их нельзя считать сенсорными и моторными зонами, они скорее служат неким мостом (отсюда и название «ассоциативная»). По мнению ученых, эти зоны используют как нисходящий, так и восходящий процесс восприятия. Когда сенсорные сигналы обрабатываются на все более высоком уровне нейронной организации, эти процессы начинают работать вместе. Рассмотрим это на примере.

По мнению английского писателя Сомерсета Моэма, «существует три правила написания романа, но, к сожалению, никто их не знает». После того как вы прочитали эту фразу глазами, в вашей голове начался восходящий процесс обработки. Зрительная система (которую мы рассмотрим детальнее в главе 10) представляет собой пример классической системы с восходящим принципом работы. Как это происходит? Приемник сигналов, который работает как аудиторская компания, воспринимает визуальные раздражители в виде предложения. Аудиторы инспектируют каждый структурный элемент каждой буквы каждого слова из фразы Моэма, а потом представляют отчет — визуальную концепцию букв и слов. Например, арка становится буквой «п», а две линии, пересекающиеся под прямым углом, — буквой «т». Комбинации из прямых и изогнутых линий превращаются в слова. Информация в письменном виде содержит множество особенностей начертания символов, и на составление такого отчета требуется потратить немало усилий и времени, поэтому чтение представляет собой довольно медленный способ получения мозгом информации.

Далее следует нисходящий процесс обработки. Его можно сравнить с ознакомлением совета директоров с отчетом аудиторов и последующим его обсуждением. Вносится множество комментариев. Отдельные разделы анализируются с точки зрения уже имеющихся знаний. Например, совет директоров в вашей голове уже слышал слово «три» раньше, и это слово связано с представлением о правилах. Некоторые члены совета директоров, возможно, даже слышали уже о Сомерсете Моэме, и в сознании всплывает воспоминание о фильме «Бремя страстей человеческих»[43], который вы смотрели, когда изучали историю кинематографа. Информация добавляется к массиву данных или исключается из него. Мозг способен постоянно изменять массив информации, если считает это необходимым. А он считает это очень необходимым.

Интерпретирующая деятельность входит в прерогативы нисходящего процесса. Таким образом, мозг информирует вас о том, что вы что-либо осознаете. Учитывая уникальность предыдущего опыта каждого человека, в результате нисходящего анализа генерируются различные интерпретации. Хотя два человека могут получить один и тот же сигнал, их осознание будет различным — весьма отрезвляющая мысль! Нет никакой гарантии, что мозг осознает мир точно, даже если это сделают другие части вашего тела.

Итак, мир полон звуков, картин, форм, текстур, вкусов и запахов, и мозг стремится упростить его, тем самым еще больше все запутывая. Для процесса восприятия необходима слаженная работа большого количества рецепторов, каждый из которых отвечает за особый сенсорный признак. Для того чтобы сохранить богатство и разнообразие восприятия, центральная нервная система должна свести воедино все сенсорные стимулы, что и происходит путем передачи электрических сигналов по запутанным ветвистым скоплениям нервных клеток. В результате чего мы, наконец, осознаём что-либо.

Выживание в команде

По данным одной научной работы, существует более пятидесяти видов синестезии. Как же все-таки странно, что органы чувств продолжают работать сообща, даже когда запутались «провода» в мозгу. Некоторые люди, воспринимая зрением окружающий мир, незамедлительно ощущают во рту определенный вкус. Не подумайте только, что это банальное слюноотделение, как в случае, когда при слове «шоколад» представляешь конфеты. Скорее, прочитав в книге слово «небо», вдруг начинаешь отчетливо ощущать вкус лимона. В результате одного научного эксперимента выяснилось, что, даже если человек, страдающий синестезией, не может вспомнить слово, он может ощущать вкус, пока ему обобщенно описывают позабытое слово. Эти данные говорят о том, что сенсорная обработка взаимосвязана. Отсюда следует новое правило мозга: задействуйте больше чувств.

Объяснить этот феномен можно опять-таки с точки зрения эволюционного развития: в родной нам Восточной Африке сенсорная информация не предоставлялась поочередно в ходе развития древнего человека. Существовали ведь не только визуальные сигналы, как в немом кино, к которым миллионы лет спустя добавили звуковую дорожку, а затем запахи и текстуру. Когда, спустившись с деревьев, древние люди очутились в мультисенсорном мире, они стали чемпионами в его познании.

Ряд интересных исследований выступает в поддержку данной концепции. Недавно ученые получили возможность исследовать мозг при помощи функциональной магнитно-резонансной томографии. Они провели следующий эксперимент: показали испытуемым видео с говорящим человеком, выключив звук. Когда они проследили на фМРТ, что происходило при этом с мозгом, выяснилось, что область, отвечающая за обработку звуков — слуховая кора, — тоже стимулировалась, как будто бы человек слышал звуки. Если испытуемый видел человека, который просто строил мины, то слуховая кора не была задействована. Требовался соответствующий звукам зрительный сигнал. Разумеется, визуальный ряд влияет на слуховой стимул, даже при выключенном звуке.

В ходе другого эксперимента, проводимого приблизительно в то же время, вблизи рук испытуемого, вооруженного тактильным стимулятором, происходили короткие вспышки света. Иногда исследователи активировали стимулятор при вспышке света, но не всегда. И сколько раз они ни проделывали это, зрительная зона коры головного мозга всегда становилась максимально активной в ответ на тактильный стимул. Фактически визуальная система включалась через тактильную. Данный эффект называется мультимодальным подкреплением.

Многие чувства тоже влияют на способность распознавать стимулы. Большинство людей, например, плохо реагируют на мерцание света, в особенности если интенсивность вспышек постепенно снижается. Ученые решили исследовать устойчивость человека к подобным раздражителям, но сопровождающимся звуком. Присутствие звукового ряда, в сущности, изменило ситуацию. Испытуемые утверждали, что их способность переносить мерцающий свет выше, чем обычно, если задействован звук.

Подобный результат продемонстрировал интеграционный механизм мозга. Учитывая, что в условиях мультисенсорной среды мозг приобрел новые навыки, можно предположить, что способность к обучению оптимизируется в подобной среде. А может быть, обучение проходит менее эффективно в моносенсорной среде. Это действительно так, и это непосредственно влияет на учебу и работу.

Связь с обучением

В исследование комплексного воздействия сенсорных стимулов на обучение когнитивный психолог Ричард Майер, наверное, внес гораздо более весомый вклад, чем кто-либо другой. Его улыбка излучает 10 мегаватт, а голова похожа на яйцо (хотя и очень умное яйцо). Эксперимент Майера довольно прост: исследователь поделил участников на три группы. Первая и вторая группы получали информацию с использованием только одного органа чувств (например, слуха или зрения), а третья — при помощи двух органов восприятия.

Группы, работающие в мультисенсорной среде, всегда демонстрируют результат лучше, чем те, кто получал информацию только по одному каналу. Они точнее воспроизводят информацию. Их восприятие более детальное, и, как показывают результаты, полученные двадцать лет спустя, информация лучше запоминается. Улучшается также способность решать проблемы. Одно из исследований показало, что мультисенсорная презентация в два раза повышает количество креативных решений относительно моносенсорной. По итогам другого исследования результат оказался на 75 процентов выше!

Мультисенсорные стимулы имеют и физические преимущества. Наши мышцы быстрее на них реагируют, повышается порог распознавания стимулов, глаза быстрее воспринимают визуальную информацию. И дело не только в комбинации зрительного и звукового восприятия. Если тактильные сигналы сочетаются с визуальными, обучение эффективнее на 30 процентов по сравнению с результатом при исключительно тактильном восприятии. Подобное улучшение наблюдается при изменении моносенсорного представления информации. Иногда этот феномен называют дополнительной интеграцией. Другими словами, положительное влияние мультисенсорного восприятия в целом гораздо выше, чем суммарное влияние восприятия отдельными органами чувств.

Этот феномен объясняется разными причинами, и большинство из них связано с рабочей памятью. Как известно, рабочая память, называемая кратковременной, — это сложный механизм, обеспечивающий хранение информации в течение короткого периода времени. Вы также знаете, что она очень важна для обучения и работы, так как от нее во многом зависит, научитесь ли вы изучаемому.

Все аргументы в пользу обучения при помощи мультисенсорного восприятия включают в себя один контринтуитивный момент: получаемая в момент обучения дополнительная информация делает обучение проще. Казалось бы, утверждать подобное — все равно что говорить, что если нести два тяжелых рюкзака вместо одного, то быстрее взберешься на холм. Процесс «тщательной» обработки информации мы рассмотрели в разделе, где описывается функционирование краткосрочной памяти. Собственно говоря, он представляет собой экстракогнитивную обработку информации с целью интегрировать новый материал с уже существующими знаниями. Разумеется, мультисенсорное восприятие сильнее детализировано. Возможно, поэтому оно и столь эффективно? Ричард Майер полагает, что это так, а вместе с ним и многие другие ученые, опирающиеся в большей степени на процессы распознания и воспроизведения.

Еще один случай синестезии подтверждает это мнение. Помните об удивительных способностях Соломона Шерешевского? Он мог безошибочно повторить (в прямом и обратном порядке) семьдесят слов, прослушав их единожды, а затем, пятнадцать лет спустя, снова воспроизвести тот же список слов без ошибок. У Шерешевского наблюдались различные психические отклонения от нормы — например, он чувствовал, какие цвета холодные, а какие теплые. (Впрочем, это распространенное явление.) Кроме того, цифра 1 представлялась ему гордым, хорошо сложенным мужчиной, а цифра 6 — человеком с опухшими стопами. (А вот это уже редкость.) Некоторые из его представлений напоминали галлюцинации: «Однажды я пошел купить мороженое… Подойдя к продавщице, я спросил, какие виды десерта у нее есть. “Фруктовый лед”, — ответила она, но таким тоном, что, казалось, из ее рта просто валились угли, черная зола. И я не смог заставить себя купить мороженое после такого ответа».

Разумеется, Шерешевский пребывает в своем душевном мире; тем не менее своим примером он демонстрирует общий принцип. Люди, страдающие синестезией, часто дают одинаковый ответ на вопрос «Чем полезна дополнительная информация?» Оказывается, она помогает запоминать. Учитывая такое единодушие, исследователи годами размышляли о том, есть ли связь между синестезией и умственными сверхспособностями.

И такая взаимосвязь существует. Люди, страдающие синестезией, обычно обладают какими-нибудь особенными способностями — фотографической памятью, например. Большинство из них утверждают, что этот странный опыт весьма приятен и может способствовать формированию памяти (благодаря дофамину).

Правило для всех остальных

После десяти лет работы Майер сформулировал ряд правил воспроизведения многих носителей информации, связав имеющиеся знания о рабочей памяти с собственными эмпирическими результатами изучения, как это влияет на процесс обучения. Кратко изложим пять из них.

1. Принцип комплексного представления многовидовой информации: информацию нужно представлять не только в словесной форме, но и иллюстрированную изображениями.

2. Принцип непрерывности во времени: соответствующие словесные данные и иллюстрации нужно подавать одновременно, а не последовательно.

2. Принцип пространственной близости: соответствующие словесные формы и иллюстрации следует располагать рядом, а не на разных страницах или слайдах.

3. Принцип согласованности: посторонний материал лучше исключить.

4. Принцип модальности: использовать анимацию совместно с повествованием эффективнее, чем анимацию и текст на экране.

Хотя эти принципы и применимы практически, они касаются комбинации восприятия двумя органами чувств: слухом и зрением. Однако у человека есть еще три сенсорные системы, которые тоже вносят вклад в процесс обучения. Вспомним, например, историю о ветеране боевых действий, который мог определить, что происходило, только при помощи обоняния.

Разнюхать

Однажды мне рассказали историю о человеке, который бросил медицинский институт из-за своего носа. Для того чтобы понять, что произошло, нужно кое-что знать о запахах в хирургии — ну или убить кого-нибудь. Для обоняния область хирургии представляет определенный опыт. При хирургическом вмешательстве, как правило, разрезаются кровеносные сосуды. Для того чтобы кровь не мешала операции, хирурги применяют прижигание инструментом, горячим, как паяльник, который прикладывают непосредственно к месту разреза. И тогда помещение наполняется едким запахом горящей плоти. Такой же запах присутствует в местах военных действий. Студент медицинского института, герой нашей истории, был участником войны во Вьетнаме. После возвращения домой у него не наблюдалось никаких психических расстройств или посттравматического стресса. Он стал успешным студентом последнего курса медицинского института и начал карьеру в области хирургии. Однажды, примерив на себя хирургический халат, он услышал запах обгоревшей плоти. Этот запах вызвал в его мозге воспоминания о схватке с врагом, которому он выстрелил в голову, и вернул в тот момент времени, который бывший солдат долго пытался забыть. Воспоминание просто сломило его. В слезах он выбежал из операционной; ему слышался странный булькающий звук, издаваемый умирающим человеком, а также шум вертолетов. На протяжении того дня он снова переживал тот страшный опыт, а позже начал вспоминать и другие ужасные события. Через неделю молодой человек отказался от карьеры хирурга.

Эта история подтверждает то, что давно уже известно исследователям: запах тесно связан с памятью. Этот феномен называется эффектом Пруста. Французский писатель Марсель Пруст, автор цикла романов «В поисках утраченного времени», в своей наполовину автобиографической эпопее косвенно доказал связь между запахами и памятью. Стандартный эксперимент позволил установить необычные свойства запахов и их влияние на улучшение воспроизведения. Двум группам испытуемых после просмотра фильма предложили пройти тест в условиях лаборатории. Контрольная группа находилась в обычной комнате и просто проходила тест, а экспериментальная — выполняла тест в комнате, где пахло попкорном. По объему и точности воспроизведения данных результаты были просто несопоставимы. Экспериментальные группы в два раза точнее воспроизводили информацию, чем контрольные. Одни ученые подтверждают улучшение результатов на 20 процентов, другие — на 10.

Вы спросите, почему же такой разрыв? Потому что результат зависит от того, какая память задействуется для воспроизведения информации. Например, исследователи выяснили, что определенные виды памяти весьма восприимчивы к запахам, а некоторые, напротив, индифферентны к ним. Ароматы выполняют свою тонкую работу, когда субъекты воспроизводят эмоциональные детали воспоминаний, как наш студент медицинского института, или автобиографические воспоминания. Наивысшие результаты достигаются при появлении соответствующих запахов. Эксперимент с просмотром фильма продемонстрировал различные результаты при запахе бензина в комнате и аромате попкорна.

Однако запах не оказывает такого же влияния на вербальную память. В этом случае хорошего результата можно достичь, если перед началом эксперимента испытуемые будут эмоционально возбуждены, — обычно это означает подверженность стрессу. (По этой причине показ фильма об обряде обрезания у молодых австралийских аборигенов — излюбленный метод экспериментаторов.) Недавние исследования показали, что запах может способствовать воспроизведению вербальной памяти во время сна. Не по этой ли причине существует феномен Пруста? Почему запах пробуждает память? Для того чтобы разобраться в этом, нам необходимо знать немного больше о том, как запахи влияют на мозг.

Непосредственно в области между глазами расположен пучок нейронов размером с почтовую марку, или обонятельный нерв. Первичное восприятие обонятельной информации происходит в области, наиболее близкой к потоку вдыхаемого воздуха, которая называется обонятельным эпителием. При вдохе молекулы аромата, или биохимические агенты, попадают в носовую полость, покрытую слоем слизи, и раздражают обонятельные рецепторы, которыми усеяны нервы обонятельного эпителия. Рецепторы распознают множество молекул. При этом нейроны начинают загораться и вы ощущаете аромат. Остальной анализ продолжается в мозге. Задействованные нервные клетки обонятельного эпителия общаются, словно подростки, перебрасывающиеся эсэмэсками, с группой нервных клеток, расположенных непосредственно над ними, в обонятельной луковице. Эти нервные клетки помогают сортировать посылаемые эпителием сигналы.

Потом начинается самое интересное. Все другие части сенсорной системы в этот момент посылают сигнал таламусу, чтобы спросить разрешения подключить оставшуюся часть мозга, включая высшие отделы, где происходит осознание. Нервы не несут информацию о запахе. Подобно автомобильному кортежу главы государства, сигнал о запахе проходит через таламус и следует в пункт назначения в мозге — и вмешательство посредников здесь недопустимо.

Один из пунктов назначения — миндалевидное тело; именно в этот момент, кстати, срабатывает эффект Пруста. Вы, наверное, помните, что миндалина контролирует не только формирование эмоционального опыта, но и воспоминания о нем. Так как запах стимулирует эту область, он вызывает воспоминания об эмоциях. Запах проходит через прегрушевидную кору в орбитофронтальную кору, а эта область мозга участвует в принятии решений. Таким образом, запах играет большую роль и в принятии решений.

