Мозги есть у всех, просто не все разобрались с инструкцией. Хью Лори
В данной статье рассматриваются особенности функционирования человеческого мозга. В условиях стремительного развития общества и увеличивающегося объема информации, усваиваемой как осознанно, так и пассивно, становится актуальным глубокое понимание механизмов работы мозга. Изучение этих процессов необходимо не только для повышения эффективности умственной деятельности, но и для формирования устойчивого психоэмоционального состояния.
Далее представлены научные факты и аналитические выводы, касающиеся структуры и функций мозга. Следует отметить, что на данный момент нейронаука всё ещё сталкивается с рядом нерешённых вопросов, и существующее знание остаётся фрагментарным. Однако даже ограниченные сведения позволяют делать определённые выводы о принципах работы мозга.
Темы, рассматриваемые в статье: нейроны, синапсы, механизмы памяти, роль сна, влияние физических нагрузок на когнитивные функции, а также вопросы, связанные с языковым обучением, воздействием эмоций и внешнего контроля на работу мозга. Затронуты также исследования, направленные на изучение двустороннего разделения мозга и нейронной обработки информации.
Ключевые положения о мозге
Возможно ли повторно пережить определённые воспоминания? Эксперименты показали, что при точечной стимуляции отдельных зон головного мозга можно вызывать у человека яркие воспоминания, что подтверждает физическую основу процессов памяти.
В мозге имеются нейроны, специализирующиеся на распознавании конкретных объектов. Например, отдельные нейроны активируются исключительно при визуализации определённого изображения — это явление иллюстрирует высокую избирательность нейронной активности.
Современная наука выделяет три фундаментальные характеристики мозга: материальность, пластичность, неоднородность.
Под материальностью подразумевается, что мозг состоит из исследуемых физических структур. Например, можно обнаружить нейроны, связанные с определёнными функциями, и воздействовать на них. Любое проявление личности имеет материальный субстрат, поддающийся научному анализу.
Пластичность подтверждается исследованием, проведённым с участием кандидатов в лондонские таксисты. Для выполнения профессиональных обязанностей им требовалось запомнить десятки тысяч улиц и ориентиров. Через несколько лет после начала обучения у испытуемых, ставших таксистами, было зафиксировано увеличение объёма гиппокампа — области мозга, связанной с формированием памяти.
Далее приведены выдержки из научной публикации .
Вероятно, в процессе обучения нейроны формируют новые связи, адаптируясь к возрастающим когнитивным нагрузкам. Это универсальный механизм, сопровождающий освоение новых навыков: рост синапсов напрямую связан с процессами запоминания и обучения.
Неоднородность заключается в том, что различные участки мозга могут конкурировать между собой при принятии решений. Победа одного из отделов обычно происходит настолько быстро, что человек не успевает осознать наличие внутреннего конфликта.
Мозг представляет собой систему, обрабатывающую разнонаправленные сигналы. Разные его отделы выполняют различные функции: амигдала — оценка потенциальной угрозы, прилежащее ядро — реакция на позитивные стимулы, гипоталамус — контроль физиологических параметров, лобная кора — аналитическая деятельность. Например, при резком понижении уровня глюкозы в крови, гипоталамус может временно подавить деятельность коры, инициируя поведенческую реакцию, направленную на восстановление баланса.
Патологическая бесстрашность: синдром Урбаха–Вите
За восприятие страха отвечает амигдала — структура в медиальной части височной доли. У людей с редким генетическим нарушением — болезнью Урбаха–Вите — наблюдается разрушение амигдалы, что приводит к отсутствию страха даже в потенциально опасных ситуациях. Такие пациенты могут не испытывать тревоги при контакте с ядовитыми животными или в условиях угрозы жизни.
Однако стимуляция рецепторов, чувствительных к химическому составу воздуха, может вызвать панику даже при повреждённой амигдале. Например, при вдыхании воздуха с повышенным содержанием углекислого газа (около 35 %) происходит активация других областей мозга, ответственных за жизненно важные реакции.
Эти данные свидетельствуют о том, что амигдала необходима не для самого переживания страха, а для оценки угроз и активации соответствующей реакции. При её повреждении запускаются альтернативные механизмы, обеспечивающие реакцию на физическую угрозу, например, удушье.
Контроль поведения с помощью нейростимуляции
Представьте сцену на арене: человек демонстрирует публике различные действия. Внезапно на арену выбегает разъярённый бык и устремляется прямо на него. Однако человек не убегает — он достаёт небольшое устройство, нажимает кнопку, и бык внезапно останавливается. Что произошло?
Этот человек — нейробиолог Хосе Мануэль Родригес Дельгадо. Устройство в его руках — радиопередатчик. Бык был ранее прооперирован: в его мозг были имплантированы электроды, подавляющие агрессивное поведение.
Воздействие осуществлялось на хвостатое ядро, активация которого временно прекращала любую активность животного, включая агрессию, передвижение и даже жевательные движения.
Пока шла стимуляция, бык оставался неподвижным. В это время Дельгадо отступал за ограждение. Как только передача сигнала прекращалась, бык вновь пытался атаковать.
