Антимозг: цифровые технологии и мозг - Шпитцер Манфред

Конечно же, вы заметили, что это выдуманная история, хотя в городах действительно случалось все больше несчастных случаев из-за наездов, совершенных автомобилистами, пытающимися найти дорогу, а Пентагон действительно в 2000 г. открыл свободный доступ к точным сигналам положения, исходящим от спутниковой системы глобального позиционирования (GPS). Но вот иметь навигационные приборы в автомобилях пока никто никого не обязывал; «навигаторами» пользуются на добровольной основе, и у многих они имеются. Абсолютно ошибочно, однако, предположение, что благодаря этим приборам люди научатся лучше ориентироваться. Как раз наоборот! Автомобилист, у которого в машине есть спутниковая навигационная система, позволяет руководить собой и не ориентируется более самостоятельно. Его способность ориентироваться на местности заметно ухудшается.

Эта способность основана на деятельности одной вполне определенной части головного мозга – гиппокампа. Именно здесь находятся клетки, которые помогают нам построить в голове стройную картину окружающего пространства и перемещаться в нем. Это значит, что сеть навигационных нейронов помогает нам найти дорогу как к нужному воспоминанию, так и к нужному месту в городе. Клетки гиппокампа обучаются, запоминают единожды осуществленное действие, единожды пройденный путь. За этим процессом можно наблюдать, то есть можно проследить, как клетки, в которых пока ничего не закодировано, в процессе научения становятся так называемыми клетками ориентации.

1.1. Гиппокамп – парный орган, расположенный в медиальных височных отделах полушарий головного мозга. Слева показан гиппокамп в разрезе (секущая плоскость изображена на рисунке посередине). Справа – продольный разрез.

С конца XX столетия мы знаем, что люди, которые должны ориентироваться на незнакомой местности, осуществляют это с помощью гиппокампа. Это было доказано с помощью эксперимента, при котором испытуемые должны были найти выход из лабиринта. Двумя годами позже ученые выяснили, что у лондонских таксистов гиппокамп имеет более крупные размеры, чем у представителей включенной в эксперимент контрольной группы, состоящей из представителей других профессий. И это неудивительно, ведь для того чтобы получить разрешение на работу таксистом в Лондоне, они должны на «отлично» знать все улицы и достопримечательности одной из крупнейших столиц мира. На приобретение этих знаний уходит от трех до четырех лет. Только тогда кандидат подвергается целому ряду экзаменов, и лишь сдав их, он получает лицензию. Такой сложной процедуры «посвящения в таксисты» нет нигде в мире, а для пассажиров она имеет огромное значение: водитель точно знает дорогу.

1.2. Часть карты, которую лондонские таксисты должны знать наизусть, чтобы получить разрешение на работу по профессии.

Как учится наш мозг?

Лондонские таксисты учатся безошибочно ориентироваться в городе. Поэтому ученые смогли одновременно проследить, что происходит в мозге человека во время обучения и как в нем протекают процессы, ответственные за ориентирование. При этом было обнаружено: чем больше лет таксист ездит по Лондону, тем крупнее его гиппокамп! Вывод: память и способности к ориентированию в пространстве можно тренировать и развивать, значительно повышая работоспособность своего мозга.

Этот принцип действителен для любых зон мозга. У того, кто учится жонглировать, увеличивается объем отделов головного мозга, которые отвечают за зрительное восприятие движения, и это тоже поддается измерению (рис. 1.3). И конечно, когда речь идет о процессах обучения, идеальными объектами исследования являются музыканты. Тот, кто учится играть на скрипке или гитаре, увеличивает участок мозга, ответственный за двигательную активность пальцев левой руки (рис. 1.4). У всех артистов оркестра участок мозга, отвечающий за слух, больше, чем у немузыкантов; более того, размер его зависит и от конкретного места, занимаемого артистом в оркестре (см. ил. 1.5). Для того чтобы сдать физикум – сложный экзамен, который в конце пятого семестра ожидает каждого студента-медика в Германии, будущим врачам нужно запомнить огромное количество информации: память редко подвергается столь сильному напряжению, и это интенсивное запоминание многих фактов воздействует, как было экспериментально доказано, на объем гиппокампа. К тому же оказалось, что объем гиппокампа, увеличившийся в процессе обучения, сохраняется и в дальнейшем (рис. 1.6).

1.3. Рост головного мозга у профессионального жонглера.

1.4. Рост головного мозга в зоне, ответственной за двигательную активность пальцев левой руки, в процессе регулярной игры на музыкальных инструментах (обследованию подверглись шесть скрипачей, один альтист и два гитариста).

1.5. Рост головного мозга в зоне, ответственной за обработку звука, в процессе регулярной игры на музыкальных инструментах (у артистов оркестра).

1.6. Рост головного мозга у студентов-медиков в процессе подготовки к экзамену.

Лондонские нейробиологи исследовали рост гиппокампа у 79 таксистов мужского пола перед началом профессионального обучения и спустя 3–4 года после окончания обучения. Одновременно они обследовали контрольную группу из 31 испытуемого мужчины, ни один их которых не являлся таксистом. Из 79 обучавшихся профессии таксиста 39 человек выдержали заключительные экзамены, благодаря чему они смогли получить лицензию на работу по соответствующей специальности. Ученые имели возможность сравнить рост гиппокампа у трех групп испытуемых: члены первой группы завершили обучение; участники второй группы учились, но не выдержали экзаменов; участники третьей, контрольной, группы обучения не проходили. Значимых различий среди испытуемых с точки зрения возраста, школьного образования, интеллекта, а также общего времени обучения, выраженного в месяцах, не наблюдалось, но были различия в продолжительности еженедельных занятий. Те, кто успешно сдал экзамен, занимался в среднем 34,5 часа в неделю, те, кто экзамен провалил, – только 16,7 часа. Как отчетливо показывает график на рис. 1.7, у таксистов, выдержавших экзамен, – и только у них! – отмечено существенное увеличение количества серого вещества (то есть нервных клеток) в гиппокампе.

1.7. Уровень интенсивности роста серого вещества в гиппокампе у лондонских таксистов до обучения (белые столбцы) и 3–4 года спустя (черные столбцы) у 39 лиц, успешно завершивших обучение (слева), у 20 из 40 испытуемых, не выдержавших экзамен (остальные 20 не явились на второе измерение), и у представителей контрольной группы, не проходивших обучения, в количестве 31 испытуемого.

Конечно, можно было бы заявить, что каждый, кто водит автомобиль, постоянно находится в движении, и что именно эти постоянные впечатления от движения способствуют увеличению гиппокампа. Такой аргумент нельзя заранее отвергнуть, поскольку ряд нейробиологических исследований действительно связал собственное движение человека с активностью его гиппокампа. Чтобы доказать, что увеличение объема гиппокампа у лондонских таксистов действительно связано с их чрезвычайно развитой и приобретаемой годами способностью ориентироваться на улицах города, следовало сравнить их, например, с лондонскими водителями автобуса. С одной стороны, они участвуют в уличном движении так же, как таксисты; с другой стороны, они ездят по определенным маршрутам, для чего им не требуется особенное знание местности. Водителям автобусов не нужен продолжительный тренинг в ориентировании – в остальном же условия похожи.