Сигналы запаха так спешат проделать этот путь, что клетки обонятельных рецепторов даже не защищены никаким барьером. Этим они отличаются от других рецепторов в теле человека. Например, зрительные рецепторы сетчатки глаза защищены роговицей, слуховые — барабанной перепонкой. Единственной защитой обонятельных рецепторов служит носовая слизь, в противном случае они всегда находились бы в прямом контакте с воздухом.

Идеи

Несомненно, многочисленные сигналы, воспринимаемые различными органами чувств, способствуют обучению. Они ускоряют реакцию, повышают точность, улучшают восприятие стимула и кодирование в момент обучения. Однако в наших классах и кабинетах мы все еще не используем эти преимущества. У меня возникло несколько идей насчет того, как это можно сделать.

Мультисенсорные уроки

Как мы узнали из главы 4, начало урока имеет огромное значение для запуска процесса мышления. Именно в этот момент ученики автоматически уделяют особое внимание учителю. Если в этот критический отрезок времени задействовать все сенсорные системы восприятия, внимание в целом сохранится. В главе 5 мы рассмотрели, как повторение информации через промежутки времени помогает стабилизировать память. А что если при первом знакомстве с информацией задействовать мультисенсорный опыт, а в дальнейшем повторять не только саму информацию, но и способ ее подачи? Предположим, первое знакомство может быть визуальным, второе — звуковым, следующее — кинестетическим. Будет ли разнообразное кодирование способствовать удержанию внимания в реальных условиях? Повысится ли эффективность повторения?

Давайте перестанем пренебрегать чувствами. Мы уже убедились, что тактильные ощущения и запахи вносят особый вклад в процесс обучения. Так, может, следует использовать их в классах, скажем, в сочетании с традиционными методами подачи учебного материала? Даст ли это положительный результат?

По данным одного исследования, восприятие запахов во время сна улучшает консолидацию вербальной памяти. Прекрасный эксперимент был проведен с использованием карточной игры, и теперь я регулярно играю в нее со своими сыновьями. Вам потребуется колода из 52 карт с изображением 26 пар животных — мы такую колоду приобрели в музее. Переворачиваем карты рисунком вниз и начинаем выбирать две подходящие карты. Собственно говоря, в этом и заключается проверка вербальной памяти. Тот, кто соберет пары карт, выигрывает.

В ходе эксперимента контрольная группа играла в эту игру в обычных условиях, а экспериментальная — в комнате с ароматом роз. Затем все отправились спать. Сон контрольной группы ничто не тревожило. Когда экспериментальная группа уснула, комнату наполнили ароматом роз. После того как на следующий день испытуемые проснулись, они прошли тест на запоминание совпадений. Члены контрольной группы дали 86 процентов правильных ответов. Результат экспериментальной группы — 97 процентов. Эксперименты с картированием мозга подтверждают активизацию гиппокампа. Вполне возможно, что запах улучшает воспроизведение при сохранении воспоминаний во время сна.

В условиях высоких требований некоторые родители отдали бы все, чтобы их чада повысили свою успеваемость на 11 процентов. Думаю, многие директора тоже оценили бы такое преимущество по достоинству, представ перед обеспокоенными акционерами.

Сенсорное брендирование

По словам писательницы Джудит Вьорст, «разломить плитку шоколада на четыре части и съесть только одну — вот что такое сила». Разумеется, она говорила о силе воли. Это воззвание к силе эмоций, побуждающих к действию.

Именно такое действие оказывают эмоции: стимулируют мотивацию. В главе 4 мы рассмотрели, что эмоции используются мозгом как материал для более детального изучения. Поскольку запах стимулирует область мозга, ответственную за формирование эмоций и воспоминаний, у предпринимателей должен возникнуть вопрос: может ли запах, влияющий на мотивацию, способствовать продажам?

Одна компания при проведении исследования влияния запахов на рабочий процесс получила потрясающий результат. Аромат шоколада, исходивший от торгового автомата, увеличил объем продаж шоколадных плиток на 60 процентов. Вот это мотивация! Компания также установила генератор аромата запаха вафель рядом с магазином, где продавалось мороженое (он был расположен внутри большого отеля, и его сложно было найти). Продажи выросли на 50 процентов, в результате для описания данной техники был введен термин «аромаобъявление».

Добро пожаловать в мир сенсорного брендинга. Промышленность уже научилась использовать сенсорное восприятие человека в своих целях, и главное место здесь отведено запахам. При проведении эксперимента в магазине одежды исследователи наполнили отдел товаров для женщин легким ароматом ванили, который весьма популярен среди представительниц слабого пола. В отделе товаров для мужчин они распространили аромат марокканской розы — приятный медовый запах, действие которого было протестировано на мужчинах. И получили потрясающие результаты. При применении ароматов объем продаж увеличился в два раза в обоих отделах. Когда ароматы поменяли местами — ваниль использовали в мужском отделе, а розу — в женском, — продажи вернулись к обычному уровню. Каков вывод? Ароматы производят нужный эффект, если используются особым образом. «Вы не можете просто использовать приятный запах в надежде, что это сработает, — говорит ученый Эрик Шпангенберг, работающий в данной сфере. — Он должен быть правильным». Сотрудникам компании Starbucks, например, даже запрещается пользоваться духами в рабочее время, потому что их запах смешивается с ароматом кофе, который должен привлекать потенциальных клиентов.

Маркетологи рекомендуют применять ароматы для дифференциации бренда: во-первых, запах должен сочетаться с ожиданиями и потребностями целевого рынка. Приятный аромат кофе напомнит занятому директору о домашнем уюте и станет приглашением расслабиться после окончания работы. Во-вторых, аромат должен отражать индивидуальность продукта. Свежесть леса или соленый запах пляжа, в отличие от ванильных ноток, вероятнее всего, пробудит жажду приключений в потенциальном покупателе полноприводного внедорожника. Не забывайте об эффекте Пруста: запах пробуждает воспоминания.

Запахи на работе (не из холодильника)

Какова роль обучения в рабочей ситуации? Преподавательский опыт подсказал мне две идеи. Читая курс молекулярной биологии инженерам, я решил провести «прустовский» эксперимент. (В нем не было ничего особенного, просто небольшое расследование; обычный неформальный опрос.) Каждый раз, объясняя, что такое ферменты (РНК-полимераза II), я разбрызгивал в аудитории аромат духов «Брут». Тот же самый материал я объяснял в другом классе, но при этом не использовал аромат. Затем я решил проверить, что произойдет, если разбрызгать аромат в обоих классах. Каждый раз, проводя данный эксперимент, я получал одинаковый результат. Студенты, подверженные воздействию запаха в процессе обучения, лучше усваивали знания о ферментах: иногда их отметки были гораздо выше.

Это навело меня на мысль о том, каким образом компаниям следует представлять клиентам свой продукт — любой, от программного обеспечения до услуг по ремонту самолетов. По финансовым причинам время, отводимое на тренинги, ограничено, и в них стараются впихнуть как можно больше информации; 90 процентов из нее забывается на следующий день. (Как вам уже известно, вербальная информация стирается из памяти уже в первые часы после завершения обучения.) А что если преподаватели, подобно мне, станут применять в процессе обучения запахи? Можно попробовать даже воздействовать таким способом на студентов во время сна. Запах будет вызывать у них ассоциации с личным опытом, полученным во время обучения, а также способствовать интенсивному восприятию информации.

После занятий студенты (предположим, они учатся ремонтировать двигатели самолетов) возвращаются в компанию, а через две недели попадают в помещение, полное сломанных двигателей, которые нужно отремонтировать. Большинство из них уже забыли, чему обучались во время интенсивного тренинга, и теперь им необходимо пересмотреть свои записи. Если повторение произойдет с применением запаха, который они слышали во время обучения, будет ли это способствовать мыслительной деятельности? А что если и ремонт в мастерской тоже будет происходить в ароматизированном помещении? Думаю, такое воздействие может способствовать эффективной работе и уменьшению количества ошибок.

Абсурд? Возможно. Нужно приложить некоторые усилия, чтобы отличить контекстно-зависимое обучение (вспомните ныряльщиков из главы 5) от действительно мультисенсорного. Но это шаг к пониманию того, какая обучающая среда выходит за рамки стандартного зрительного и звукового представления информации. Такую возможность нужно тщательно изучить ученым, занимающимся исследованиями мозга, преподавателям и предпринимателям.

Резюме

• Мы воспринимаем информацию о событии при помощи органов чувств, переводим ее в электрические сигналы, которые направляются к определенным участкам мозга, чтобы он реконструировал по фрагментам общую картину.

• Принимая решение о том, как сочетать сигналы, мозг частично полагается на предыдущий опыт, поэтому два человека по-разному воспринимают одно и то же событие.

• Наши чувства работают сообща — зрение влияет на слух, например, и т. п., — следовательно, мы лучше обучаемся, когда стимулируется несколько органов чувств одновременно.

• Запах обладает свойством воскрешать воспоминания. Очевидно, это происходит потому, что обонятельные сигналы (нервные импульсы) анализируются в той зоне головного мозга, которая участвует в формировании эмоций и мотивации. А эмоции, как известно, тесно связаны с памятью.

Правило № 10. Зрение важнее остальных сенсорных органов

* * *

Мы видим не при помощи наших глаз. Мы видим мозгом. Чтобы доказать это, расскажу о группе из 54 любителей вина. Человеку, не привыкшему к терминологии винных дегустаторов, предназначенной для описания напитка, она кажется вычурной и напоминает то, как психологи описывают своих пациентов. («Агрессивная многогранность вкуса с тонкой ноткой робости» — эту фразу я однажды услышал на дегустации вин, куда меня по ошибке пригласили и откуда я поспешил удалиться, умирая со смеху.)

Однако профессионалы очень серьезно относятся к этим словам. Существуют особые определения отдельно для белых и для красных вин, которые никогда не путают. Учитывая, что восприятие может весьма различаться, меня всегда интересовало, могут ли дегустаторы быть объективными. Видимо, этот вопрос заинтересовал группу исследователей из Европы. Они погрузились в неизведанный мир дегустаций в Университете Бордо, чтобы провести эксперимент. Окрасив белое вино в красный цвет при помощи вещества, не имеющего запаха и вкуса, они предложили профессионалам оценить напиток. Как те опишут вино, опираясь исключительно на зрение? Определят ли подвох их тонкие рецепторы или обоняние подведет их? Верным оказалось второе предположение. Для описания окрашенных белых вин все дегустаторы использовали терминологию, предназначенную для красных вин. Вероятно, зрение доминировало над всеми остальными отточенными чувствами.

Для научного сообщества результаты эксперимента были знаменательны. Профессиональные исследователи опубликовали статьи с заголовками «Цвет запаха» и «Нос чувствует то, что видят глаза». Престижные научные издания смирились с этим, а в глазах ученых загорелся дерзкий огонек. Подобные выводы отражают суть правила мозга, описанию которого посвящена эта глава. Зрительное восприятие не просто помогает познавать мир — оно доминирует над всеми остальными способами. Выясним, как это происходит.

Голливудская семья

Оказывается, человек видит мозгом. Это ключевое положение обманчиво просто, как показывают годы исследований. Думая, что понять, как работает зрение, довольно легко, мы заблуждаемся. На самом первом этапе световые волны взаимодействуют с роговицей, или наружной оболочкой глаза. Затем свет проходит через светопреломляющий аппарат, который состоит из системы линз, где происходит фокусирование, и воспринимается сетчаткой, то есть внутренней оболочкой глаза, расположенной в его периферической части. В результате генерируются электрические сигналы, которые посылаются в центральную нервную систему. Затем мозг интерпретирует электрическую информацию, и мы, наконец, понимаем, что видим. Этот удивительный стопроцентно надежный процесс происходит без наших усилий и обеспечивает точное представление о том, что перед нами, — именно так мы представляем себе работу зрительной системы. Однако последнее предположение абсолютно не соответствует действительности. На самом деле все гораздо сложнее, да и вряд ли при этом мы получаем точное представление о мире. Многие считают, что зрительная система работает по принципу камеры, собирающей и обрабатывающей сырую визуальную информацию, поступающую от внешнего мира. Представленное выше описание процесса зрения скорее раскрывает функцию глаза, да и то не точно. В действительности мы познаем окружающий мир, формируя тщательно продуманное мозгом представление о том, с чем сталкиваемся.

По нашему мнению, такая информация, как цвет, текстура, движение, глубина и форма, обрабатывается разными отделами мозга, а высшие его отделы вкладывают смысл в поступившие сигналы, вследствие чего наступает зрительное восприятие. Данный процесс напоминает этапы, рассмотренные в главе о мультисенсорном восприятии: непосредственный чувственный опыт, перенаправление и осознание по восходящей и нисходящей моделям. Необходимость изменения предыдущего утверждения становится ясна. Нам известно, что зрительный анализ начинается в тот момент, когда свет попадает на сетчатку. Раньше считалось, что столкновение происходит механически: фотоны воздействуют на нейроны сетчатки, что приводит к возникновению электрического сигнала, который затем поступает в соответствующие отделы головного мозга. А сложный процесс осознания происходит позже, в глубинах нашего мозга. Некоторые данные свидетельствуют о том, что это не упрощенное, а неправильное объяснение происходящего.

Работая как пассивная антенна, сетчатка быстро обрабатывает электрические сигналы, прежде чем отправить их в «центр управления полетами». Специальные нервные клетки, находящиеся в глубоких слоях сетчатки, интерпретируют следы воспринимаемых фотонов, монтируют из них эпизоды «фильма» и затем отправляют их на просмотр мозгу. Будто бы здесь, в сетчатке, работают крошечные съемочные группы Мартина Скорсезе[44]. Эти фильмы называются «дорожками». И частично в них содержатся определенные характеристики визуальной среды. На одну из дорожек, например, записан фильм, который можно было бы назвать «Встреча глаза со структурой». Здесь хранится информация только о границах и краях. Другой фильм можно назвать «Встреча глаза с движением» — об обработке движений объекта (и зачастую направления движения). Еще один фильм может носить название «Встреча глаза с тенями». Одновременно сетчатка может проигрывать двенадцать подобных записей и отсылать интерпретации отдельных характеристик, находящихся в поле зрения. Такая гипотеза весьма неожиданна. Согласно подобной версии, вы можете смотреть фильм по телевизору потому, что десятки независимых кинорежиссеров-аматоров оккупировали телевизионный канал и создают и транслируют фильм, который вы смотрите.

Поток сознания

Фильмы проходят потоком через зрительный нерв и попадают в таламус — то яйцеобразное образование в сердце нашего мозга, выполняющее функцию распределительного центра различных ощущений. Если сравнить поток зрительной информации с большой шумной рекой, то таламус — дельта реки. После того как информация покидает таламус, она разделяется на нейронные пути. Вероятно, тысячи мелких нейронных ручейков несут фрагменты исходных данных дальше в мозг. Информация сливается в расположенной в затылочной части зрительной коре головного мозга. Здесь происходит обработка визуальной информации. Положите ладонь себе на затылок. Сейчас ваша рука находится в сантиметре от участка мозга, которая в данный момент позволяет вам видеть эту страницу. От зрительной коры вас отделяет всего сантиметр.

Зрительная кора представляет собой большой участок, усеянный нейронами, через определенные соединения которых проходят различные потоки информации. Тысячи нейронных соединений выполняют различные функции. Некоторые, например, реагируют исключительно на диагональные линии, даже на определенные диагональные линии (одна область реагирует на линии, наклоненные под углом 40 градусов, другая — на линии, расположенные под углом 45 градусов). Одни обрабатывают только информацию о цвете зрительного сигнала; другие — о границах; третьи — о движении.

Повреждение области, обрабатывающей информацию о движении, приведет к необычным нарушениям — невозможности осознать, что движущиеся объекты, собственно говоря, движутся. Что весьма опасно, как показывает случай со швейцаркой по имени Герте. В целом у Герте было нормальное зрение. Она могла назвать объекты, находившиеся в поле зрения; узнавала людей — и родственников, и чужих; читала газеты. Но если она смотрела на скачущую по полю лошадь или движущийся по шоссе грузовик, то не видела движения. Перед ней возникали статические, моментальные снимки объекта. Герте не воспринимала непрерывное движение, она не осознавала изменение местонахождения объекта. Для нее не существовало никакого движения. Герте начала бояться переходить улицу. Мир, состоящий из снимков, не давал ей возможности определять скорость движения и местонахождение автомобиля. Она не знала, что машины движутся, и тем более движутся в ее направлении (хотя и распознавала машины и их номерные знаки). Герте даже утверждала, что разговор с человеком с глазу на глаз для нее то же самое, что и разговор по телефону. Она не замечала изменений в выражении лица собеседника при непосредственном общении. Она вообще не видела никаких изменений.