Имплантированные электроды с внешними проводами — распространённый метод в нейрофизиологических экспериментах.
Например, у лабораторных крыс могут быть имплантированы провода, подключенные к стимуляторам. В этом состоянии животные способны выполнять задачи, осваивать лабиринты и взаимодействовать с элементами среды на протяжении нескольких месяцев.
В случае с приматами возникают сложности: они могут дотянуться до головы и повредить имплант. Решением становится применение радиопередатчиков.
После операции обезьяна, как правило, пытается избавиться от импланта, повредить или перегрызть провода. Этого удаётся избежать при использовании радиопередатчиков, которые надёжно фиксируются и со временем становятся для животного нейтральными.
Исследования касались и возможностей управления социальной иерархией. Один из экспериментов показал, что подчинённые особи могли подавлять агрессию вожака, нажимая на рычаг, что приводило к временной дезактивации его агрессивного поведения.
Были проведены и исследования на людях. Стимуляция височной доли мозга вызывала у испытуемых выраженные эмоциональные реакции: повышенную разговорчивость, дружелюбие, эмоциональное возбуждение, а в отдельных случаях — галлюцинации.
Эти данные вызывают вопросы о потенциальном применении технологий для поведенческого контроля. Теоретически можно представить систему, в которой массово подавляются агрессивные импульсы или регулируются мотивационные состояния граждан.
“Теоретически возможно модулировать агрессию, продуктивность или циклы сна с помощью вживлённых электродов, — отмечал Дельгадо. — Однако такие процедуры требуют высокоточной диагностики и индивидуального подхода, что делает массовое применение крайне маловероятным.”
Нейроинтерфейсы и импланты в медицине
Электростимуляция давно применяется в клинической практике. Наиболее широко известны кохлеарные имплантаты, восстанавливающие слух у пациентов с тяжёлыми нарушениями слуха.
На сегодняшний день наибольших успехов достигнуто именно в области восстановления слуха.
Разрабатываются и зрительные импланты, однако технология сталкивается с рядом технических ограничений. Для обеспечения качества изображения требуется плотное размещение большого количества электродов, что приводит к перегреву тканей и отказам компонентов. В текущем виде такие устройства лишь позволяют определять направление света и фиксировать крупные объекты.
Существует также технология глубокой стимуляции мозга, применяемая, например, при лечении болезни Паркинсона .
Электрод, имплантированный в мозг, может выполнять две функции: передавать электрические сигналы для модуляции активности и регистрировать собственные паттерны электрической активности мозга. Это используется как в исследованиях, так и в практических задачах, например — в системах управления протезами конечностей.
Протезы, управляемые сигналами мозга, работают по следующей схеме: электроды фиксируют активность определённых нейронов, сигнал обрабатывается, и протез выполняет соответствующее действие. Однако на практике система требует постоянной настройки.
Хотя импланты могут функционировать в течение нескольких лет, стабильность сигнала со временем снижается. Это связано с изменениями в мозге: нейроны могут деградировать, а глиальные клетки — изолировать их от электрода. Кроме того, необходима регулярная калибровка алгоритмов обработки сигнала. Без участия специалистов управление протезом со временем утрачивает точность и становится неэффективным.
Программируемое поведение у крыс
Исследования в области нейростимуляции показали, что с помощью электродов, воздействующих на определённые участки мозга, можно управлять поведением живых существ. Экспериментально были получены крысы, способные выполнять команды по радиосигналу.
Метод довольно прост: в мозг животного имплантируются три электрода, каждый из которых отвечает за одну из команд — «поворот направо», «поворот налево» и «вознаграждение».
Предварительно животных обучали реагировать на такие сигналы и выполнять необходимые действия.
Управление осуществляется с ноутбука, а сама крыса несёт миниатюрный микростимулятор в специальном рюкзаке. Радиус устойчивого сигнала достигает 500 метров. В публикации 2002 года авторы указывали, что подобные технологии могут применяться для поиска людей под завалами. Хотя практическое применение ограничено, разработка получила научное признание.
Учёные также изучают возможность создания управляемых летающих насекомых. Несмотря на отсутствие значимых результатов, исследования продолжаются в различных лабораториях. Насекомые отличаются малыми размерами и высокой энергоэффективностью. Однако высокая вероятность гибели отдельного насекомого требует создания координированных роев, в которых особи обмениваются информацией и действуют согласованно.
Для реализации этого замысла разрабатываются системы коллективного взаимодействия, основанные на нейросетевых принципах.
В 2013 году группа под руководством Мигеля Николелиса провела эксперимент, в котором крысы обменивались информацией на расстоянии. В каждой паре одна крыса получала внешние сигналы и принимала решение, а вторая – ориентировалась на импульсы, передаваемые ей через имплантированные электроды. Если вторая крыса делала правильный выбор, первая получала дополнительное вознаграждение. Успешность эксперимента превышала 60 %, что выше случайного угадывания. В одном из опытов животные находились в разных странах — Бразилии и США — и обменивались данными через интернет.
