Читать книгу "Как мы учимся. Почему мозг учится лучше, чем любая машина… пока - Станислас Деан"

2) систему ориентировки, которая подсказывает, на что обратить внимание, и амплифицирует интересующий нас объект;

3) систему управляющего внимания, которая решает, как обрабатывать полученную информацию, отбирает процессы, имеющие отношение к поставленной задаче, и контролирует их выполнение.

Все три системы модулируют мозговую активность и, следовательно, могут не только облегчать научение, но и придавать ему неверное направление. Давайте рассмотрим каждую в отдельности.

Система сигнализации и активации: пробуждение мозга

Первая система внимания, возможно, самая древняя с точки зрения эволюции, говорит нам, когда нужно быть начеку, и посылает тревожные сигналы, мобилизующие весь организм. Как только мы замечаем, что приближается хищник, или начинаем испытывать сильные эмоции, целый ряд подкорковых ядер мгновенно переводит кору в состояние «боевой готовности», вызывая массовое и диффузное высвобождение нейромодуляторов, таких как серотонин, ацетилхолин и дофамин (см. цветную иллюстрацию 16). Через длинные ветвящиеся аксоны тревожные сообщения распространяются по всей коре, модулируя ее активность и научение. Некоторые исследователи сравнивают данный феномен с командой «Печать»: фактически сигналы первой системы внимания приказывают коре головного мозга перевести текущее содержание нейронной активности в память.

Эксперименты на животных показывают: срабатывание системы предупреждения может радикально изменить карты коры (см. цветную иллюстрацию 16). Американский нейрофизиолог Майкл Мерзенич провел серию экспериментов, в ходе которых систему сигнализации у мышей «запускали» с помощью электрической стимуляции подкорковых дофаминовых или ацетилхолиновых путей. В результате наблюдался сильный сдвиг в картах коры. Сигналы всех нейронов, которые были активны в тот момент, даже если они не имели никакого объективного значения, подвергались интенсивной амплификации. Например, высокий звук, который систематически ассоциировался с выбросом дофамина или ацетилхолина, со временем начинал вызывать усиленную активность в мозге мыши и захватывал всю слуховую карту. Мышь все лучше и лучше различала звуки, близкие к этой чувствительной ноте, но частично утрачивала способность репрезентировать другие частоты211.

Примечательно, что такая пластичность коры, вызванная вмешательством в систему сигнализации, отмечается даже у взрослых животных. Анализ задействованных нейронных сетей показывает, что такие нейромодуляторы, как серотонин и ацетилхолин, – главным образом через никотиновый рецептор (чувствительный к никотину, еще одному важному игроку в обеспечении бдительности), – модулируют реакцию корковых тормозных интернейронов, нарушая баланс между возбуждением и торможением212. Как вы помните, торможение играет ключевую роль в закрытии сензитивных периодов для синаптической пластичности. Расторможенные сигналами тревоги сети корковых нейронов, по-видимому, частично восстанавливают свою ювенильную пластичность, тем самым вновь открывая сензитивный период для сигналов, которые мозг мыши считает жизненно важными.

А что насчет Homo sapiens? Заманчиво предположить, что подобная реорганизация карт коры происходит у всех, кто с детства питает подлинную страсть к искусству или науке. Пыл и воодушевление Моцартов и Рамануджанов[26] настолько велики, что их мозговые карты буквально кишат ментальными моделями музыки и математики. Как ни странно, это относится не только к гениям, но и ко всем, кто искренне любит свою работу: от простого рабочего до конструктора космических ракет. Позволяя картам коры структурно перестраиваться, страсть порождает талант.

Хотя не все люди Моцарты, системы бдительности и мотивации присутствуют в мозге каждого из нас. Какие же обстоятельства повседневной жизни могли бы их мобилизовать? Или они срабатывают только в ответ на травму и сильные эмоции? Вероятно, нет. Некоторые исследования показывают, что видеоигры – особенно «стрелялки», построенные на жизни и смерти главного героя, – весьма эффективно задействуют наши механизмы внимания. Активируя системы сигнализации и вознаграждения (внутреннего подкрепления), видеоигры модулируют научение. Экшн-игры, например, возбуждают дофаминовую систему213. Психолог Дафна Бавелье показала, что это приводит к быстрому научению214. Самые жестокие «стрелялки», по всей видимости, оказывают наиболее интенсивное воздействие – возможно, потому, что сильнее всего мобилизуют сигнальные системы мозга. Так, десяти часов игры вполне достаточно, чтобы значительно улучшить зрительное восприятие, быструю оценку количества объектов на экране и способность сосредоточиваться на цели, не отвлекаясь на посторонние раздражители. Опытный геймер принимает сверхбыстрые решения без ущерба для игры.

Родители и учителя жалуются, что современные дети, активно пользующиеся компьютерами, планшетами, консолями и другими устройствами, постоянно переключаются с одного вида деятельности на другой и не умеют сосредоточиваться. Но это неправда. Видеоигры не снижают нашу способность к концентрации внимания; скорее они ее усиливают. Если так, смогут ли они в будущем помочь нам вновь мобилизовать синаптическую пластичность как у взрослых, так и у детей? Несомненно, видеоигры являются мощным стимулятором внимания. Именно поэтому моя лаборатория разработала целый ряд планшетных игр для обучения математике и чтению, основанных на принципах когнитивной науки215[27].

Однако у видеоигр есть и обратная сторона: они влекут за собой риск социальной изоляции, отнимают слишком много времени и вызывают зависимость. К счастью, есть много других способов разблокировать систему сигнализации и одновременно задействовать социальное чувство мозга. Учителя, которые умеют заинтересовать своих учеников, книги, которые увлекают с первых страниц, фильмы и пьесы, которые переносят зрителя в другой мир, – все это вызывает не менее мощные сигналы, стимулирующие нейропластичность.

Система ориентировки: фильтр мозга

Вторая система внимания определяет, на что именно необходимо обратить внимание. Эта система действует как прожектор, освещающий внешний мир. Из миллионов раздражителей, которые бомбардируют наши органы чувств, он выбирает те, на которые следует направить умственные ресурсы в первую очередь. Почему? Потому что они срочны, опасны, привлекательны… или просто важны, с учетом текущих целей и задач.

Отец-основатель американской психологии Уильям Джеймс (1842–1910) в своей книге «Принципы психологии» (1890) так определил эту функцию внимания: «Миллионы элементов внешнего порядка даны моим чувствам, но они никогда не становятся частью моего опыта. Почему? Потому что они мне не интересны. Мой опыт составляет то, на что я согласен обращать внимание. Лишь вещи, которые я замечаю, формируют мое сознание».