Своим примером Герте подтверждает модульную структуру зрительной обработки. Однако это связано не только с движением. Тысячи потоков, стремящихся в область зрительной коры, позволяют обрабатывать отдельные свойства поступающей информации об объектах. И если бы на этом обработка визуальных данных заканчивалась, мы воспринимали бы мир как неорганизованное буйство, подобное картинам Пикассо, как ночной кошмар, сотканный из фрагментированных объектов, безграничности переходов цвета, странных, несвязанных линий.

Однако это не так, ведь процесс продолжается. Когда поле зрения разделено на фрагменты, мозг принимает решение вновь собрать разрозненную информацию. Отдельные притоки начинают сливаться, объединяя данные, сравнивая результаты и посылая данные анализа высшему корковому центру, где собирается безнадежно запутанная информация из разных источников и на еще более сложном уровне производится ее интеграция. Далее визуальная информация передается по двум зрительным путям. Один из них называется вентральным, он обеспечивает распознавание формы и представление об объекте. Второй, дорсальный, связан с распознаванием положения объекта в пространстве и движения. «Ассоциативная зона» обеспечивает интеграцию сигналов — здесь они воссоединяются. И человек видит что-либо. Таким образом, зрение представляет собой не просто фотоснимок — это гораздо более сложный и многоэтапный процесс, чем фотосъемка. Ученые пока не достигли согласия в вопросе о том, почему происходит дробление и объединение воспринимаемых визуальных сигналов.

Такие сложные процессы, как зрение, трудно понять. Мы верим, что зрительный аппарат ежеминутно служит нам верой и правдой, обеспечивая стопроцентную точность представлений об окружающем мире. Почему? Потому что наш мозг настаивает на этом, чтобы помочь нам создать картину познаваемой реальности. Эту тенденцию можно объяснить на двух примерах. Первый касается людей, которые видят крошечного полицейского, которого нет, а второй связан с активным восприятием верблюдов.

Верблюды и полицейские

Возможно, вы подумаете, уж не пьян ли автор, раз утверждает, что все мы активно галлюцинируем. Но это действительно так. Непосредственно в этот момент, читая книгу, вы осознаете части страницы, которых не существует, а это, дорогой друг, галлюцинация. Сейчас я продемонстрирую, что мозг любит подтасовывать факты и они не соответствуют на 100 процентов той информации, которую передают ему глаза.

Свой путь в глубины мозга зрительные сигналы начинают из особого участка сетчатки глаза — в этой необычной области отсутствуют клетки, обеспечивающие зрительное восприятие. Она называется слепым пятном. Вы когда-нибудь наблюдали два черных пятна в поле зрения, которые никак не пропадали? Это именно эти зоны. Но мозг, прибегая к хитрости, корректирует изображение. Когда зрительной коре посылаются сигналы, мозг распознает наличие пятен и принимает экстраординарное решение. Он анализирует визуальную информацию в радиусе 360 градусов вокруг пятна и высчитывает, что, вероятнее всего, на этом месте может быть. Затем, подобно графическому редактору на компьютере, заполняет это пятно. Это процесс заполнения, но его можно было бы назвать и подделыванием. Некоторые полагают, что мозг просто игнорирует недостаток зрительной информации, вместо того чтобы высчитать, чего не хватает. В любом случае выходит, что мы не получаем стопроцентно точного представления.

Итак, мозг обладает независимой системой обработки зрительных сигналов. Доказательством этого может служить сон, который вы видели прошлой ночью. Но насколько обманчива данная система, можно понять на примере феномена, известного как синдром Шарля Бонне. Этим расстройством страдают миллионы людей. Правда, многие из них не сообщают об этом и, возможно, поступают правильно. Люди с таким синдромом способны видеть вещи, которых нет в действительности, как будто бы в их мозге нарушен механизм заполнения слепых пятен. Некоторые из них внезапно замечают повседневные предметы домашнего обихода или посторонних людей, обедающих с ними за одним столом. Невролог Вилайанур Рамачандран описал случай из своей практики: его пациентка внезапно начала видеть двух крошечных полицейских, которые передвигались по полу, сопровождая еще более мелкого преступника в фургоне размером со спичечный коробок. Другие пациенты утверждали, что видят ангелов, коз в пальто, клоунов, римские колесницы и эльфов. Видения часто происходят в вечернее время и обычно кратковременны. Чаще всего этим страдает старшее поколение, в особенности люди, имевшие ранее какие-либо расстройства зрения. Удивительно еще и то, что большинство из них знают, что в действительности видимых ими объектов не существует. Но никто не знает, почему так происходит.

И это всего лишь один из примеров значительной роли мозга в нашем зрительном опыте. Не будучи просто фотоаппаратом, мозг активно разбирает информацию, предоставляемую ему глазами, пропуская ее через ряд фильтров, и затем реконструирует то, что, по его мнению, видит, или то, что, по его мнению, должен видеть. Но тайна мозга открыта еще не полностью. Не только восприятие несуществующих вещей, но и конструирование ложной информации происходит по правилам. Предыдущий опыт играет огромную роль в том, что мозг позволяет нам видеть, и его предположения оказывают важное влияние на зрительное восприятие. Давайте рассмотрим этот вопрос подробнее.

С давних пор люди интересовались, почему два глаза обеспечивают целостное зрительное восприятие. Если левый глаз видит верблюда и правый глаз видит верблюда, почему же мы не видим при этом двух верблюдов? Попытаемся выяснить это с помощью эксперимента.

1. Закройте левый глаз и вытяните левую руку вперед.

2. Поднимите указательный палец вверх, как будто указываете на небо.

3. Оставьте левую руку в таком положении, а правую при этом держите на расстоянии 10 сантиметров от лица. Теперь поднимите правый указательный палец вверх, указывая на небо.

4. Не открывая глаз, расположите правый указательный палец таким образом, чтобы он оказался рядом с левым.

5. Теперь быстро откройте левый и закройте правый глаз. Повторите несколько раз.

Если вы правильно расположили руки, то правый палец будет двигаться из стороны в сторону относительно левого. Когда вы откроете оба глаза, движение прекратится. Этот маленький эксперимент демонстрирует, что два объекта по-разному воспринимаются сетчаткой каждого глаза, а также подтверждает, что оба глаза, работая вместе, предоставляют мозгу достаточно информации, чтобы воспринимать реальность без «скачков».

Почему же мы видим только одного верблюда? Почему мы видим обе руки без «скачков»? Мозг сопоставляет информацию, поступающую от двух глаз. Он производит колоссальное количество вычислений, после чего выдает наилучшую догадку. И это действительно только догадка. Невозможно продемонстрировать, что мозг в самом деле знает, где находятся объекты. Скорее он предполагает, как может выглядеть происходящее, и затем, отталкиваясь от правды, представляет изображение. Однако воспринимаете вы не изображение. То, что вы делаете, называется прыжком в неизвестность. Почему мозг ведет себя подобным образом? Потому что он должен решить проблему: мы живем в трехмерном пространстве, но свет падает на нашу сетчатку двухмерным образом. Мозг вынужден разрешить это несоответствие для того, чтобы смоделировать точную картину мира. И чтобы еще усложнить вещи, наши два глаза предоставляют мозгу информацию о двух полях зрения и проектируют изображение вверх ногами и наоборот. Чтобы разобраться во всем этом, мозгу приходится строить догадки.

На чем же эти догадки основаны? От ответа кровь стынет в жилах: на предыдущем опыте, связанном с событиями в прошлом. После огромного количества предположений о полученной информации (некоторые из них могут быть врожденными) мозг предлагает на рассмотрение свое заключение. Таким образом, вы увидите только одного верблюда там, где действительно находится один верблюд (и увидите его размеры и силуэт, а также догадаетесь, хочет ли он вас укусить). И все это происходит в мгновение ока. И происходит прямо сейчас.

Вы совершенно правы, если думаете, что мозг должен принести в жертву зрению значительные умственные ресурсы. В действительности затраты мозга на работу зрения сопоставимы с половиной всех расходуемых им ресурсов. Вот потому-то ценители изысканных вин так легко отдают на откуп зрению свои вкусовые ощущения. Собственно, это мы и обсуждаем в данной главе.

Фантом ока

В королевстве чувств изобретено много способов продемонстрировать, что зрение — не доброжелательный премьер-министр, а властный король. Рассмотрим для примера феномен фантомной боли. Иногда люди, перенесшие ампутацию конечности, продолжают ее ощущать. Иногда они чувствуют, будто конечность заморожена в определенном положении. Иногда чувствуют в ней боль. Ученые использовали этот феномен для того, чтобы продемонстрировать огромное влияние зрения на наши чувства.

Человек, перенесший ампутацию конечности и страдающий синдромом фантомной боли, сидит за столом, на котором стоит ящик с отделениями, но без крышки. В нем имеется отверстие для руки и протеза. Ящик разделен зеркалом, и человек может видеть отражение своей руки или протеза. Когда он смотрит на действующую руку, получается, что правая рука у него имеется, а левая отсутствует. Но когда он видит отражение правой руки в зеркале, которое выглядит как вторая рука, то фантом конечности с другой стороны внезапно «просыпается». Если он двигает рукой и при этом смотрит на отражение, то чувствует, как двигается его фантомная конечность. Когда он прекращает двигать рукой, отсутствующая левая рука тоже замирает. Дополнительная зрительная информация убеждает мозг в волшебном восстановлении отсутствующей конечности. Зрение не только уничтожает, но и лечит. Этот эффект настолько силен, что может даже облегчить болевые ощущения в фантоме конечности.

Как измерить доминантную роль зрения? Один из способов — демонстрация роли зрения в обучении и запоминании. Традиционно ученые обращались к двум формам памяти в своих исследованиях. Первая, опознающая память[45], прекрасно объясняется узнаванием. Мы часто задействуем опознающую память, когда смотрим на старую семейную фотографию, на которой изображена, предположим, тетя, о которой мы годами не вспоминали. Вы необязательно должны помнить ее имя или фотографию, но все равно признаете в ней свою тетю. Возможно, вы не вспомните некоторых деталей, но, увидев снимок, сразу же определите, что раньше уже видели ее.

Другой тип обучения задействует рабочую, или кратковременную, память, функционирующую по подобному принципу. Рабочая память, как вам уже известно, представляет собой буфер для временного хранения информации; у этого вида памяти ограниченные возможности и безнадежно короткий срок жизни. Кратковременная зрительная память — отдел данного буфера, она предназначена для хранения зрительной информации. Большинство людей могут одновременно сохранять здесь около четырех визуальных объектов, так что ее пространство ограничено и, по всей вероятности, способно уменьшаться. Согласно результатам последних научных исследований, чем сложнее сами объекты, тем меньше их можно охватить зрением. Кроме того, количество и сложность объектов обрабатываются разными системами мозга, переворачивая все возможности кратковременной памяти с ног на голову. Эти ограничения становятся еще более заметными в свете того, что зрение — наилучший инструмент для обучения чему-либо.

Лучше тысячи слов

Ученым уже более ста лет известно, что при запоминании изображений и текста действуют разные правила. Визуальный сигнал распознается и воспроизводится быстрее. Данный феномен широко распространен, он даже получил название эффекта превосходства образа.

Проведенные несколько лет назад исследования показали, что люди способны запоминать более двух с половиной тысяч изображений, и процент точности последующего их воспроизведения равен 90, несмотря на то что участники эксперимента имели возможность видеть изображение в течение всего 10 секунд. Точность воспроизведения год спустя равнялась 63 процентам. А в одной газете под заголовком «Помните Дика и Джейн?» была опубликована статья с результатами распознавания картинок несколько десятилетий спустя.

В ходе данных экспериментов проводилось сравнение с другими формами коммуникации. Излюбленным контрольным показателем был текст или представление информации в устной форме, и обычно результаты воспроизведения визуальной информации всегда были лучше. И эта тенденция по-прежнему неизменна. Текстовое и устное изложение не просто менее эффективны, чем визуальный ряд, с точки зрения сохранения информации в памяти, но даже на порядок менее эффективны. Если данные подаются в устной форме, человек запоминает из них около 10 процентов, как показывают тесты, проводимые 72 часа спустя. В случае с изображениями данный показатель повышается до 65 процентов.

По сравнению с изображениями эффективность запоминания текста не так низка потому, что мозг воспринимает его как множество крошечных картинок. Исследования показали, что смысл слова не воспринимается до тех пор, пока мозг не распознает характерные особенности отдельных букв. Вместо слов мы видим сложно устроенный маленький художественный музей воплощенных в буквах шедевров с сотнями деталей. Подобно ценителям живописи, мы всматриваемся в каждую черту в отдельности, прежде чем перевести ее в текст. А результаты этого разглядывания важны для эффективности чтения, так как оно представляет для нас проблему. Текст воспринимается не потому, что не похож на изображение, а именно потому, что очень похож на него. Коре головного мозга непонятно, что такое слово, хотя это и незаметно.

Подобно пластилину, мозг адаптируется. Вы можете подумать, что за долгие годы чтения книг, написания и отправки текстовых и электронных сообщений зрительная система натренировалась распознавать слова без проделывания всех сложных шагов с распознаванием отдельных начертаний букв. Однако это не так. Не имеет значения, насколько вы опытный читатель, мозг все равно будет анализировать каждую черточку в букве по мере того, как вы читаете страницу, и так будет продолжаться до тех пор, пока вы не перестанете читать.

Возможно, в глубине души мы об этом догадывались. В процессе эволюции человек видел не текстовые страницы Microsoft Word, а деревья с опадающей листвой и саблезубых тигров. Из чего следует, что опасность, подстерегающую древнего человека в саванне, он обнаруживал в основном при помощи зрения. То же самое касается и добывания пищи, и возможности продолжения рода.

Подумайте только, ведь даже в процессе чтения мы визуализируем то, о чем идет речь в тексте. По мнению Бернарда Шоу, «слова — лишь почтовая марка, обеспечивающая доставку объекта, который требуется распаковать». Множество современных научных технологий подтверждает его слова.

Удар в нос

Проведем небольшой эксперимент, демонстрирующий процесс обработки визуальных сигналов.

Повяжите младенцу на ногу ленту, к концу которой привяжите колокольчик. Вначале вам может показаться, что ребенок просто беспорядочно двигает ногами. Вскоре малыш поймет, что если двигать ногой, то звенит колокольчик, и станет радостно — по большей части — двигать именно этой ногой.

Теперь отрежьте ленту. Колокольчик перестанет звенеть. Остановит ли это ребенка? Нет. Он будет продолжать движения ногой. Заметив, что что-то не так, он примется трясти ногой усерднее. Безрезультатно. Ребенок предпринимает ряд попыток. Но все безуспешно. Он смотрит на колокольчик, точнее сказать, прямо таращится на него. Зрительное внимание говорит о том, что он осознает проблему. Ученые в состоянии измерить включенность мозга даже грудных младенцев, так как она непосредственно связана со зрительным восприятием.

Этот эксперимент демонстрирует фундаментальный принцип познания мозгом окружающего мира. Когда ребенок начинает понимать причинно-следственную связь, он всматривается в окружающую обстановку. Важность этого действия велика. Использование зрения ребенком означает, что он обратил на что-либо внимание — хотя никто его этому не учил. Следовательно, дети рождаются с определенными программами для зрительной обработки информации.

И это действительно так. Кажется, они понимают общий принцип: объекты, двигающиеся вместе, например полоски зебры, нужно воспринимать как части одного и того же объекта. Дети различают человеческое лицо и тянутся к нему. Они определяют размер в соотношении с дистанцией: приближающийся объект (который, следовательно, становится больше) — все равно тот же самый объект. Младенцы даже способны объединять визуальные объекты с общими физическими свойствами в категории. Доминирующая роль зрения начинает проявляться еще в младенчестве.

То же самое мы можем наблюдать в крошечном мире ДНК. Обоняние и цветовое зрение ведут борьбу за право первенства в принятии решений в случае, если во внешней среде происходят изменения, — и зрение побеждает. И правда, около 60 процентов генов системы обоняния претерпело фатальные изменения и вот-вот исчезнет из общего человеческого генетического кода. Причина их выхода из строя проста: области коры, отведенные под зрительное и обонятельное восприятие, весьма обширны, а это с эволюционной точки зрения непозволительная роскошь.

Изучая поведение клеток или генов, мы осознаем важную роль зрения в человеческом опыте. Охватывая весь мозг, подобно деспотичному правителю, этот гигант подминает под себя многие физиологические системы. Итак, зрительный анализатор создает фильмы, генерирует галлюцинации и обращается к уже имеющейся информации, прежде чем произойдет чудо визуального представления. Зрительная система успешно связывает информацию, поступающую от разных органов чувств, по крайней мере это точно касается обоняния, и берет над всем верх.

Можно ли игнорировать эту неумолимую силу, в особенности если вы родитель, учитель или руководитель компании? Вы уже знаете историю о ценителях вин из Бордо, значит, нет необходимости проверять все заново.