Аналогичный подход был применён в опытах с обезьянами, но с участием трёх особей:
В эксперименте три обезьяны совместно управляли виртуальной рукой, перемещая её по экрану. Каждая из них могла контролировать движение только в двух координатных направлениях из трёх. Полное управление достигалось только при слаженной работе всех трёх. В случае временного отключения одной из особей оставшиеся участники должны были усиливать активность для успешного выполнения задачи. Со временем координация улучшалась, и точность перемещения возрастала. По мнению исследователей, данные эксперименты свидетельствуют о возможности объединения мозговой активности приматов в адаптивную вычислительную систему, способную решать совместные задачи.
Нейронная активность и стимуляция мозга
Понимание работы нейронов — задача не из простых, но необходимая для изучения механизмов функционирования мозга. Одним из фундаментальных свойств нейронов является способность к передаче электрического сигнала. Это достигается за счёт поддержания потенциала покоя на мембране клетки: внутренняя сторона мембраны обычно заряжена отрицательно, а внешняя — положительно.
В процессе передачи сигнала на ограниченном участке мембраны возникает деполяризация. Ионные каналы открываются, позволяя положительно заряженным ионам натрия войти внутрь клетки. Это приводит к временному изменению знака заряда мембраны — теперь её внутренняя сторона становится положительно заряженной. Возникшая деполяризация распространяется вдоль аксона, запуская цепную реакцию, в результате которой возбуждение достигает синапса — участка контакта с другой клеткой. Здесь происходит высвобождение нейромедиаторов, способных активировать или подавлять аналогичные процессы в следующей клетке.
Современные технологии позволяют запускать нейронную активность искусственно. Так, транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) — метод воздействия на мозг с помощью кратковременного магнитного поля — может инициировать нервный импульс в моторной или зрительной коре. Однократное включение магнитной катушки способно вызывать непроизвольные сокращения мышц или зрительные феномены.
В научной практике ТМС используется преимущественно в виде многократной стимуляции. Это позволяет исследовать сложные когнитивные процессы, такие как речь и внутреннее проговаривание. При воздействии на участки, отвечающие за артикуляцию, можно временно блокировать способность к произношению слов. Это демонстрирует важную особенность функционирования мозга: моторная кора участвует не только в физической реализации речи, но и в её ментальной проработке.
Функциональные исследования показывают, что подавление активности моторной коры затрудняет даже мысленное проговаривание слов или анализ количества слогов. Эти наблюдения легли в основу гипотезы о том, что внутренний диалог также опирается на моторные механизмы, без непосредственного вовлечения речевого аппарата.
Аналогичные выводы применимы и к другим когнитивным действиям. Так, при мысленном представлении двигательных актов, например, удара молотком, активируются те же зоны мозга, что и при реальном выполнении этих действий. Это подтверждает концепцию, известную как embodiment theory of language — теория воплощения языка. Согласно ей, семантическое понимание слов базируется на воспроизведении сенсомоторных паттернов, соответствующих обозначаемым действиям.
Некоторые нейрокогнитивные эксперименты с использованием фМРТ позволяют распознавать мысли человека по характеру мозговой активности. Так, при восприятии слов, связанных с конкретными действиями (например, «отвёртка»), наблюдается активация моторной коры, ответственной за управление рукой. Это демонстрирует взаимосвязь лексических значений и телесного опыта.
На основе этих данных была сформулирована гипотеза, согласно которой осознание смысла слов происходит не до, а после активации соответствующих участков мозга. То есть мозг сначала воссоздаёт характерную модель возбуждения, ассоциированную с объектом или действием, а затем, на её основе, извлекает смысл.
Один из интереснейших выводов нейробиологии касается влияния социальных факторов на восприятие. Если человек пересматривает изображения лиц, о которых ему стало известно, что они воспринимаются другими как более привлекательные, его субъективная оценка этих лиц также возрастает. Это сопровождается повышенной активацией прилежащего ядра — области мозга, связанной с системой вознаграждения.
Повторяемость объектов или стимулов в окружении оказывает прямое влияние на их субъективную привлекательность. Чем чаще мы сталкиваемся с определённым образом, тем выше вероятность, что он начнёт восприниматься положительно. Это явление может быть объяснено с точки зрения эволюции: новое воспринимается как потенциально опасное, в то время как знакомое — как безопасное и надёжное. Такая стратегия позволяла снизить когнитивную нагрузку и повысить выживаемость.
Организм в условиях стабильности переходит к экономичному режиму функционирования. Привычки и автоматизированные действия минимизируют энергозатраты мозга, освобождая ресурсы для восстановления и получения удовольствия. Это, в свою очередь, сопровождается активацией центров вознаграждения. Таким образом, стабильная, предсказуемая среда объективно воспринимается как комфортная и способствует формированию положительных эмоциональных реакций.
Это, полагаю, уже понятно. Но что если с помощью стимуляции мозга можно было бы управлять настроением человека? Допустим, вы испытываете подавленность, и тогда появляется специалист, способный «перезапустить» эмоциональное состояние.