Идеи

Выбором карьеры я обязан Дональду Даку. И я не шучу. Я отлично помню, как он убедил меня. Мне было восемь лет, когда моя мать повела семью в кинотеатр смотреть мультфильм «Дональд в Матемагии». Яркие зрительные образы, острое чувство юмора Дональда Дака познакомили изумленного ребенка (меня) с математикой. Я был в восторге. Геометрия в футболе и бильярде, мощь и красота математики были показаны настолько живо, что я попросился посмотреть мультфильм еще раз — и мама разрешила. Эта картина произвела на меня такое сильное впечатление, что, вероятно, повлияла даже на выбор карьеры. У меня дома хранится копия этого знаменательного шедевра, и я регулярно показываю его своим бедным детям. В 1959 году мультфильм «Дональд в Матемагии» получил премию Киноакадемии как лучший короткометражный мультипликационный фильм. Ему также следовало бы присудить премию «Учитель года», так как он в прямом смысле служит примером силы влияния движущейся картинки на передачу сложной информации ученикам. Он вдохновил меня на последующие умозаключения.

Учителя должны усвоить, что изображение привлекает внимание

Учителя должны понимать процесс усвоения визуальной информации. Все знают, что изображение привлекает внимание: мы обращаем внимание на цвет, месторасположение и размер объекта. И особое внимание обращаем на движение. Ведь опасные для древнего человека, живущего в Серенгети, объекты двигались, поэтому в ходе эволюции наш мозг разработал невероятно сложную систему нейронных связей для их идентификации. Некоторые участки мозга разделяют собственно движение наших глаз от движения окружающего мира.

Учителя должны использовать компьютерную анимацию

Анимация передает не только важную информацию о цвете и месте расположения объекта, но и о движении. С появлением веб-графики прошли дни, когда знать подобные вещи учителям было необязательно. К счастью, базовые навыки несложно приобрести. При помощи современного программного обеспечения простую анимацию может создать любой человек, умеющий рисовать квадраты и круги. Для этого вполне подойдут простые двухмерные изображения. Согласно данным исследований, очень сложные или реалистичные изображения отвлекают внимание от передаваемой информации.

Проверьте силу влияния изображения

Хотя все учителя признают, что для изложения определенного школьного материала зрение важнее всех остальных чувств, есть и исключения. Некоторые средства передачи определенного вида информации более эффективны, чем другие. Передают ли изображения такие понятия, как «свобода» и «количество», лучше, чем устный рассказ? Лучше ли представлять языковые дисциплины в форме изображений, или для этого существуют более подходящие инструменты? Следует изучать данные вопросы в школьной практике, а для этого необходимо сотрудничество учителей и ученых-исследователей.

Используйте в общении больше изображений, а не слов

«Меньше текста, больше изображений» — такой слоган появился в 1982 году. Его использовали при первом выпуске газеты нового образца — USA Today, в которой, как известно, мало текста и много иллюстраций. Кое-кто считал, что такой формат не будет работать. Некоторые утверждали, что даже если и будет, то это станет концом западной цивилизации, известной читателю. Многие склонялись в сторону второго предположения, хотя приверженцев первого тоже было достаточно. За четыре года USA Today вышла на второе место в рейтинге читаемых газет, а через десять лет заняла первое место. Но почему?

Во-первых, потому, что визуальный ряд более эффективно передает информацию, чем текст. Во-вторых, американский рабочий класс постоянно перерабатывал, так как все больше задач выполнялось меньшим количеством человек. В-третьих, многие американцы все еще читают газеты. В суетном мире перегруженных работой людей более эффективным средством передачи информации оказалось это. Как показывает успех USA Today, привлекательность визуального ряда достаточно сильна, чтобы заставить потребителей достать свои кошельки. А все потому, что для его понимания понадобится приложить меньше усилий. Так как изображение — наиболее эффективный способ передать информацию нейрону, маркетологам стоит всерьез задуматься о создании графических презентаций.

Первоначальный эффект, который изображение оказывает на внимание, был исследован. При помощи технологии отслеживания движения глаз инфракрасными лучами 3600 потребителей подвергли испытанию на примере 1363 печатных объявлений. Каков вывод? Графическая информация лучше привлекает внимание, независимо от ее размеров. Фокус глаза останавливается именно на изображении, даже если человек видит небольшой рисунок, окруженный массивом неграфической информации. К сожалению, в рамках этого исследования не изучался аспект сохранения информации.

Выбросьте свои презентации PowerPoint

Сегодня программу для разработки презентаций PowerPoint широко используют везде — от корпоративных конференц-залов до аудиторий колледжей и научных конференций. Что в ней работает неэффективно? Презентация, построенная на шести уровнях заглавий и подзаголовков, представляет собой сплошной текст. Абсолютно все профессионалы должны знать, что информация, преподносимая в текстовом формате, запоминается очень плохо, в отличие от изображений. Поэтому я рекомендую им сделать две вещи: избавиться от уже составленных презентаций PowerPoint и создать новые.

Пожалуй, старые презентации можно и сохранить, хотя бы для сравнения. Пусть предприниматели протестируют новые разработки и сравнят их с предыдущими, чтобы определить, какие работают лучше. В слайде обычной презентации PowerPoint содержится около сорока слов — а значит, нам предстоит проделать много работы.

Резюме

• Зрение важнее других чувств, на него расходуется добрая половина ресурсов мозга.

• То, что мы видим, — это то, что командует увидеть нам мозг, и точность воспроизведенной картины далека от 100 процентов.

• Анализ и обработка визуальной информации происходят поэтапно. Сетчатка глаза аккумулирует световую энергию в кратковременные, похожие на фильмы информационные дорожки. Зрительная кора головного мозга обрабатывает полученные сигналы (одни ее области регистрируют движение, другие — цвет и т. д.) и объединяет их в целостное представление.

• Визуальная информация лучше запоминается и воспроизводится, чем печатный текст или устная речь.

Правило № 11. Гендер: мозг мужчины и женщины различен

* * *

Результаты одного эксперимента можно подытожить такими словами: мужчина — крутой чувак, а женщина — стерва. В ходе эксперимента четырем группам испытуемых, состоящим из равного количества мужчин и женщин, было предложено оценить профессиональные успехи придуманного тремя исследователями помощника вице-президента авиакомпании. Каждой группе кратко описали обязанности вице-президента, но первой группе также было сказано, что вице-президент — мужчина. Их попросили оценить компетентность и способность кандидата расположить к себе. Второй группе сообщили, что вице-президент — женщина. Ее способность расположить к себе людей была оценена высоко — в отличие от ее компетентности. Все факторы теста были одинаковыми, переменной величиной являлся только пол.

Третьей группе сказали, что вице-президент — суперзвезда мужского пола, блестящий профессионал, сделавший стремительную карьеру. Четвертой группе тоже сказали, что вице-президент — суперзвезда, но только женского пола, которая следовала экспресс-маршрутом к руководящей должности. Как и в первом случае, третья группа оценила мужчину как «высококомпетентного» и «способного расположить к себе». Женщина-суперзвезда тоже была оценена как «высококомпетентная», но «не способная расположить к себе». Участники описывали ее такими словами, как «недружелюбная». Как я и сказал, мужчина был молодцом, а женщина — стервой.

Дискриминация по половому признаку до сих пор мешает людям в реальном мире. В противоречивом мире мозга и половых различий весьма важно не упускать из виду описанный социальный эффект. Относительно взаимоотношений между мужчинами и женщинами существует много заблуждений, которые связаны с понятиями пола и гендера. Пол обычно описывается биологическими и анатомическими различиями, а гендер — социальными. Пол определяется ДНК, а гендер — нет. Отличия между мужским и женским мозгом начинаются с того, что ставится на первое место.

Х-фактор

Как мы становимся мужчинами и женщинами? Дорога к осуществлению половой роли начинается с большим энтузиазмом, присущим обычно сексуальному поведению. Четыреста миллионов сперматозоидов стремятся найти яйцеклетку. Не такое уж сложное задание. В микроскопическом мире человеческого организма яйцеклетка сопоставима со Звездой Смерти[46], а сперматозоиды — со звездными истребителями с х-образными крыльями. В данном случае употребление буквы «х» весьма уместно: именно так обозначается важная хромосома, которую несет каждый сперматозоид и яйцеклетка. Вы помните о хромосомах еще по урокам биологии; эти закрученные цепочки ДНК находятся в ядре, содержащем информацию, необходимую для сотворения человека. Для этого необходимо 46 таких единиц, которые можно сравнить с 46 томами энциклопедии. 23 мы получаем от матери и 23 — от отца. Две хромосомы отвечают за пол. И хотя бы одна из них должна быть х-хромосомой.

Если вы получите комплект из двух х-хромосом, придется вам всю жизнь пользоваться дамской комнатой; а если х и y — то мужской уборной. За определение пола отвечает мужчина. (Жены короля Генриха VIII были бы рады узнать об этом, ведь одну из них он казнил за то, что она не могла родить ему наследника трона, хотя обезглавить следовало бы его самого.) Y-хромосому может нести только сперматозоид (у яйцеклетки ее нет), поэтому от мужского генетического материала и зависит пол ребенка.

Гендерные различия определяются тремя признаками: генетическими, анатомическими и поведенческими. Обычно исследователи посвящают свою карьеру изучению одного из них; каждое отличие — это целый остров в общем океане исследований. Мы рассмотрим все три признака и начнем с объяснения (с точки зрения молекулярной генетики) того, почему Генрих VIII очень виноват перед Анной Болейн.

Один из интереснейших фактов об y-хромосоме заключается в том, что для того, чтобы стать мужчиной, не нужна вся хромосома. Требуется только начальный толчок для запуска программы развития организма мужского пола, который обеспечивается геном определения пола SRY[47]. Этот ген обнаружил ученый Дэвид Пейдж — директор Института Уайтхеда и профессор Массачусетского технологического института. В свои пятьдесят он выглядит на двадцать восемь. Пейдж обладает незаурядным интеллектом, ему присуще обаяние и острое чувство юмора. Он первый молекулярный сексолог. Или, точнее сказать, брокер-сексолог. Дэвид Пейдж установил, что можно разрушить ген SRY эмбриона мужского пола и превратить его в женский эмбрион или, добавив ген SRY в женский эмбрион, превратить его в мужской. Почему это возможно? Беспокоясь, что мужчины биологически запрограммированы доминировать на планете, исследователи выявили, что базовые установки млекопитающих предопределяют женский пол эмбриона.

Между двумя хромосомами существует чудовищное неравенство. Х-хромосома берет на себя большую часть сложной работы, в то время как маленькая y защищает связанные с ней гены тем, что пять из них раз в миллион лет совершают суицид в замедленной съемке. Теперь количество генов сократилось до ста. Для сравнения: х-хромосома несет 1500 генов, необходимых для реализации проекта «Эмбрион». Здесь не наблюдается никакого сокращения.

От каждой х-хромосомы для формирования особи мужского пола необходим один ген х. Для развития эмбриона женского пола их нужно вдвое больше. Представим себе это в виде рецепта пирога с одним стаканом муки. Если положить два стакана, все изменится не лучшим образом. Женский эмбрион прибегает к оружию, проверенному временем, в решении проблемы с двумя х: он просто игнорирует один из них. Такое молчаливое поведение хромосом называется инактивацией х-хромосомы[48]. Одна из хромосом маркируется молекулярным эквивалентом таблички «Не беспокоить». Если есть выбор из двух х-хромосом, материнской и отцовской, исследователи хотели бы знать, на какую из них вешается табличка.

Ответ оказался неожиданным: это происходит случайно. Некоторые клетки женского эмбриона вывешивают табличку на материнскую х-хромосому. Соседние клетки размещают табличку на отцовской хромосоме. На этом этапе исследования не выявлено никакой зависимости — событие считается случайным. Следовательно, клетки женского эмбриона представляют собой сложную мозаику из активных и неактивных материнских и отцовских генов х-хромосом. Так как мужскому полу для выживания необходимы все 1500 генов х-хромосомы, а есть только одна, было бы глупо вывешивать таблички «Не беспокоить». Поэтому они никогда этого не делают. Инактивация х-хромосомы не происходит при развитии зародыша мужского пола. И так как мальчики должны получить х от матери, все мужчины в прямом смысле слова маменькины сынки. Мальчики в корне отличаются от своих сестер, которые генетически сложнее. Это громкое заявление описывает наши первые (генетические) данные о гендерных отличиях.

Нам известна функция 1500 генов х-хромосомы. А сейчас приготовьтесь. Многие из этих генов связаны с деятельностью мозга и определяют наше мышление. В 2005 году, после того как была выявлена последовательность хромосом генома человека, было определено, что высокий процент содержания генов х-хромосомы обеспечивает генерацию белка, участвующего в формировании мозга. Некоторые из этих генов задействованы в организации высшей мыслительной деятельности, начиная с вербальных навыков и социального поведения и заканчивая определенными интеллектуальными способностями. Ученые называют х-хромосому «горячей точкой» познания.

Больше — лучше?

Назначение генов — создавать молекулы для осуществления функций клеток, в которых они находятся. Из совокупности этих клеток построен мозг — центр управления поведением человека. Нейроанатомия изучает форму и строение нервной системы и ее органов, а клетка, как известно, основная единица живого организма. И мозг, соответственно, тоже состоит из клеток. В нем, кстати, сложно найти те, которые не подвержены влиянию половых хромосом.

В лабораториях (наверное, следует отметить, что их руководителями бывают как мужчины, так и женщины) были выявлены различия в лобной доле и префронтальной коре головного мозга, контролирующие способность принимать решения. Некоторые участки этих областей у женщин толще, чем у мужчин. Различия в лимбической системе, где формируются эмоции и происходят определенные познавательные процессы, зависят от пола. Принципиальное отличие касается миндалины, которая регулирует не только возникновение эмоций, но и способность их запоминать. Вопреки распространенному всеобщему мнению, у мужчин эта область гораздо больше, чем у женщин. Миндалевидное тело женского организма сообщается с левым полушарием, а мужского — большей частью с правым. Нейробиологи изучили состав биохимических элементов, и здесь тоже не обошлось без половых различий. Рассмотрим, к примеру, регуляцию серотонина — главного нейромедиатора в регулировании эмоций и настроения. В мужском организме серотонин синтезируется на 52 процента быстрее, чем в женском.

Какое значение имеют эти физические различия? В животном мире размер имеет значение для выживания. На первый взгляд, человеческая природа подчиняется тем же принципам. Мы уже знаем, что у скрипачей область мозга, отвечающая за действие левой руки, больше области, отвечающей за правую руку. Однако нейробиологи почти не коснулись вопроса о том, каковы функции клеточных структур. Нам до сих пор не известно, оказывают ли на различия влияние нейротрансмиттеры или их определяет размер соответствующей области мозга.

Война полов

У меня нет особого желания писать об этом. Изучение гендерных различий в поведении имеет долгую и сложную историю. Даже лучшие наши ученые умы оказались подвержены всевозможным предрассудкам. Например, комментарии Ларри Саммерса, президента Гарвардского университета, по поводу оценки знаний математики и теории студентов женского пола чуть не стоили ему карьеры. Ему составляют компанию не менее умные люди. Только взгляните на эту троицу:

«Женщина — это бессильный мужчина, не способный производить семя по причине своей холодной природы. Мы же, в свою очередь, должны относиться к женщинам как к пороку, хотя и включенному в естественное развитие самой природой» (Аристотель).

«Девочки раньше начинают говорить и стоять на ногах, чем мальчики, потому что бурьян растет быстрее, чем зерно» (Мартин Лютер).

«Если они могут отправить человека на Луну… почему бы им всем не отправиться туда?» (Джилл, граффити на стене душевой, сделанное в 1985 году; ответ на цитату Лютера).

Таким образом, битва полов продолжается. Аристотеля и Джилл разделяет почти 2400 лет, но в этой войне мы едва ли сдвинулись с точки. Даже в эпоху наивысшего научного прогресса, используя метафору с названиями планет, Марса и Венеры, некоторые люди пытаются давать рекомендации, как использовать эти различия во взаимоотношениях. Большей частью, полагаю, их данные сводятся к статистике.

В том, что мужчины и женщины думают о некоторых вещах, существуют весомые различия. Но когда речь идет об измеримых отличиях, все почему-то думают, что ученые говорят об отдельных людях, таких, как они сами. И это большое заблуждение. Ученые-то изучают популяцию в совокупности. Статистика подобных исследований не строится на индивидуальных результатах. Да, тенденции существуют, но они варьируются, и часто различия между полами настолько малы, что ими можно пренебречь. И они уж точно недостаточны для того, чтобы сказать, как конкретный человек (мужчина или женщина) отреагирует на определенный раздражитель. Действительно, каждый раз, когда нейробиолог Фло Хаселтайн проводит функциональную магнитно-резонансную томографию, аппарат выдает различия в реакции мозга в зависимости от того, изучает она мозг мужчины или женщины. Как именно это связано с реальными поведенческими проявлениями — совершенно другой вопрос.

Первые намеки

Знания о биологических причинах поведенческих отличий начинаются с изучения патологии мозга. Умственной отсталостью чаще страдают мужчины, чем женщины. Многие психические отклонения от нормы вызваны мутацией одного из 24 генов х-хромосомы. Как известно, у мужчин нет резервной х-хромосомы, и ее повреждение приводит к соответствующим последствиям. Если повреждена х-хромосома женщины, зачастую можно не ожидать никаких последствий. Этот факт служит самым веским доказательством того, что х-хромосомы задействованы в работе мозга.

Профессиональным психиатрам давно известно о различиях, обусловленных половой принадлежностью, в видах и степени тяжести психических отклонений. Например, у мужчин чаще развивается шизофрения. Соотношение женщин и мужчин, страдающих депрессией, равно 2:1 — такой результат наблюдается сразу после полового созревания и остается стабильным в течение последующих пятидесяти лет. Мужчинам чаще свойственно асоциальное поведение. Женщины больше склонны к повышенной тревожности. Среди мужчин больше страдающих алкоголизмом и наркозависимостью. Анорексией чаще болеют женщины. Томас Инсел из Национального института психического здоровья США утверждает: «Достаточно сложно определить, какой фактор больше, чем пол, влияет на эти заболевания».

А как обстоят дела с поведением здоровых людей? Велика ли разница между полами, когда речь заходит о психических, социальных и когнитивных функциях? Давайте рассмотрим последние результаты работы ученых.

Травматические ситуации

Во время прогулки с родителями маленького мальчика сбивает машина. Вряд ли кто-нибудь ставший свидетелем подобного происшествия сможет его забыть. А что если бы вы могли забыть? Вы помните, что миндалевидное тело играет ключевую роль в формировании эмоций. Предположим, некий волшебный эликсир способен этот процесс остановить. Такой эликсир существует, и его действие демонстрирует, что мужчины и женщины по-разному обрабатывают эмоции.

Возможно, вам приходилось слышать о межполушарной асимметрии. Возможно, вы также знаете, что в связи с преобладанием правого или левого полушария людей разделяют на творцов и аналитиков. Это явление можно описать на таком примере: предположим, левая часть великолепного лайнера отвечает за то, чтобы корабль находился на плаву, а правая — за то, чтобы он преодолевал волны. Обе стороны задействованы в обоих процессах. Однако это не означает, что полушария работают одинаково. Правое определяет суть вопроса, а левое анализирует детали.

Наблюдая за работой мозга мужчин и женщин в условиях острого стресса (им показывали фильмы ужасов), исследователь Ларри Кэхилл заметил, что у мужчин реакция выражена со стороны миндалины в правом полушарии. Их левое полушарие пребывало в состоянии покоя. У женщин реакция наблюдалась в другом полушарии. У них активизировалась левая миндалина, в то время как правое полушарие безмолвствовало. Если у мужчин работает правое полушарие, означает ли это, что они лучше помнят суть, чем детали эмоций, вызванных стрессом? А женщины лучше запоминают детали, чем суть эмоционального опыта, связанного со стрессом? Кэхилл решил это выяснить.

Этот волшебный эликсир забвения — бета-адреноблокатор пропранолол, который обычно используют для регулирования кровяного давления. Этот лекарственный препарат блокирует выработку биохимических веществ, активирующих миндалину во время эмоционального опыта. Его свойства были выявлены в ходе исследований средств для лечения психических расстройств, последствий участия в военных действиях.

Испытуемые Кэхилла принимали лекарство перед просмотром фильма. Неделю спустя исследователь проверил их воспоминания о фильме. Выяснилось, что мужчины, принявшие лекарство, утратили способность запоминать смысл происходящего, в отличие от мужчин, не принявших лекарство. Женщины же потеряли способность воспроизводить детали. Но интерпретировать эти результаты следует правильно. Они отражают только эмоциональную реакцию на стрессовые ситуации, а не объективные данные и выводы. Это не битва между бухгалтерами и мечтателями.

Результаты, полученные Кэхиллом, нашли подтверждение в похожих исследованиях во всем мире. Другие лаборатории продолжили его начинания и выявили, что женщины быстрее и интенсивнее мужчин воспроизводят эмоциональные события из собственного опыта. Их воспоминания об эмоционально важных событиях, таких как первое свидание или отпуск, более живые. Согласно результатам других исследований, в условиях стресса женщины сосредоточиваются на воспитании детей, а мужчины отстраняются от дел. Такая тенденция, наблюдающаяся у женщин, получила название «Защита и поддержка»[49]. Почему так происходит, неизвестно, однако американский биолог-эволюционист Стивен Гулд утверждает: «Нет никакой возможности провести четкую черту, не поправ законы логики, математики и общенаучные принципы».

Это высказывание напомнило мне о драке моих сыновей, но Гулд говорит о противостоянии биологического и социального.

Вербальная коммуникация

Специалист по поведению Дебора Таннен проделала удивительную работу в этой области, изучив гендерные особенности вербальных способностей. Вкратце, данные, полученные Таннен и другими исследователями за последние тридцать лет, таковы: женщины преуспели в этом. Хотя нюансы часто противоречивы, большая часть эмпирических данных получена от нетипичных представителей рода человеческого, в том числе и имеющих патологии мозга. Нам давно известно, что нарушения речи и способности читать наблюдаются у мальчиков в два раза чаще, чем у девочек. У женщин после инсульта речь восстанавливается лучше, чем у мужчин. Многие исследователи полагают, что такая диспропорция связана с различиями в самом процессе мышления, и обращаются к нейроанатомическим данным, чтобы объяснить различия. При обработке вербальной информации женщины задействуют оба полушария головного мозга, а мужчины — только одно. У женщин полушария соединяются толстым «кабелем», у мужчин — более тонким. К тому же у представительниц прекрасного пола имеется резервная система архивации данных, которой нет у сильного пола.

Эти клинические данные были использованы для подтверждения результатов, полученных исследователями. В школьном возрасте вербальное мышление девочек лучше развито, чем мальчиков. Они лучше выполняют задания, связанные с запоминанием слов, беглостью речи и быстротой артикуляции. Когда девочки подрастают, они остаются чемпионами в области запоминания вербальной информации и оперирования ею. Однако эти данные нельзя рассматривать в отрыве от социального контекста. Поэтому мнение Гулда тоже имеет право на существование.

Таннен провела много времени, наблюдая и снимая видео о том, как девочки и мальчики взаимодействуют друг с другом. Ее исходной задачей было выяснить, как дети в разном возрасте разговаривают с лучшими друзьями, применяют ли они какие-то схемы. И если такие схемы существуют, то насколько они стабильны. Сохранятся ли схемы, наработанные в детском возрасте, в студенческие годы? То, что выявила Таннен, было ожидаемым и стабильным, независимо от возраста и местонахождения человека. Модель общения, принятая взрослым, формируется непосредственно при взаимодействии с тем же полом в детском возрасте. Данные Таннен сфокусированы на трех аспектах.

Укрепление отношений

При общении лучшие подружки наклоняются друг к другу, сохраняя визуальный контакт, и много говорят. Они используют свой вербальный талант, чтобы укрепить отношения. Мальчишки никогда так не ведут себя. Они редко смотрят друг другу прямо в лицо, предпочитая глядеть мимо или искоса. Они редко сталкиваются взглядом и не прибегают к разговорам для укрепления отношений. В мальчишеском сообществе ходит другая валюта — удары. Совместная физическая активность — вот на каком клее держатся их отношения.

Мои сыновья Джош и Ноа играли в одну игру с тех пор, как научились ходить, — обычная игра с бросанием мяча. Джош говорит: «Я могу подбросить мяч до потолка» — и тотчас делает это. Дети смеются. Ноа ловит мяч и говорит: «Ах так?! Тогда я могу добросить до неба» — и подбрасывает мяч еще выше. Так, смеясь, они продолжают игру, пока не доберутся до космоса и Бога.

Таннен обнаружила такие модели везде — кроме поведения маленьких девочек. Женский вариант: одна из сестер говорит: «Я могу подбросить мяч до потолка» — и делает это. Сестры весело смеются. Затем вторая сестра берет мяч, подбрасывает его до потолка и говорит: «Я тоже так могу!» А потом они рассуждают о том, как здорово, что они обе могут подкидывать мяч на одинаковую высоту. Такая же модель поведения наблюдается у обоих полов во взрослом возрасте.

К сожалению, данные, полученные Деборой Таннен, были неправильно истолкованы: «Мальчики постоянно соревнуются, а девочки всегда действуют сообща». Однако, как показывает практика, мальчики тоже весьма склонны к кооперации. Просто они делают это при помощи соревнования, развивая свою излюбленную стратегию физической активности.

Ведение переговоров

В начальной школе мальчики наконец начинают применять свои вербальные навыки — например, для того, чтобы обсудить свой статус в большой компании. По данным Таннен, особи мужского пола с высоким социальным статусом раздают указания остальным членам группы, вербально или даже физически подталкивая мальчиков с низким статусом. Лидеры поддерживают власть над своими вотчинами, не только отдавая приказы, но и проверяя их выполнение. Другие сильные члены группы соперничают с ними, поэтому мальчики, стоящие во главе групп, быстро учатся давать отпор нападкам. Нередко и в словесной форме. В результате в мальчишеском сообществе прослеживается четкая иерархия. И она достаточно прочная. Жизнь членов группы с низким статусом часто бывает печальной. Независимое поведение, характерное для контролирующей верхушки, всегда высоко ценится.

Наблюдая за маленькими девочками, Таннен выявила различные модели поведения. Девочки как с высоким, так и с низким статусом (у них так же, как и у мальчиков, есть иерархия) использовали абсолютно иные стратегии для создания и поддержания иерархии. Девочки проводят много времени за разговорами — коммуникация очень важна для них. Тип беседы определяет статус отношений. Та, кому доверяют секреты, обладает статусом лучшего друга. Чем больше секретов доверено, тем ближе воспринимают друг друга девочки, однако между собой девочки склонны преуменьшать статус. При помощи развитых вербальных навыков они избегают раздачи указаний. Когда одна из девочек пытается командовать, ее манера, как правило, отвергается: на нее навешивают ярлык «командирша», и она попадает в социальную изоляцию. Не то чтобы в девичьей группе решения не выполняются… Многие девочки вносят предложения, а затем обсуждают альтернативные варианты. В конце концов достигается консенсус.

Различия между полами можно продемонстрировать при помощи одного весомого слова. Мальчики говорят: «Сделай это», а девочки: «Давай сделаем это».

Взрослая жизнь

Таннен установила, что со временем такие способы вербальной коммуникации закрепляются, что приводит к различиям в социальной чувствительности двух групп. Каждый мальчик, отдающий приказы, становился лидером. Каждая девочка, отдающая приказы, становилась командиршей. К окончанию школы их манера поведения окончательно сформировалась. И особенно ярко она проявляется на работе и в супружеской жизни.

Двадцатилетняя новоиспеченная супруга едет в автомобиле вместе со своей подругой Эмили. Ей захотелось пить. «Эмили, ты хочешь пить?» — спрашивает она. Эмили, имеющая опыт переговоров, понимает, чего хочет подруга. «Не знаю. А ты?» — реагирует Эмили. Между ними завязывается небольшая дискуссия по поводу того, достаточно сильно ли они хотят пить, чтобы остановить машину и купить воды.

Несколько дней спустя та же девушка едет вместе со своим мужем. «Ты хочешь пить?» — спрашивает она. «Нет, не хочу», — отвечает муж.

В тот день они немного повздорили. Жена злилась, потому что хотела, чтобы муж остановил машину; а он злился, потому что она не говорила прямо, чего хочет. Подобные конфликты широко распространены в семейной жизни.

Такой сценарий вполне может разворачиваться и на работе. Женщины, придерживающиеся «мужского» стиля в руководстве, рискуют быть воспринятыми как командирши. Мужчин же, придерживающихся такой же линии поведения, считают просто решительными. Таннен внесла большой вклад в то, чтобы доказать: подобные стереотипы формируются на ранних этапах социального развития и, возможно, обусловлены межполушарной асимметрией. Во всех странах, на всех континентах, в любом возрасте и времени женщины и мужчины ведут себя по-разному. Таннен, чьей специальностью была английская литература, выявила эти тенденции даже в рукописях с вековой историей.

Природа или воспитание?

Результаты, полученные Таннен, — это статистические выкладки. Она выяснила, что на языковые модели влияет множество факторов: регион проживания, индивидуальность, профессия, социальный класс, возраст, этническая принадлежность и происхождение — все это влияет на то, как мы используем речь для обсуждения своей личной безопасности. Социальный подход к детям разного пола применяется с момента их рождения, они часто воспитываются в обществе, где сильны веками формировавшиеся предубеждения. Просто чудо, если когда-нибудь удастся выйти за пределы этого опыта и полагаться на принципы равенства.

Учитывая влияние культуры на поведение, чрезмерно просто было бы прибегнуть к чисто биологическому объяснению наблюдений Таннен. А поскольку биологический фактор очень влияет на поведение человека, чрезмерно просто было бы прибегнуть и к объяснению с точки зрения социального. Мы не знаем, что в нас сильнее — биологическое или социальное. Такой ответ обескураживает. Кэхилл, Таннен и другие исследователи приложили много усилий, чтобы выяснить это. Однако полагать, что существует зависимость между генами, клетками и поведением, если ее нет, не только неправильно, но и опасно. Вспомните о Ларри Саммерсе.

Идеи

Как мы можем использовать эти данные в реальном мире?

Смотрите на факты через призму эмоций

Учителя и работодатели обязаны учитывать эмоциональную жизнь мужчин и женщин, поэтому должны знать следующее.

1. Информация, пережитая эмоционально, лучше запоминается.

2. Мужчины и женщины по-разному переживают определенные эмоции.

3. Эти различия объясняются с точки зрения биологического и социального факторов.

Примените новый гендерный принцип рассаживания учеников в классе

Учительница третьего класса, в котором учится мой сын, объясняет ухудшение результатов к концу года стереотипами. Девочки преуспевают в гуманитарных предметах, а мальчики показывают более высокие результаты в математике и естественных науках. И это в третьем классе! Она знала, что статистического подтверждения больших способностей к математике у мужского пола нет. Почему же тогда она руководствовалась общепринятыми заблуждениями?

Учительница догадывалась, что дело в социальной активности учеников во время урока. Здесь очень важно, кто первым отвечает на заданный ею вопрос. На уроках языка обычно девочки отвечают первыми. Другие ученицы реагируют коллективным «я тоже». Реакция мальчиков отличается иерархичностью. Девочки обычно все знают ответ; мальчики, как правило, нет, и они делают то, что свойственно мужским особям с низким статусом, — уклоняются. Пропасть становится очевидной. По математике и другим естественным дисциплинам ученики и ученицы идут вровень. Мальчики прибегают к известной манере поведения «над всеми», пытаясь укрепить иерархию, которая основывается на первенстве. При этом они еще и дерутся со всеми, кто не находится в топе, в том числе и с девочками. Поэтому озадаченные девочки начинают избегать отвечать на данных уроках. Так и появляется разница в результатах.

Учительница проводит собрание для девочек, чтобы проверить свои подозрения. Она интересуется, как они будут действовать. Девочки принимают решение изучать математику и науки отдельно от мальчиков. В прошлом учительница выступала за смешанные классы, но теперь ее начинает интересовать вопрос о целесообразности такой позиции. Если девочки проигрывают битву с мальчиками в третьем классе, есть все основания предположить, что дальше ситуация вряд ли изменится. Учительница вынуждена принять это к сведению. Понадобилось всего две недели, чтобы ликвидировать пробелы в результатах обучения.

Можно ли использовать такой подход в классах во всем мире? На самом деле эксперимент еще не говорит о всеобщем правиле — это всего лишь замечание. Чтобы обнаружить закономерность, нужно изучать сотни классов и тысячи студентов в течение многих лет.

Формирование рабочих команд по гендерному признаку

Однажды мне довелось обсуждать гендерный вопрос с группой руководителей в Центре подготовки руководящего состава компании Boeing. После того как я привел им некоторые данные исследований Ларри Кэхилла, я добавил: «Считается, что женщины более эмоциональны, чем мужчины, и дома, и на работе. По-моему, это не вполне справедливое мнение». Я объяснил это образно тем, что женщины воспринимают эмоциональные составляющие ситуации при помощи большего количества точек ввода (в этом суть) и, соответственно, видят его в лучшем качестве. У них просто больше информации, на которую они способны реагировать. Если бы мужчины имели столько же точек ввода, то их реакция была бы точно такой же. Двое мужчин в последнем ряду даже растрогались. После лекции я поинтересовался их мнением, опасаясь, не обидел ли я их. Но их ответ ошеломил меня. «Впервые за всю мою профессиональную карьеру, — пояснил один из них, — я почувствовал, что мне не нужно извиняться за то, какой я есть».