В 1990-х годах Альваро Паскуаль-Леоне и другие исследователи, активно изучавшие транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС), в том числе её влияние на речь, отмечали, что у некоторых испытуемых возникала эмоциональная реакция в виде слёз. Первоначально предполагалось, что причина — растерянность, вызванная временной потерей речевых способностей. Однако последующий анализ данных и исследований функций лобной коры позволил выдвинуть гипотезу о влиянии ТМС на эмоциональное состояние. Уже тогда было известно, что пациенты с повреждениями левой дорсолатеральной префронтальной коры чаще страдают от депрессии, а фармакологическое угнетение активности левого полушария мозга способно ухудшать настроение. Также при депрессии у пациентов наблюдается сниженная активность левой лобной коры, что подтверждается результатами функциональной МРТ. Паскуаль-Леоне провёл эксперимент с участием десяти здоровых добровольцев, временно подавив активность левой префронтальной коры, после чего участники демонстрировали повышенные показатели по шкале грусти и сниженные — по шкале счастья. Это позволило предположить, что активация соответствующих участков мозга может способствовать улучшению настроения, и данное направление стало активно изучаться.
В настоящее время высокочастотная ТМС левой дорсолатеральной префронтальной коры применяется в клинической практике в случаях, когда другие методы лечения депрессии оказались неэффективными.
Однако важно понимать, что метод не лишён недостатков и подвержен критике. Несмотря на одобрение FDA (Управление по контролю за качеством пищевых продуктов и медикаментов США), остаётся много нерешённых вопросов. Во время стимуляции в мозге происходит комплексное воздействие на различные зоны, и хотя в целом эффект может быть положительным, потенциальные долгосрочные побочные явления требуют дополнительного изучения.
Сон: необходимость или излишек?
Человек проводит около трети своей жизни во сне. Однако вокруг этой физиологической функции нередко возникают споры. Некоторые пропагандируют сокращение продолжительности сна ради повышения продуктивности, ссылаясь на примеры известных личностей, якобы обходящихся минимальным временем отдыха. Возникает закономерный вопрос: зачем нам нужен сон?
Современная наука рассматривает сон как ключевой процесс для обработки и структурирования информации, полученной в течение дня. Именно во сне мозг решает, какие данные следует сохранить в долговременной памяти, а какие — удалить. Результаты поведенческих тестов показывают, что участники, которые отдыхали после изучения новой информации, воспроизводят её значительно лучше, чем те, кто не спал.
В дальнейшем учёные, работающие с ТМС, предложили использовать стимуляцию во время сна. Проведённые эксперименты показали возможность индукции осознанных сновидений — феномена, получившего признание в научном сообществе. Исследования продолжаются, и существует потенциал для формирования способности к осознанным сновидениям через целенаправленное воздействие.
Зрение и опыт: эксперименты с котятами
В 1969 году в Кембридже был проведён эксперимент с участием новорождённых котят. Они провели первые две недели жизни в условиях полной темноты, после чего ежедневно по пять часов находились в цилиндре с полосатой внутренней поверхностью — либо исключительно вертикальной, либо исключительно горизонтальной. Исследователи Колин Блэкмор и Грэм Купер наблюдали за развитием зрительных функций животных.
После нескольких месяцев таких условий котята были перемещены в обычное пространство. На первых этапах они ориентировались с трудом, преимущественно с помощью осязания. Позже их поведение становилось более уверенным, однако некоторые особенности сохранялись. В частности, котята испытывали трудности с оценкой расстояний: они пытались взаимодействовать с объектами, находящимися далеко за пределами досягаемости.
Главным результатом исследования стало наблюдение: котята, росшие среди вертикальных полос, не воспринимали горизонтальные линии, и наоборот. Животные не реагировали на визуальные стимулы, если их ориентация отличалась от той, к которой они привыкли. Это подтверждает наличие в зрительной коре нейронов, избирательно чувствительных к определённым направлениям линий.
Нейрофизиологические исследования показали, что частота импульсов таких нейронов зависит от ориентации визуального стимула. При внедрении электродов в зрительную кору котят, выросших в условиях визуальной изоляции, удавалось выявить только те нейроны, которые реагировали на знакомую ориентацию линий. Нейронов, чувствительных к незнакомым стимулам, обнаружить не удавалось.
Принцип «Используй или потеряешь»
Современная нейробиология может быть кратко охарактеризована двумя англоязычными выражениями: Use it or lose it («используй или потеряешь») и Cells that fire together wire together («клетки, активирующиеся вместе, формируют связи»).
Эти принципы лежат в основе формирования и функционирования мозга. Первый из них отражает процесс утраты ранее усвоенных знаний и навыков при отсутствии их использования. Например, изученный иностранный язык постепенно забывается, если не практиковать его на регулярной основе.
Второй принцип означает, что многократное совместное использование определённых нейронных цепей усиливает связи между соответствующими участками мозга. Повторение действий, приводящих к конкретным результатам, формирует устойчивые нейронные маршруты. Это лежит в основе механизма обучения и формирования привычек.
С раннего возраста мозг активно выстраивает связи. У новорождённых — человека или животного — нейронных соединений значительно больше, чем у взрослых. На этом этапе происходит избыточное формирование связей, большинство из которых в дальнейшем ослабевают или исчезают, если не используются.
Такая избыточность делает поведение младенца некоординированным. Однако со временем мозг начинает выделять более эффективные траектории, закрепляя полезные действия и отсекая бесполезные. Например, перемещение ложки ко рту, приводящее к насыщению, фиксируется как полезный навык, тогда как хаотичные движения постепенно исчезают.
Этот процесс продолжается на протяжении всей жизни. Связи, активно используемые, укрепляются. Те, что не задействованы, ослабевают и со временем исчезают. Это справедливо как для двигательных навыков, так и для когнитивных процессов.
Один из базовых примеров — формирование ассоциативных связей в результате социальных взаимодействий. Если определённое поведение приводит к ожидаемому отклику со стороны окружающих, мозг фиксирует эту последовательность как эффективную модель.
Переход к более зрелым формам коммуникации также иллюстрирует этот механизм. Ранние формы выражения потребностей заменяются вербальными, поскольку последние обеспечивают более точный и социально приемлемый результат. Мозг закрепляет эти пути как предпочтительные.
Любое длительное обучение сопровождается физическими изменениями в мозге — образованием или усилением нейронных связей. Это можно сравнить с изменениями в теле при регулярной физической нагрузке. Частое повторение информации способствует формированию устойчивых маршрутов передачи сигналов.
На начальном этапе пути передачи импульсов равнозначны, но со временем те из них, что используются чаще, становятся доминирующими. Это повышает скорость и эффективность обработки информации.
Понимание этих процессов позволяет оптимизировать обучение. Осознанный подход к повторению и распределению материала во времени повышает результативность усвоения. Эпизодическое заучивание больших объёмов информации менее эффективно по сравнению с регулярным и постепенным повторением, поскольку для формирования устойчивых нейронных связей требуется время.
Моллюск, устойчивый к разрушению
Исследования в области нейронаук преимущественно проводятся на клеточных культурах и животных моделях. Это оправданно, поскольку существует значительное сходство в базовых принципах функционирования нервной системы у разных видов. Одним из удобных объектов для таких исследований стала аплизия — и далее станет ясно, почему.
Эрик Кандель был удостоен Нобелевской премии за редукционистский подход: он временно отказался от изучения нервной системы млекопитающих, где нейроны многочисленны и малы, и сосредоточился на работе с аплизией — морским брюхоногим моллюском размером с ладонь. У этого организма около 20 000 нейронов, многие из которых достаточно крупные, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом. Они располагаются в одних и тех же местах у всех особей и выполняют идентичные функции.
Как отмечает нейробиолог Николай Кукушкин, наблюдения за аплизией позволяют переосмыслить границы между жизнью и смертью, восприятием и памятью. Даже после удаления мозга моллюска нейроны продолжают функционировать. В чашечной культуре они могут жить неделями, не "зная", что организм разрушен. При выделении молекулярных компонентов (РНК, белков) биохимическая активность сохраняется. Это ставит вопрос: на каком уровне заканчивается жизнь и начинается смерть? Где находится граница субъективного восприятия?
Аплизия обладает сифонной трубкой, соединяющей мантийную полость с внешней средой, которая участвует в рефлексах. При прикосновении к сифону у животного возникает врожденная реакция — втягивание сифона и жабр. Этот рефлекс поддаётся модификации с помощью обучения.
В нормальном состоянии в сенсорных нейронах аплизии наблюдается около 1300 пресинаптических выростов. При снижении чувствительности (десенситизация), когда раздражитель не вызывает угрозы, их количество сокращается до 900. В случае интенсивной стимуляции, вызывающей устойчивую настороженность, число выростов может увеличиться до 2700. Такие изменения отражают процессы долговременной памяти.
Долговременная память связана с увеличением концентрации циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) в нейронах при повторяющейся активации синапсов. Это запускает каскады внутриклеточных сигналов, активирует экспрессию генов и приводит к синтезу новых белков, способствуя формированию дополнительных синаптических связей между сенсорными и моторными нейронами. Это позволяет аплизии сохранять поведенческие реакции на длительный срок.
Таким образом, многократное повторение усиливает прочность нейронных связей.
Ранее уже предполагалось, что повторение способствует обучению, но модель на примере аплизии позволила выявить биохимический механизм этого явления. Для формирования устойчивых синапсов необходим накопленный уровень цАМФ и активация протеинкиназы А. Вероятность запуска соответствующих молекулярных процессов возрастает при регулярной нейронной активности.
Явление ассоциативной памяти можно объяснить аналогичными механизмами. Например, при устойчивом внимании к определённому объекту формируется активная нейронная сеть. Если в этот момент активируется иная сеть (например, связанная с музыкальным восприятием), между ними формируются устойчивые синаптические связи. На уровне одного синапса работают молекулярные механизмы совпадений, которые усиливают эту связь при одновременной активации обеих сетей.
Детектор совпадений — что это и зачем он нужен?
В нейрофизиологии существует молекулярный механизм, позволяющий фиксировать одновременную активность двух нейронов и усиливать связь между ними. Это означает, что нервная система человека изначально ориентирована на два ключевых принципа: во-первых, на укрепление тех нейронных путей, которые задействуются регулярно, и во-вторых, на запоминание событий, произошедших одновременно — что лежит в основе формирования ассоциативных связей.