Эти слова навели меня на мысль, что в процессе эволюции разные типы эмоционального восприятия ситуации помогли людям завоевать мир. Почему же мир бизнеса лишен этого преимущества? Команда или рабочая группа, способная одновременно схватить суть и учесть все детали в стрессовой ситуации — как, например, специалисты по слиянию и поглощению, — представляют собой выгодную партию, брак которой заключается на бизнес-небесах.

На тренингах в компаниях часто устраиваются учебные ситуации: например, для участия в проекте формируется смешанная или однополая рабочая группа. Создавайте команды любого состава, но сначала расскажите им о гендерных различиях. У вас есть четыре варианта. Будут ли смешанные команды из мужчин и женщин работать лучше? Покажут ли группы, прошедшие подготовку, лучший результат, чем неподготовленные? Останутся ли эти результаты постоянными, скажем, через полгода? Возможно, обнаружится, что разнополая команда работает продуктивнее. По крайней мере, при таком развитии событий мужчины и женщины будут иметь равные права при принятии решений за столом переговоров.

Можно создать такую рабочую среду, в которой гендерные различия будут замечены и оценены. Если бы это было сделано раньше, возможно, сегодня больше женщин занимались бы наукой и инженерным делом. Мы могли бы разбить «стеклянный потолок»[50] и сэкономить компаниям много денег. И даже помогли бы сохранить работу президенту Гарвардского университета.

Резюме

• У мужчин одна х-хромосома, а у женщин — две, несмотря на то что одна из них резервная.

• Генетически женщины устроены сложнее, так как активные х-хромосомы клеток представляют собой набор из материнских и отцовских клеток. Мужчины получают х-хромосомы от матери, а в y-хромосоме содержится менее 100 генов, в то время как х-хромосома несет около 1500 генов.

• По структуре и биохимическому составу мозг мужчин и женщин различен — например, у мужчин миндалина крупнее, и они быстрее вырабатывают серотонин. Однако неизвестно, существенны ли эти различия.

• Мужчины и женщины по-разному реагируют на сильный стресс: женщины задействуют миндалину левого полушария и запоминают детали эмоций. Мужчины используют миндалину правого полушария и воспринимают суть проблемы.

Правило № 12. Исследование: по своей природе мы великие первооткрыватели

* * *

Моего сынишку Джоша в возрасте двух лет ужалила пчела, и почти заслуженно. Был теплый и солнечный полдень. Мы играли в игру под названием «Покажи» с довольно простыми правилами. Джош указывал на что-либо, а я должен был посмотреть на этот предмет. Затем мы вместе смеялись. Джошу было сказано не трогать шмелей, потому что они могут ужалить; каждый раз, как он приближался к ним, мы говорили: «Опасно!» И вдруг он заметил жужжащую мохнатую точку на листе клевера. Когда он приблизился к насекомому, я спокойно сказал: «Опасно!» — и сын послушно отдернул руку. Затем он показал на куст вдали, и наша игра продолжилась.

Я взглянул на куст, но вдруг услышал крик громкостью в 110 децибел. Пока я отвернулся, Джош добрался до пчелы, и она его ужалила. Джош воспользовался игрой, чтобы отвлечь мое внимание: вот так меня обхитрил двухлетний ребенок.

«Опасно!» — всхлипывал он, прижимаясь ко мне.

«Опасно», — повторил я грустно, обнимая его и прикладывая лед. И задумался о том, что же будет через десять лет, когда Джош станет подростком.

Этот инцидент стал для меня настоящим отцовским крещением. Я до сих пор улыбаюсь, вспоминая о нем. Дети используют свои умственные способности для того, чтобы обмануть своих отцов, а став взрослыми — чтобы исследовать солнечную или другие альтернативные источники энергии. От природы человек — исследователь, даже если жажда познания потом «жалит» его самого. Это столь сильное стремление может сделать из нас учеников на всю жизнь. Но наиболее ярко оно проявляется у подрастающего поколения (которое часто отличается плохим поведением).

Крушение

Дети, не обремененные годами опыта, дают возможность ученым понять, как человек естественным образом получает информацию. Пользуясь предварительно загруженными в мозг программами для обработки информации, младенцы приобретают знания об окружающем мире с помощью удивительных и особенных стратегий, многие из которых сохраняются и во взрослом возрасте. Отчасти наблюдение за тем, как человек учится в этом возрасте, приводит к пониманию того, как вообще происходит процесс обучения.

Мы не всегда так думали. Если бы вы сообщили данные современных исследований в области мозга ученым еще сорок лет назад, они, пожалуй, возмущенно поинтересовались бы, уж не накурились ли вы травки, и выгнали бы вас из своей лаборатории. Очень долго считалось, что мозг ребенка — это tabula rasa, то есть чистая доска. Наука полагала, что все знания ребенок приобретает во взаимодействии со средой, прежде всего со взрослыми. Вероятно, подобная теория разработана теми, у кого не было собственных детей. Теперь нам известно гораздо больше о том, как обучаются и познают мир грудные дети. Сегодня взоры научного сообщества, желающего показать, как устроен процесс познания человека, обращены к детям.

Давайте заглянем в мир детского мозга — двигателя мыслительного процесса и мотивирующего топлива, обеспечивающего интеллектуальную работу. Этим чистым топливом с высоким октановым числом служит неиссякаемая потребность в знаниях. Дети рождаются с сильным желанием познать окружающий мир и неутолимой любознательностью, которая заставляет агрессивно исследовать все вокруг. Жажда исследований формирует их опыт; некоторые ученые даже называют ее движущей силой сродни голоду или сексу.

Дети поглощены изучением физических свойств объектов. До года они систематически анализируют предметы всеми доступными им органами чувственного восприятия. Они трогают, пинают, стараются оторвать кусок, засовывают в ухо, в рот, отдают изучаемый предмет родителю, чтобы он засунул его себе в рот. Они интенсивно собирают информацию о его свойствах. Дети ставят эксперименты, чтобы узнать, что еще с ними можно делать. И это часто приводит к поломке объектов. Эти объектно-ориентированные исследования постепенно становятся более сложными.

В рамках ряда исследований детям-участникам дали лопатку и на некотором расстоянии положили игрушки. Дети очень быстро научились доставать игрушки при помощи лопатки. Разумеется, это не революционное открытие, о нем известно каждому родителю. Однако ученые заметили удивительную вещь. После нескольких удачных попыток дети теряют интерес к игрушке. Но только не в ходе эксперимента. Малыши брали игрушку и перекладывали ее на другое место, затем использовали лопатку, чтобы снова достать ее. Они даже перекладывали игрушки в сложнодоступные места, чтобы посмотреть, на что способна лопатка. Казалось, сама игрушка вообще не интересует их. Важно, что лопаткой можно было пододвинуть игрушку ближе. Дети экспериментировали с пространственными отношениями между объектами, в особенности с тем, как объекты могут влиять друг на друга.

Проверка гипотезы — именно так происходит сбор информации у всех детей. Они используют ряд постоянно меняющихся идей, чтобы понять, как устроен мир. Активно тестируют окружающую среду, гораздо интенсивнее, чем ученые, проводят визуальное наблюдение, формулируют предположение о том, что происходит, разрабатывают эксперимент для проверки гипотезы и затем делают выводы из полученных результатов.

Проверка языком

В 1979 году американский психолог Эндрю Мельтцофф потряс мир новорожденного ребенка, высунув язык, и стал вежливо дожидаться ответа. Открытие потрясло его. Ребенок высунул язык в ответ! Он анализировал имитационное поведение ребенка, которому было всего 42 минуты от роду. Малыш никогда раньше не видел язык — ни Мельтцоффа, ни чей-либо вообще, — и ему также было неизвестно, что у дяденьки или у него самого есть язык; но на интуитивном уровне возникла идея отзеркаливания. Затем мозг ребенка узнал, что, если стимулировать ряд нервов в определенной последовательности, высунется язык. Безусловно, это идет вразрез с идеей tabula rasa.

Я проверил это на своем сыне Ноа. Наши взаимоотношения начались с того, что мы показали друг другу языки. В первые тридцать минут жизни сына мы общались при помощи копирования. Когда Ноа исполнилась неделя, диалог закрепился: каждый раз, когда я подходил к его кроватке, мы приветствовали друг друга высовыванием языков. Со своей стороны Ноа продемонстрировал мне механизм приспособления, а я от этого испытывал восхищение. Если бы я с самого начала не показал ему язык, он не стал бы делать это каждый раз, как я появлялся в поле зрения.

Однажды, три месяца спустя, моя жена в сопровождении Ноа приехала забрать меня после лекции в медицинском институте. Я все еще отвечал на вопросы, но при этом взял Ноа на руки. Краем глаза я заметил, что сын смотрит на меня выжидающе, каждые пять секунд показывая язык. Я улыбнулся и показал язык в ответ. Вдруг он пронзительно крикнул и начал с азартом высовывать язык каждые полсекунды. Я понимал, что он делает. Ноа провел наблюдение («Папа и я показываем друг другу языки»), сформулировал гипотезу («Если я покажу папе язык, он покажет мне язык в ответ»), разработал и провел эксперимент («Я покажу папе язык») и изменил свое поведение в результате проведенного исследования (начал более активно высовывать язык). Никто не учил этому Ноа, да и любого другого ребенка, — это врожденный механизм обучения. Возможно, сегодня утром вы проделали то же самое, когда искали свои очки. Вы предположили, что они могут быть в прачечной, и спустились туда. У науки даже нет подходящего описания для того, как мы это делаем. Этот процесс включается автоматически. Вы, наверное, даже не подозреваете о том, что пользуетесь результатами удачного эксперимента, когда находите свои очки на сушилке.

История с Ноа показывает лишь один пример того, как дети используют стратегию сбора информации ради приобретения знаний, которых у них нет от рождения. Мы можем заметить это по исчезающим чашкам и приступам детского гнева.

Маленькая Эмили до полутора лет верила в то, что если объект находится вне поля зрения, то он исчез. Она пока не понимала того, что называется представлением о постоянстве предметов и их свойств. Но однажды Эмили играла с тряпкой и чашкой. Она накрыла чашку тряпкой и замерла на секунду, нахмурив брови. Медленно она стянула тряпку с чашки. Чашка была на месте! Глаза девчушки заблестели, и она быстро накрыла чашку снова. Через 30 секунд Эмили нерешительно протянула руку к тряпке. Повторяя эксперимент, она медленно стянула тряпку. Чашка все еще была на месте! Девочка облегченно взвизгнула. Дальше дела пошли быстрее. Она накрывала и открывала чашку снова и снова, громко смеясь каждый раз. Ее осенило, что чашка никуда не девается, даже если ее не видишь. Малышка повторяла свой эксперимент в течение получаса. Если вам когда-нибудь приходилось проводить время с полуторагодовалым ребенком, то вам известно, насколько сложно для него сосредоточенно наблюдать за чем-нибудь в течение 30 минут. Но это происходит с детьми такого возраста во всем мире.

Игра в прятки с чашкой представляет собой самое настоящее открытие, отсутствие которого может иметь плохие последствия для эволюции. Знание о постоянстве предметов и их свойств очень важно для выживания в условиях саванны. Саблезубый тигр существует, даже если сейчас он прячется в высокой траве. Те, кто не понимал этого, становились добычей хищника.

Проверьте себя тоже

Период между четырнадцатым и восемнадцатым месяцем жизни — особенный. В это время дети начинают понимать, что у других людей есть желания и предпочтения, отличные от их собственных. Но с самого начала для них это было не так. Они думали, что если им нравится что-либо, то это же любит и весь мир. Основываясь на этом принципе, я сформулировал семь правил менеджмента с точки зрения детей.

1. Если я это хочу — это мое.

2. Если я тебе дал это и потом передумал — это мое.

3. Если я могу это забрать у тебя — это мое.

4. Если мы что-то строим вместе — все части этого мои.

5. Если что-то выглядит как мое — это мое.

6. Если это мое — это никогда не будет принадлежать кому-нибудь другому, что бы то ни было.

7. Если это твое — это мое.

В возрасте полутора лет дети начинают осознавать, что такая точка зрения не всегда правильна. Они начинают осознавать еще одно правило, которому молодоженам приходится обучаться заново: «То, что очевидно для тебя, — очевидно только для тебя».

Как дети получают новую информацию? Как правило, опытным путем. До двух лет дети делают много такого, чего их родители предпочли бы избежать. Но после этого возраста малыши совершают некоторые поступки именно потому, что родители не хотят, чтобы они так поступали. Милые детишки превращаются в маленьких бунтовщиков и тиранов. Многие родители считают, что дети бросают им вызов в этот период. (Такая же мысль закралась в мою голову, когда Джоша укусила пчела.) Однако думать так будет ошибкой. В этом возрасте просто расширяется естественная программа сложных исследовательских проектов, запущенная при рождении.

Дети расширяют границы дозволенного, а затем наблюдают за реакцией. Повторяют эксперимент, доводя родителей до бешенства снова и снова, чтобы посмотреть, насколько стабилен результат, как в игре Эмили с чашкой. Постепенно они начинают понимать масштабы человеческих желаний, а также то, насколько их желания отличаются от ваших. И чтобы убедиться, что границы все еще существуют, случайно проделывают эксперимент снова.

Дети не имеют полного представления об окружающем мире, зато знают, как его приобрести. Поистине великая китайская мудрость гласит: «Дай человеку рыбу, и он будет сыт один день. Научи человека ловить рыбу, и он будет сыт всю жизнь».

Обезьяна видит, обезьяна делает

Почему дети показывают язык в ответ? Карта нейронных путей начинает формироваться в последние несколько лет, по крайней мере для такого «простого» процесса, как подражание.

Трое исследователей из Пармского университета занимались изучением мозговой деятельности макаки, когда подопытное животное добиралось до различных объектов в лаборатории. Исследователи записали последовательности реакций нейронов в процессе того, как обезьяна поднимала изюмину. Как-то раз исследователь Леонардо Фогасси, зайдя в лабораторию, нечаянно уронил изюмину. Внезапно мозг обезьяны «загорелся». Аппарат зарегистрировал мозговую активность в той области, которая включилась бы, подними обезьяна изюмину. Но ведь животное не поднимало изюмину. Обезьянка просто увидела, как это сделал Фогасси.

Изумленные исследователи тотчас повторили эксперимент и расширили базу данных, которые затем опубликовали в знаменитом издании, описав феномен зеркальных нейронов. Эти нейроны возбуждаются при наблюдении за деятельностью других. Условный сигнал вызывает ответную реакцию зеркальных нейронов — например, если обезьяна просто слышит звук какой-либо деятельности, в отношении которой у нее уже имеется опыт — скажем, отрывание куска бумаги, — эти нейроны могут отреагировать при получении животным стимула. Ученые не так давно обнаружили существование зеркальных нейронов. Оказывается, они рассеяны по всему мозгу и участвуют в распознавании — классическое подражательное поведение, как у младенцев, показывающих язык. Другие зеркальные нейроны отвечают за моторное поведение.

Сегодня нам больше известно о том, какие области мозга связаны со способностью к обучению на опыте изучения ряда идей, которые мы самостоятельно корректируем. Префронтальная кора головного мозга выявляет ошибки и пересматривает данные, приведшие к ним. Передняя часть поясной извилины головного мозга подает сигнал, в каких обстоятельствах следует изменить поведение. Каждый год мозг раскрывает нам все новые и новые свои секреты.

Путешествие длиной в жизнь

Мы никогда не утрачиваем жажду знаний. Пожалуй, действие этого научного факта заставило меня работать в Вашингтонском университете после защиты диссертации. В 1992 году американские биохимики Эдмонд Фишер и Эдвин Кребс получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. Мне посчастливилось ознакомиться с их работами и побывать в их кабинетах, расположенных недалеко от моего. Когда я приехал в университет, обоим ученым было уже за семьдесят. Первое, что удивило меня при встрече с ними, — они не были пенсионерами. Ни физически, ни умственно. Спустя долгое время после того, как они заслужили право почивать на научных лаврах, они продолжали активную и продуктивную деятельность в своих лабораториях. Каждый день я встречал их в коридоре, когда они разговаривали о новых данных, обмениваясь журналами, внимательно прислушиваясь к идеям друг друга. Иногда какие-то люди с интересом расспрашивали их о результатах эксперимента. Это были очень творческие люди, мудрые, как царь Соломон, и активные, как дети. Их интеллектуальный двигатель не снижал обороты, а любопытство продолжало служить топливом. Способности человека к обучению не меняются с возрастом. Мы можем всю жизнь оставаться учениками.