Этот механизм играет фундаментальную роль в человеческом поведении. Осознание его принципов позволяет лучше понимать, как формируются привычки и устойчивые модели действий.
Каждый раз, когда человек предпринимает конструктивное действие — например, приступает к работе или учебе без острой необходимости — он не только действует в текущем моменте, но и увеличивает вероятность повторения этого поведения в будущем. Мозг прокладывает устойчивую нейронную дорожку. Аналогично, если человек отвлекается на социальные сети в момент, когда должен работать, это также укрепляет соответствующую поведенческую схему. Таким образом, каждое действие усиливает соответствующую модель поведения.
Это объясняет, почему человек склонен повторять свои типичные действия. Поведение, повторяющееся чаще всего, с наибольшей вероятностью будет воспроизводиться снова. Если у человека выработан навык достижения целей, он будет стремиться добиваться результата. Если преобладает избегающее поведение и привычка к оправданиям — это также станет устойчивой моделью. Мозг опирается на сформированные поведенческие шаблоны, а каждое их повторение укрепляет нейронные связи.
Целесообразно сознательно формировать такие модели поведения, которые способствуют достижению целей и повышению качества жизни. Одновременно важно избегать закрепления деструктивных шаблонов. Как показывают исследования, в том числе описанные в книге «Сила привычки» Чарлза Дахигга, привычки сохраняются в мозге, даже если перестают активно использоваться. Единственный способ снизить их влияние — заменить их альтернативными действиями, ослабляющими устоявшиеся связи.
Этот же принцип применим в социальном взаимодействии.
Люди способны оказывать влияние на нейронные связи друг друга. Каждый раз, когда происходит общение, соответствующие образы в памяти укрепляются или модифицируются. Например, систематическое положительное подкрепление (похвала, внимание) может формировать устойчивую ассоциацию с человеком, усиливая эмоциональную связь. Повторяющиеся раздражители, напротив, формируют негативную реакцию. Это можно рассматривать как разновидность обучения через подкрепление, применимую не только к животным.
Зачем важно говорить себе позитивные вещи?
Ошибки в памяти — распространённое явление. Люди склонны не только забывать информацию, но и формировать ложные воспоминания. В определённых условиях человек может поверить, что с ним происходили события, которых в действительности не было, и даже описывать их в деталях.
Проведённые исследования демонстрируют:
Хотя большинство людей обладают устойчивостью к формированию ложных воспоминаний, достаточно убедительное внушение может изменить самоощущение человека и повлиять на его поведение. Это было показано, например, в эксперименте с участием Элизабет Лофтус и её коллег, где испытуемым внушали, что в детстве они любили спаржу. Позже эти участники действительно демонстрировали положительное отношение к спарже и даже были готовы заплатить за неё больше, чем контрольная группа.
В ходе эксперимента участники заполняли опросник, а спустя неделю им сообщили фиктивные данные о их детских вкусовых предпочтениях, включая любовь к спарже. Значительная часть испытуемых приняла эту информацию за истину, что изменило их отношение к продукту.
После внушения участники стали идентифицировать себя как людей, которым с детства нравилась спаржа. Это изменение самоощущения повлияло на их современные предпочтения, усилив склонность к выбору спаржи в различных ситуациях.
Таким образом, представления о прошлом могут быть скорректированы в настоящем, что, в свою очередь, меняет поведение. Если человеку систематически повторять, что он обладает определёнными чертами, он может начать действовать в соответствии с этим образом. Поведенческие ожидания, транслируемые окружением, могут оказывать влияние на выбор человека в конкретной ситуации.
На конференции TED Элизабет Лофтус подчёркивает, что несмотря на этические ограничения для психотерапевтов, в повседневной жизни формирование положительного образа через внушение может использоваться, например, родителями. Это может быть альтернативой к прямому контролю поведения, особенно в случаях, когда стоит задача мотивации ребёнка к здоровому образу жизни.
Разумное внушение положительных качеств — это не обман, а инструмент формирования уверенности и устойчивой позитивной самооценки. Даже если это основано не на фактах, такие установки способны формировать адаптивное поведение. Позитивный взгляд на себя способствует активации конструктивных стратегий и формирует эффект самореализующихся прогнозов. Вера в положительный исход влияет на восприятие событий и способствует нахождению ресурсов даже в сложных ситуациях.
В конечном счёте, стоит помнить: позитивное подкрепление часто более эффективно, чем критика. Люди склонны адаптироваться под ожидания, которые к ним предъявляют. Поэтому формулирование доброжелательных и мотивирующих посылов окружающим может способствовать их развитию. Самооценка и поведение формируются не в вакууме, а в контексте социального взаимодействия.
Забыть нельзя запомнить
Как функционирует человеческая память и каким образом формируются воспоминания?
При каждом обращении к уже имеющемуся воспоминанию оно подвергается повторной фиксации. Если в этот момент мы размышляем и над другой информацией, новая может частично замещать старую. Этот процесс, называемый реконсолидацией, связан с перестройкой нейронных связей и требует определённого времени.
Механизм понятен: повторение укрепляет знакомое, а неактуальное со временем стирается. Именно так сохраняется основное. Однако научные эксперименты показывают, что возможно искусственное вмешательство в процесс закрепления воспоминаний. Одним из таких средств является анизомицин, ингибирующий синтез белка. Чтобы понять его действие, представим модельный эксперимент. Крысу обучают реагировать на звук как на сигнал к неприятному стимулу — удару током. Со временем она начинает демонстрировать реакцию страха при одном только звуке. Если же перед этим ввести анизомицин в зону мозга, связанную со страхом — амигдалу — условная реакция не формируется: животное не запоминает предыдущие удары и реагирует на каждый как на новый.
Воспоминания становятся уязвимыми в момент их формирования или повторной активации. Это состояние нестабильности делает возможным их изменение, в том числе с помощью фармакологических агентов. Однако использование подобных методов в отношении человека вызывает значительные этические и медицинские сомнения. Даже гипотетически, если бы существовало безопасное и действенное средство, способное предотвратить закрепление травматического воспоминания, оно, скорее всего, не стирало бы его полностью, а лишь фрагментировало. Это может привести к неконтролируемым реакциям, связанным с неполной памятью. В связи с этим предпочтение отдается методам, которые допускают участие самого человека в процессе преодоления последствий травмы.
Следовательно, не все воспоминания подлежат фармакологической коррекции. Существующие подходы психотерапии часто оказываются более эффективными и безопасными. Некоторые препараты могут лишь временно подавлять симптомы, не устраняя их причину.
Известно, что около 10% людей страдают от арахнофобии – патологического страха перед пауками. Эта фобия часто используется в исследованиях, направленных на разработку методов коррекции страха.
В рамках когнитивно-поведенческой терапии применяется экспозиционный метод, при котором пациенты систематически контактируют с объектом страха. Например, пациент наблюдает за живым пауком, что при многократных повторениях приводит к снижению эмоциональной реакции. Этот эффект обусловлен процессом угасания условного рефлекса. Несмотря на эффективность метода, он требует времени, может вызывать дискомфорт и не всегда обеспечивает устойчивый результат, особенно если речь идет о генерализации страха на другие объекты того же типа.
SSD-мозг
Идея прямой загрузки знаний в мозг — например, иностранного языка или текстов книг — выглядит привлекательно, однако практическая реализация такой технологии сталкивается с фундаментальными ограничениями. Освоение информации требует её осмысления и интеграции в существующую когнитивную систему. Без этого даже объемные массивы данных остаются бесполезными. Аналогичная ситуация наблюдается у пациентов, впервые получивших возможность видеть: несмотря на физическую возможность восприятия, они не распознают образы, поскольку навык интерпретации визуальной информации формируется с раннего возраста.
Навык обработки информации играет ключевую роль в её усвоении. Без активного вовлечения невозможно сформировать устойчивые знания или поведенческие реакции.
В ряде экспериментов с грызунами учёные научились воздействовать на отдельные нейроны, ответственные за определённые воспоминания. Метод основан на оптогенетике — технологии, позволяющей активировать нейроны при помощи света. В одном из таких исследований мышей разделили на две группы: одна получала положительное подкрепление (контакт с самкой), другая — отрицательное (электростимуляция). При этом во время воздействия включался свет, активирующий конкретный нейрон. Затем мышей поменяли местами и снова активировали тот же нейрон. Животные демонстрировали поведенческие реакции, соответствующие ранее сформированному опыту, несмотря на изменение условий.
Со временем удалось зафиксировать изменения: страх у одних исчезал, а положительные эмоции у других — угасали. Это свидетельствует о возможности не только идентификации нейронов, хранящих воспоминания, но и их целенаправленного редактирования, включая эмоциональную составляющую.
Таким образом, можно проследить процесс формирования и модификации воспоминаний на уровне отдельных нейронов с возможностью их последующей активации.
Дополнительные исследования касаются влияния сна на переработку воспоминаний. Один из примеров — манипуляции с мышиными снами для изменения ассоциаций, связанных с конкретными местами.
Сон играет важную роль в консолидации информации, полученной в течение дня. У грызунов это особенно наглядно: при прохождении лабиринта у них активируются так называемые "клетки места", расположенные в гиппокампе. Во сне животное воспроизводит этот маршрут в ускоренном режиме, что способствует лучшему запоминанию. Исследователи использовали это явление, чтобы выработать у мышей положительное отношение к определённым участкам лабиринта, активируя центр удовольствия при повторной активации соответствующих клеток во сне. В результате мыши начинали предпочитать эти участки. Однако при многократных запусках интерес снижался, что подтверждает важность контекста и новизны для устойчивости эффекта.
Как мы изучаем язык
Изучение языка зачастую занимает годы: школьные и университетские занятия, дополнительные курсы. При этом младенец, не обладая учебными инструментами, осваивает речь за сравнительно короткий срок, независимо от сложности языка. Как это возможно?