Для поддержания стремления к познанию должны существовать веские эволюционные причины. В условиях Серенгети такой причиной была борьба за выживание, которое в то время не зависело от организованной, структурированной подачи информации. Оно зависело от хаотического, реактивного опыта сбора информации. Поэтому лучше всего нашим предкам удавалось учиться, постоянно корректируя ряд всевозможных идей. Предположим, вчера меня укусила красная змея с белыми полосками, и я чуть не умер — вот пример готового наблюдения. Далее я предполагаю, что при следующей встрече с той же змеей произойдет то же самое! Таков исследовательский путь познания, проложенный человеком за миллионы лет эволюционного развития, и невозможно его изменить за семь-восемь десятилетий, отведенных нам на этой планете.

Согласно результатам исследований, некоторые области мозга взрослого человека остаются столь же пластичными, как в мозге ребенка, поэтому он способен формировать новые связи, закреплять существующие и создавать новые нейроны; этот дар позволяет нам учиться в течение всей жизни. Однако мы не всегда придерживались такого мнения. Еще пять-шесть лет назад в научном мире главенствовало мнение, что человек рождается со строго определенным набором клеток мозга, которые постоянно разрушаются в процессе путешествия от рождения к смерти. И мы действительно теряем синаптические связи (по некоторым подсчетам, в день разрушается до 30 тысяч нейронов). Однако мозг взрослого человека продолжает создавать нейроны в тех областях мозга, которые обычно задействуются при обучении. Новые нейроны отличаются той же гибкостью, что и у новорожденных. Мозг взрослого человека на протяжении всей жизни сохраняет способность изменять свою структуру и функции в соответствии с полученным опытом.

Можем ли мы продолжать исследовать мир с возрастом? Думаю, Кребс и Фишер ответили бы утвердительно. Разумеется, не всегда условия жизни способствуют развитию любознательности по мере того, как мы взрослеем. Мне повезло иметь такую работу, которая предоставляет в этом свободу выбора. А еще раньше мне повезло с мамой.

От динозавров к атеизму

Помню, когда мне было три года, у меня вдруг проснулся интерес к динозаврам. Я и не догадывался, что моя мама ожидала этого. С того дня все в доме начало трансформироваться в стиль юрского периода. И триасового. И мелового. На стенах появились изображения динозавров. Я начал находить книги о динозаврах, разбросанные по полу и на диване. Мама даже называла обед «пищей динозавров», и мы смеялись, пытаясь издавать звуки, подобные голосам динозавров. А потом я вдруг утратил интерес к доисторическим животным, потому что мой школьный товарищ заинтересовался космическими кораблями, ракетами и галактиками. Удивительно: мама была готова и к этому. В одно мгновение произошла трансформация от динозавров к Большому взрыву. Плакаты с рептилиями сменили изображения планет, которыми были увешаны стены моей комнаты. Я находил небольшие изображения спутников в ванной. Мама даже доставала из упаковки чипсов «космические монеты», которые я хранил в специальном альбоме.

Так проходило все мое детство. Когда я заинтересовался греческой мифологией, мама превратила дом в Олимп. Я проявил интерес к геометрии — и дома появились все евклидовы атрибуты, а затем их сменил кубизм. Камни. Самолеты. В возрасте 8–9 лет я уже сам начал видоизменять наш дом.

Однажды, лет примерно в четырнадцать, я заявил матери, что буду атеистом. Она была глубоко верующим человеком, и я подумал, что подобное заявление просто ошеломит ее. Но вместо этого она ответила: «Хорошо, дорогой» — как будто бы я сказал, что больше не хочу чипсов. На следующий день она усадила меня за обеденный стол; на ее коленях я заметил сверток. Она спокойно сказала: «Я слышала, ты теперь атеист. Это правда?» Я кивнул, и она улыбнулась, протянув мне сверток. «Автора этой книги зовут Фридрих Ницше, она называется “Сумерки идолов”, — сказала мать. — Если ты собираешься быть атеистом, это одна из лучших книг, которую тебе надо прочитать. Приятного аппетита!»

Потрясенный, я понял важную вещь: быть любознательным — само по себе очень важно. Предмет моего интереса всегда имел для меня значение, мне никогда не удавалось придушить в себе жажду познания.

Большинство специалистов по возрастной психологии полагают, что потребность ребенка в знании — энергия столь же чистая, как алмаз, и притягивающая, как шоколад. И, несмотря на это, в когнитивной нейробиологии нет единого определения этого человеческого качества. Если бы детям позволяли оставаться любопытными, они продолжали бы развивать свои естественные наклонности к исследованию и открытиям, пока им не исполнился бы 101 год. Моя мать понимала это интуитивно.

Детям исследование приносит радость. Подобно наркотику, жажда познания только растет и, следовательно, приносит и большую радость, и немедленное вознаграждение. А если разрешается родителями, продолжается и в школьные годы. Когда дети взрослеют, они понимают, что учение приносит не только радость, но и знания. Компетентность в определенных областях позволяет идти на интеллектуальный риск. Если дети не прекращают свой путь в реанимации, то могут закончить его с Нобелевской премией в руках.

Мне кажется, этот замкнутый цикл можно разорвать, оказав помощь и процессу обучения, и самому ребенку. Например, в первом классе ученикам объясняют, что образование служит им базой. Они начинают понимать, что получают знания не потому, что это интересно, а потому, что это может принести им выгоду. Чувство восторга сменяется стремлением получить хорошую оценку. Однако мы верим, что инстинкт любознательности настолько силен, что некоторые люди пренебрегают призывом общества к интеллектуальному отдыху и продолжают работать.

Мой дед, например, был таким человеком. Он родился в 1892 году и дожил до 101 года. Он говорил на восьми языках, многое повидал и продолжал жить в собственном доме (самостоятельно подстригая траву) до ста лет, оставаясь живым и ярким, как фейерверк, до самого конца. Во время празднования своего столетия он отвел меня в сторону. «Знаешь, Хуанито, — сказал он, откашлявшись, — 66 лет разделяли аэроплан братьев Райт и полет на Луну Нила Армстронга». Он покачал головой, изумляясь: «Я родился в эпоху лошадей и колясок, а умру в эпоху космических кораблей. Как же так? — его глаза загорелись. — Я прожил хорошую жизнь!»

Через год он умер.

Я часто вспоминаю о нем, когда думаю об исследованиях. Я думаю о своей матери и магической трансформации комнат, которую она создавала. Я думаю о своем младшем сыне Ноа, экспериментировавшем с языком, и сильном желании, овладевшем моим старшим сыном Джошуа, из-за которого его ужалила пчела. По-моему, нам нужно стараться поддерживать в себе огонь любопытства в течение жизни и на работе, и особенно в школах.

Идеи

В Google всерьез относятся к силе исследования: 20 процентов рабочего времени сотрудники компании тратят на то, чтобы следовать зову мозга. Это подтверждается конечным результатом их работы: половина новых продуктов, включая Gmail и Google News, создана в течение тех 20 процентов рабочего времени. Как привить эту жажду совершать открытия в условиях школы? Некоторые пытались обуздать естественные исследовательские склонности детей при помощи проблемно-ориентированной и исследовательской моделей обучения, у которых есть как сторонники, так и противники. Большинство соглашается с тем, что в дебатах на эту тему не хватает твердых эмпирических данных, которые продемонстрировали бы долгосрочный эффект названных моделей. По-моему, нам действительно не хватает реальной лаборатории, где ученые, исследующие мозг, и учителя могли бы заниматься изучением данного вопроса в рабочем порядке. Я хотел бы описать вам место, где могли бы проводиться подобные испытания.

Анализ успешности медицинских институтов

В начале XX века американский философ и педагог Джон Дьюи основал исследовательскую школу при Чикагском университете, отчасти потому, что считал необходимым протестировать процесс обучения в реальных условиях. Хотя его школа и впала в немилость у научного сообщества в 1960-е годы, возможно, именно благодаря ему в XXI веке появилась ее успешная вариация — медицинский институт. Коллега Дьюи Уильям Пейн сказал: «Психология, собственно говоря, так же связана с обучением, как анатомия с медициной». И эта связь неизменна, хотя я заменил бы слово «психология» на выражение «наука о мозге».

Лучшая модель медицинского института состоит из трех компонентов: академической клиники, факультета, который помимо преподавательской деятельности еще и практикует, и исследовательской лаборатории. Это не только удачный способ работы с людьми, но и успешный метод передачи сложной информации. Я часто наблюдал, как студенты гуманитарных факультетов, принятые в медицинский институт, спустя пять лет превращались в талантливых врачей и прекрасных ученых.

Как получить одновременно и хорошее здоровье, и хорошую подготовку? Уверен, вся суть в системе обучения.

1. Постоянная связь с реальным миром.

Сочетание традиционного академического обучения теории и работы в больнице дает студентам точное понимание выбранной профессии. Большинство из них ежедневно проходят практику в больнице, а потом идут на лекции. И глубоко осознают, почему они выбрали медицинский институт. На третьем году обучения студенты проводят в аудиториях только половину времени, остальное время они заняты в больнице или амбулатории при ней. Далее в большинстве случаев следуют курсы повышения квалификации.

2. Постоянное сотрудничество с профессионалами-практиками.

Студентов медицинских факультетов обучают люди, для которых предмет обучения является их ежедневной работой. В последнее время это не просто практикующие врачи, но и ученые в области медицины, принимающие участие в передовых проектах по изучению клинических проявлений различных заболеваний. Студентам предлагается проходить практику.

3. Постоянное участие в практических исследовательских программах.

Приведу типичный пример из опыта: практикующий врач, профессор, проводит лекцию в обычной аудитории, куда для иллюстрации изучаемого предмета приглашен пациент. Профессор делает объявление: «Перед вами пациент. Заметьте, что его заболевание сопровождается симптомами А, Б, В и Г». Затем он начинает читать лекцию об изучаемой болезни. Пока все делают записи, одна смышленая студентка поднимает руку и спрашивает: «С симптомами А, Б и В все ясно. А как насчет симптомов Д, Е и Ж?» Профессор, выглядящий расстроенным (или взволнованным), отвечает: «Об этих симптомах нам ничего не известно». Повисает мертвая тишина, и можно услышать нетерпеливый шепот студентов: «Так давайте же выясним!» С этих слов начинаются самые великие исследовательские идеи в медицине.

Благодаря разбору реальных практических примеров на традиционных теоретических занятиях тут же рождается программа исследования. И остановить процесс формирования идей получится, только полностью прекратив дискуссии, а это невозможно. В результате медицинские институты в США обладают большим исследовательским потенциалом.

Описанная модель обучения позволяет студентам полноценно освоить медицину. Их не только учат профессионалы-практики, они также сотрудничают с теми, кто двигает будущее этой науки, то есть светлейшими умами страны. Пожалуй, это единственный способ задействовать при обучении природную жажду познания.

Создайте педагогический вуз, где занимаются изучением мозга

Я представляю себе такой педагогический институт, программа которого учитывает особенности работы человеческого мозга. В нем, как и в медицинском, три направления, помимо обычных занятий в аудиториях. Участники образовательного процесса — традиционные преподаватели-лекторы, учителя-практики и научные сотрудники, изучающие работу мозга. Последняя группа преподавателей в своих исследовательских лабораториях выясняет, как обучается человеческий мозг, а затем активно тестирует гипотезы в условиях реальных ситуаций в классах.

По окончании обучения студенты получают степень бакалавра педагогических наук. Курс программы включает разные вопросы — от анатомии мозга до психологии, от молекулярной биологии до последних открытий в области когнитивной нейробиологии. Будущие преподаватели обладают глубокими знаниями о том, как человеческий мозг воспринимает информацию.

После первого года обучения студенты начинают принимать активное участие в жизни института. Один семестр может быть посвящен изучению вопросов развития умственных способностей подростков. Следующий семестр — отклонениям в поведении, таким как синдром гиперактивности с дефицитом внимания; кроме того, учащиеся ассистируют в специализированных классах. На следующем курсе они изучают, какова роль семьи в обучении ребенка, и посещают родительские собрания, чтобы наблюдать за сотрудничеством учителей и родителей. Интернатура предполагает работу ассистента в средних и старших классах школы.

В рамках такого двустороннего сотрудничества исследователи и участники программы обучения становятся единой интеллектуальной средой. Такая модель образования применяет мощную практическую стратегию исследования и развития. Практикующие учителя становятся коллегами, активными партнерами, помогают направить науку в необходимое русло, а ученые-исследователи, в свою очередь, задают новое направление их профессиональной деятельности.

Подобная модель учитывает потребность человека постоянно изучать и познавать окружающий мир. С ее помощью можно вырастить учителей, хорошо разбирающихся в том, как развивается человеческий мозг. В реальных условиях ведется непрерывное исследование, открывающее нам все новые секреты мозга и дающее понимание, как их применять в нашей жизни. Эту модель можно перенести и на другие академические предметы. Бизнес-школы, где обучают деловому администрированию, тоже могли бы примерить ее на себя.

Ощущение чуда

Если бы вы могли вернуться в прошлое и оказаться в биолаборатории одного из самых первых университетов западного мира — Болонского, вы лопнули бы со смеху. И я вместе с вами. По современным меркам биология XI века была просто смешной — на нее очень сильно влияли астрология и религия. Здесь вы увидели бы трупы животных и почувствовали бы резкий запах химических смесей; многие из них, кстати, были ядовитыми.

Но, заглянув в стандартную учебную аудиторию старинного Болонского университета, вы не почувствуете себя словно в музее. Вы почувствуете себя как дома. Вот стоит кафедра для лектора, вокруг которой расставлены стулья; сидящие на них студенты впитывают каждое слово профессора. Минус только один: все здесь очень напоминает современные классы. Возможно, уже настало время для перемен?

Мои сыновья согласились бы с этим. Они и моя мать, наверное, самые великие учителя, которые у меня когда-либо были.

Однажды мы шли по улице с моим двухгодовалым сыном Ноа к детскому саду, как вдруг он заметил блестящий камешек на асфальте. Остановившись, маленький человечек задумался на секунду, счел это великолепным и рассмеялся. Затем он обнаружил маленькое растение — росток, который изо всех сил пробивался через трещину в асфальте. Аккуратно коснувшись его, он снова засмеялся. Впереди Ноа заметил отряд муравьев, марширующих в ряд, и склонился над ними, чтобы получше рассмотреть. Они несли мертвого жука, и Ноа хлопнул в ладоши от изумления. Затем были еще частицы пыли, ржавый винт, жирное масляное пятно. Прошло пятнадцать минут, а мы продвинулись только на семь метров. Я пытался заставить его идти дальше с дерзостью, присущей взрослым, которые придерживаются графика. Но у ребенка нет графика. Остановившись, я посмотрел на своего маленького учителя, удивляясь тому, как давно я не тратил пятнадцать минут на то, чтобы пройти семь метров.

Самое важное правило мозга, которое я не могу доказать научными фактами, но в которое верю всем сердцем, — быть любознательным. Об этом мне пытался сказать сынишка.

Ради него и всех нас я бы хотел, чтобы классы и офисы планировались с учетом особенностей нашего мозга. Если бы наш вид начал все сначала, любознательность стала бы самой важной силой в процессе разрушения и созидания. Как я уже говорил, я сторонник обоих.

Я никогда не забуду тот момент, когда маленький профессор научил своего отца тому, что значит быть студентом. Я благодарен и немного смущен. Наконец, спустя сорок семь лет, я научился правильно ходить по улице.

Резюме

• Дети демонстрируют нам, как мы учимся: не пассивно реагируя на окружающую среду, а активно тестируя ее при помощи наблюдения, гипотезы, проверки и выводов.

• Определенные отделы мозга позволяют нам применять научный подход: правая зона префронтальной коры ищет ошибки в гипотезах («Саблезубый тигр не опасен»), а прилежащая область сообщает, что нужно изменить поведение («Беги!»).

• Зеркальные нейроны головного мозга позволяют нам копировать поведение.

• Некоторые участки головного мозга взрослого человека остаются столь же гибкими, как и у ребенка, поэтому мы можем создавать нейронные соединения и обучаться новому в течение всей жизни.

От автора

Общеизвестно, что легче всего в любом списке запоминаются пункты, расположенные в начале и в конце. Это называется эффектом порядкового положения, и я упомянул о нем, потому что сейчас собираюсь перечислить тех, кто помог мне воплотить в жизнь этот проект. Разумеется, кто-то обязательно будет назван первым, а кто-то последним, и еще многие другие — между ними. Но не потому, что у меня есть на этот счет какая-то иерархия, а просто потому, что письменный язык чрезвычайно линейный. Дорогой читатель, прошу обратить внимание на всех: и на тех, кто назван в середине списка, и в его начале, и в конце. Я часто говорю своим аспирантам, что середина большинства U-образных кривых имеет большое значение.

Прежде всего, я хочу поблагодарить издательство Pear Press и, в частности, Марка Пирсона, который вел данный проект. Наверное, он самый мудрый молодой человек из тех, с кем мне посчастливилось работать. Мне было приятно сотрудничать с редактором Трейси Катчлоу, чье терпение, юмор и невероятная вдумчивость научили меня писать.

Особую благодарность хочу выразить Дэну Сторму и Эрику Чадлеру за их бесценные научные комментарии и заключения.

Я благодарен друзьям, сопровождавшим меня в этом путешествии: Ли Хантсману — за долгие часы терпеливого выслушивания и двадцать лет дружбы; Деннису Вейблингу — за веру в меня и предоставленную свободу действий; Полу Ланжу — чья любознательность и мировоззрение все еще полны жизни, несмотря на возраст (весьма неплохо для технаря!); Брюсу Хосфорду, самому решительному в исполнении любых дел человеку из всех известных мне, — за преданную дружбу.

Спасибо Полу Йагеру и моим друзьям с кафедры биоинженерии Медицинской школы при Вашингтонском университете за предоставленную возможность проводить исследования. Я также благодарен моим коллегам из Тихоокеанского университета Сиэтла Фрэнку Клайну, Рику Айгенброду и Биллу Роули за дух приключений и толерантность. Дону Нильсену, который не сомневался в том, что обучение действительно связано с развитием умственных способностей человека. Джулии Калхун — великолепному экземпляру эмоциональной силы. Алдену Джонсу — за его умение изумить; без него моя профессиональная карьера не сложилась бы так, как она сложилась.

И самые теплые слова благодарности моей жене Кэри, которая постоянно напоминает мне, что именно любовь заставляет нас улыбаться, даже когда мы устали. Дорогая, ты неповторима.

Об авторе

Джон Медина — молекулярный биолог-эволюционист, занимающийся изучением генов, участвующих в развитии мозга, и генетики психических расстройств. Большую часть своей профессиональной жизни он работал личным консультантом в области научных исследований, а начал свою деятельность с изучения психического здоровья сотрудников биотехнологической и фармацевтической промышленности. Доктор Медина — директор Центра прикладного изучения мозга при Тихоокеанском университете Сиэтла. Он также возглавляет отделение биоинженерии медицинской школы Вашингтонского университета.

Медина основал и возглавил Исследовательский институт Talaris, созданный при Университете Сиэтла, где изучают, что происходит при декодировании и обработке информации новорожденными младенцами на когнитивном, клеточном и молекулярном уровнях.

В 2004 году Медина стал аффилированным научным сотрудником Национальной академии инженерии. Он получил звание преподавателя года Инженерного колледжа при Вашингтонском университете; кроме того, он стал преподавателем года по национальной системе непрерывного медицинского образования Меррилл Доу и дважды был назван Студенческой ассоциацией биоинженерии преподавателем года. Медина работал консультантом при Комитете по вопросам образования и труда США и постоянным представителем по вопросам отношений между наукой неврологией и системой образования.

Медина — автор следующих книг: The Genetic Inferno («Генетический ад»); The Clock of Ages («Часы возраста»); Depression: How it Happens, How it Heals («Депрессия: как это происходит, как это лечится»); What You Need to Know About Alzheimer’s («Что вы должны знать о болезни Альцгеймера»); The Outer Limits of Life («Физический предел жизни»); Uncovering the Mystery of AIDS («Раскрывая тайну СПИДа»); Of Serotonin, Dopamine and Antipsychotic Medications («О серотонине, допамине и антипсихотических средствах»).

Медина всегда восхищался тем, как мозг воспринимает и обрабатывает информацию. Как мужа и отца двух сыновей его интересовало, как наука о мозге может повлиять на методику обучения детей. Помимо проведения исследований, консультаций и преподавательской деятельности, Медина посвящает свое время общению с общественными деятелями, бизнесменами и медицинскими работниками, руководителями школ и некоммерческих организаций.

Максимально полезные книги

Если у вас есть замечания и комментарии к содержанию, переводу, редактуре и корректуре, то просим написать на be_better@m-i-f.ru, вы поможете нам исправить недочеты и стать лучше.

Наши электронные книги

Дарите электронные книги

Заходите в гости:

mann-ivanov-ferber.ru

blog.mann-ivanov-ferber.ru

facebook.com/mifbooks

vk.com/mifbooks

twitter.com/mifbooks

instagram.com/mifbooks

youtube.com/user/mifbookstv

Дерево знаний

Предложите нам книгу

Ищем правильных коллег

Для корпоративных клиентов:

Полезные книги в подарок

Корпоративная библиотека

Книги ищут поддержку

Над книгой работали

Главный редактор Артем Степанов

Ответственный редактор Римма Болдинова

Арт-директор Алексей Богомолов

Литературный редактор Юлия Жандарова

Дизайнер Дана Хагабанова

Леттеринг Ксения Белоброва

Верстка Елена Бреге

Корректоры Екатерина Лебедева, Юлия Молокова, Олег Пономарев

ООО «Манн, Иванов и Фербер»

mann-ivanov-ferber.ru

Электронная версия книги подготовлена компанией Webkniga.ru, 2018

Примечания

1

Коэффициент интеллекта — количественная оценка интеллекта человека. Значение IQ менее 70 часто квалифицируется как умственная отсталость. Прим. перев.

2

«Неврология». Прим. перев.

3

National Aeronautics and Space Administration — Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства. Прим. перев.

4

Теория о влиянии музыки Моцарта на мозговую активность. Прим. перев.

5

Джек Лаланн умер в январе 2011 года в возрасте 96 лет. Прим. ред.

6

Подвижный интеллект — это способность воспринимать и запоминать новое, решать проблемы, с которыми человек раньше не сталкивался, в противовес «накопленному» интеллекту, основанному на приобретенных знаниях: математические действия, словарный запас и т. п. Прим. ред.

7

Экосистема в Восточной Африке. Прим. перев.

8

Нейротрансмиттер — биологически активные химические вещества, посредством которых осуществляется передача электрического импульса от нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами. Прим. ред.

9

От англ. brain-derived neurotrophic factor. Прим. перев.

10

Школьный округ — самостоятельный орган местного самоуправления в США, который финансируется за счет местных налогов и, в свою очередь, обеспечивает финансирование общественных школ. Прим. перев.

11

Эль-Ниньо (от исп. «малыш», «мальчик») — колебание температуры поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана, имеющее заметное влияние на климат. Прим. перев.

12

В названии содержится намек на сюжет сказки «Златовласка и три медведя» (Goldilocks and the Three Bears); в русском варианте пересказанная Л. Толстым сказка «Три медведя». Прим. перев.

13

Способ передвижения на двух ногах. Прим. ред.

14

Mammal (англ.) — млекопитающее. Прим. перев.

15

В оригинале теория четырех «F», так как аналогичные глаголы в английском языке начинаются с этой буквы: fighting, feeding, fleeing, and f… Прим. перев.

16

Разновидность игровой ситуации в бейсболе. Прим. ред.

17

Джейн Гудолл — посол мира ООН, приматолог, этолог и антрополог из Великобритании. Она широко известна благодаря более чем 45-летнему изучению социальной жизни шимпанзе в национальном парке Гомбе-Стрим в Танзании. Прим. перев.

18

Гарднер Г. Структура разума. Теория множественного интеллекта. М.: Вильямс, 2007.

19

Алан Гринспен — американский экономист, родился 6 марта 1926 года. Прим. перев.

20

Проект «Манхэттен» — кодовое название программы США по разработке ядерного оружия, осуществление которой началось 17 сентября 1943 года. В проекте принимали участие ученые из США, Великобритании, Германии и Канады. Прим. перев.

21

Даймонд Дж. Ружья, микробы и сталь. М.: АСТ, АСТ Москва, 2012.

22

Сакс О. Человек, который принял жену за шляпу, и другие истории из врачебной практики. М.: АСТ, АСТ Москва, Полиграфиздат, 2010.

23

Российская наука выделяет два вида внимания: непроизвольное, или пассивное, вызванное внешними стимулами, возникающее независимо от сознательного намерения человека; произвольное, или контролируемое, сознательно направляемое на объект или деятельность и регулируемое. Существуют также другие классификации видов внимания. Прим. ред.

24

Мак (Mac) — сокращение от Macintosh. Прим. перев.

25

В 1981 году компания IBM PC была лидером на компьютерном рынке; персональный компьютер IBM стал фактически стандартом индустрии. В 1984 году с появлением Apple Macintosh — первого компьютера, управляемого мышью, — IBM была потеснена. Прим. перев.

26

18 декабря 1979 года ООН была принята Конвенция о ликвидации всех форм дискриминации в отношении женщин, вступившая в силу 3 сентября 1981 года. Прим. перев.

27

Jeopardy! («Рискуй!») — телевизионная игра-викторина, суть которой заключена в ответах на вопросы, сформулированные, как правило, в виде утверждений, где искомое слово заменено местоимением. Игроки должны догадаться, о чем идет речь, и дать ответ. В России выходит в эфир под названием «Своя игра». Прим. перев.

28

Американский программист, участник популярной телевизионной викторины Jeopardy! одержавший рекордное число побед. Прим. перев.

29

Слоган компании звучит так: If it sucks, it must be an Electrolux (англ.). Однако глагол to suck имеет много значений. Авторы слогана подразумевали мощную всасывающую способность техники торговой марки. Но на американском сленге выражение it sucks означает «отстой»; выходит, слоган можно перевести иначе: «Нет ничего отстойнее Electrolux». Прим. перев.

30

На самом деле пациенту Генри Молейсону были удалены небольшие участки правой и левой височной долей мозга, соответственно, и такая парная структура, как гиппокамп. Прим. ред.

31

Ее еще называют декларативная, или эксплицитная; обеспечивает запоминание объектов, событий, эпизодов, лиц, мест событий, предметов. Прим. ред.

32

Энграмма — совокупность изменений в нервной ткани, обеспечивающих сохранение результатов воздействия действительности на человека; физиологическая основа памяти. Прим. ред.

33

Под этим именем известны, главным образом, войны, которые велись Наполеоном I с разными государствами Европы, когда он был Первым консулом и императором (ноябрь 1799 — июнь 1815). В более широком смысле сюда относится и итальянская кампания Наполеона (1796–1797), и его египетская экспедиция (1798–1799), хотя их (особенно итальянскую кампанию) обычно причисляют к так называемым революционным войнам. Прим. ред.

34

Кроме Румынии. Наиболее крупный контингент был выделен от СССР. Прим. ред.

35

Феномен «на кончике языка» заключается в неспособности вспомнить хорошо знакомое слово. Фундаментальная ошибка атрибуции — тенденция объяснять поведение людей их личностными качествами, недооценивая ситуационные факторы, и в то же время переоценивать роль и силу влияния ситуации на собственное поведение. Байес — при изучении субъективных измерений любая типичная тенденция в ответах испытуемых, искажающая результаты измерения (диагностики) целевых параметров; источник систематической ошибки измерения. Прим. перев.

36

REM-сон — фаза сна, характеризующаяся повышенной активностью головного мозга. Одним из признаков этой фазы являются быстрые движения глазных яблок. Фаза быстрого сна и ее связь со сновидениями впервые описана учеными Натаниэлем Клейтманом и Юджином Ассерински из Чикагского университета в 1953 году. Прим. ред.

37

Серия комиксов, главный герой которой инженер, работающий в высокотехнологичной компании. Комиксы саркастически изображают офисную жизнь. Прим. перев.

38

Впервые описана американским психофизиологом Уолтером Кенноном. Прим. ред.

39

Болезнь Аддисона (хроническая недостаточность коры надпочечников) — редкое эндокринное заболевание, при котором надпочечники не производят достаточно гормонов, прежде всего кортизола; впервые описана британским терапевтом Томасом Аддисоном. Прим. ред.

40

Популярный сюжет многих научно-фантастических телесериалов, художественных фильмов, книг, рассказов и компьютерных игр. Прим. ред.

41

См., например: Готтман Дж. Карта любви. М.: Эксмо, 2011.

42

См. напр. Селигман М. В поисках счастья. Как получать удовольствие от жизни каждый день. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2012; Селигман М. Путь к процветанию. Новое понимание счастья и благополучия. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2013; Селигман М. Ребенок-оптимист. Проверенная программа формирования характера. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2014; Селигман М. Новая позитивная психология. М.: София, 2006. Прим. ред.

43

Фильм режиссеров Кена Хьюза, Генри Хэтэуэя, Брайана Форбса, снятый в 1964 году по роману Сомерсета Моэма. Прим. ред.

44

Американский кинорежиссер, продюсер и сценарист, лауреат премии «Оскар». Прим. перев.

45

Опознающая память — форма памяти, основанная на отождествлении воспринимаемого объекта или события с одним из эталонов, записанных в памяти; оценивается в процедурах узнавания и опознания. Прим. ред.

46

Звезда Смерти — боевая космическая станция в вымышленной вселенной «Звездных войн», оснащенная энергетическим оружием чрезвычайной разрушительной силы, способным уничтожать целые планеты. Прим. ред.

47

SR — sex reversal, от англ. «трансформация пола». Прим. перев.

48

Инактивация х-хромосомы происходит в клетках самок млекопитающих для того, чтобы из двух копий х-хромосом не образовывалось вдвое больше продуктов соответствующих генов, чем у самцов млекопитающих. Такой процесс называется дозовой компенсацией генов. Инактивированная х-хромосома будет оставаться неактивной во всех последующих дочерних клетках, образующихся в результате деления. Прим. ред.

49

Согласно теории Шелли Тейлор под названием «Защита и поддержка» (Tend and befriend), в условиях стресса женщины склонны защищать своих детей и стремятся найти поддержку определенной социальной группы. Прим. перев.

50

«Стеклянный потолок» — термин, принятый в американском менеджменте в начале 1980-х годов для описания невидимого барьера, ограничивающего продвижение женщины по служебной лестнице. Прим. ред.

Content

Джон Медина. Правила мозга. Что стоит знать о мозге вам и вашим детям

Эту книгу хорошо дополняют:

Информация от издательства

Вступление

* * *

12 правил мозга

Правило № 1. Физическая нагрузка стимулирует работу мозга

* * *

Выживает тот, кто в форме

Вы состаритесь как Джим или как Фрэнк?

Строительство дорог

Мы можем вернуться

Идеи

Резюме

Правило № 2. Выживание: мозг человека тоже эволюционировал

* * *

Практичная особенность

Новые правила выживания

Джазовая импровизация

Выпрямившись во весь рост

Знакомьтесь: ваш мозг!

Рука руку моет

Прочувствовать

Резюме

Правило № 3. Мозг каждого человека имеет различную электропроводимость нейронов

* * *

Яичница и черника

Заплыв

Радикальное перевоплощение

Укомплектовать!

Нейрон Дженнифер Энистон

Улица, на которой мы живем

Карта мозга

Идеи

Резюме

Правило № 4. Мы не обращаем внимания на скучное

* * *

Минуту внимания!

Тревога

Идеи

Резюме

Правило № 5. Кратковременная память: повторить, чтобы вспомнить

* * *

Память и бессмыслица

Куда уходят воспоминания

Шинкование

Автомат или механика?

Взломать код

Идеи

Резюме

Правило № 6. Долговременная память: вспомнить, чтобы повторить

* * *

Консолидация

Воспроизведение

Осторожно: пробелы!

Повторение

Память в движении

Забывание

Идеи

Резюме

Правило № 7. Хороший сон — хорошее мышление

* * *

И это вы называете отдыхом?

Жаворонок или сова

Вздремнуть на свободе

Утро вечера мудренее

Недосыпание = «утечка» мозгов

Идеи

Резюме

Правило № 8. Стресс негативно влияет на способность мозга учиться

* * *

Страх и щекотка

Тревога в системе

От насморка до забывчивости

Злодей и герой

Генетический буфер

Переломный момент

Стресс в семье

Стресс на работе

Семейная терапия

Идеи

Резюме

Правило № 9. Сенсорная интеграция: задействуйте больше чувств

* * *

Субботний вечер навсегда!

Как интегрируются чувства

Сверху вниз, снизу вверх

Выживание в команде

Связь с обучением

Разнюхать

Идеи

Запахи на работе (не из холодильника)

Резюме

Правило № 10. Зрение важнее остальных сенсорных органов

* * *

Голливудская семья

Поток сознания

Верблюды и полицейские

Фантом ока

Лучше тысячи слов

Удар в нос

Идеи

Резюме

Правило № 11. Гендер: мозг мужчины и женщины различен

* * *

Х-фактор

Больше — лучше?

Война полов

Природа или воспитание?

Идеи

Резюме

Правило № 12. Исследование: по своей природе мы великие первооткрыватели

* * *

Крушение

Проверка языком

Проверьте себя тоже

Обезьяна видит, обезьяна делает

Путешествие длиной в жизнь

От динозавров к атеизму

Идеи

Создайте педагогический вуз, где занимаются изучением мозга

Ощущение чуда

Резюме

От автора

Об авторе

Максимально полезные книги

Над книгой работали

Примечания