Основной механизм, лежащий в основе усвоения родного языка, — это статистическое обучение (statistical learning). Мозг ребёнка обрабатывает большое количество речевой информации, выявляя закономерности: определяет, какие элементы языка являются значимыми, какие звуки и слоги чаще всего встречаются вместе, и как формируются грамматические структуры.
Статистическое обучение действительно играет важную роль. Но достаточно ли этого?
Существует два значимых ограничения. Во-первых, статистическое обучение требует масштабного объёма языковых данных. Чтобы выявить устойчивые сочетания звуков, необходимо многократное и регулярное их повторение в естественной среде. Причём живое взаимодействие с окружающими более эффективно, чем пассивное восприятие через аудио- или видеоматериалы, особенно для маленьких детей. Во-вторых, с возрастом способность к такого рода обучению значительно снижается. Взрослым приходится сознательно изучать грамматические правила, запоминать лексику и прикладывать усилия для достижения результатов. В то время как ребёнок, находясь в языковой среде, осваивает язык без целенаправленного обучения.
Таким образом, дети, находящиеся в естественной языковой среде, демонстрируют наибольшую эффективность в овладении языком. Взрослым же зачастую приходится прибегать к структурированным формам обучения. Отдельно стоит отметить, что эффективность раннего языкового образования напрямую зависит от интенсивности и погружения в язык.
Результаты усвоения языка в детском возрасте зависят не столько от участия в учебных курсах, сколько от глубины языкового окружения. При ограниченном взаимодействии с языком (например, занятиях пару раз в неделю), врождённые способности детей не реализуются в полной мере. При этом взрослые часто обладают более высокой мотивацией, логическим мышлением и способностью к сознательной переработке информации, что позволяет им достигать прогресса при систематическом обучении. Следовательно, в вопросах раннего обучения ключевым фактором является не возраст, а наличие полноценной языковой среды.
Естественная языковая среда — наиболее эффективный способ усвоения языка. Следует учитывать, что проживание в стране, где используется изучаемый язык, значительно повышает шансы на успешное овладение им. Без такой среды даже продолжительное формальное обучение может оказаться недостаточно эффективным.
Как возраст влияет на мозг
Возрастные изменения затрагивают не только внешность, но и когнитивные функции. Как именно старение влияет на умственные способности?
Снижение когнитивных функций с возрастом подтверждено результатами психологических исследований. Оценка проводится с помощью когнитивных тестов, которые сопоставляются с возрастными показателями. Применяются два подхода: кросс-секционные исследования (сравнение групп разного возраста) и лонгитюдные (наблюдение за одной группой на протяжении времени).
Каждый из методов имеет ограничения. Кросс-секционные исследования не учитывают индивидуальные различия между поколениями. Лонгитюдные — страдают от эффекта повторного прохождения тестов и потери участников. Однако при достаточно больших выборках оба метода демонстрируют стабильные результаты. Оба подхода подтверждают наличие возрастных когнитивных изменений.
Тесты на память (например, воспроизведение рассказа с максимальной детализацией) показывают снижение уже после 25 лет. Логическое мышление снижается с 20 до 30 лет, затем стабилизируется и снова ухудшается после 55. Пространственное мышление ухудшается с 20 до 35 лет, остаётся стабильным до 50, а затем снова снижается. Скорость обработки информации остаётся стабильной до 30 лет, после чего также уменьшается.
Тем не менее, у взрослых сохраняются преимущества в виде накопленных знаний и словарного запаса, что способствует лучшему пониманию сложной информации. Эти ресурсы позволяют компенсировать снижение скорости восприятия. Однако и они подвергаются возрастным изменениям, проявляющимся преимущественно после 70 лет.
Причина подобных изменений — постепенное накопление повреждений в структурах мозга. Как и другие органы, мозг подвержен износу. Организм способен эффективно восстанавливаться в молодом возрасте, но с течением времени регенеративные функции снижаются. Причина этого — в биологических ограничениях, связанных с эволюцией.
С окончанием репродуктивного периода человек теряет эволюционную значимость. Пояснение этого феномена заключается в механизме естественного отбора.
Мутации происходят постоянно. Естественный отбор способствует выживанию особей, у которых они не препятствуют достижению репродуктивного возраста. После этого возраста влияние мутаций уже не влияет на передачу генов следующим поколениям. Следовательно, вредные мутации, проявляющиеся в зрелом возрасте, не устраняются отбором.
Теоретически, если бы репродукция происходила исключительно в более позднем возрасте (например, после 45 лет без медицинского вмешательства), это могло бы способствовать распространению генов, связанных с замедленным старением. Подобные эксперименты успешно проводились на модельных организмах, таких как дрозофилы.
Какие изменения происходят в мозге с возрастом?
Частичная деградация функций мозга связана с гибелью нейронов, однако при естественном старении основной проблемой становится не утрата клеток, а снижение их функциональности. Кроме того, в мозге накапливаются дефектные белки и другие метаболические отходы. Снижается синтез белков, необходимых для нормальной работы нейронных сетей. Научные исследования в этой области теоретически могут привести к созданию лекарств, способных замедлять или даже обращать вспять возрастные изменения. Однако реальность сложнее — изменяется сразу множество параметров, и пока сложно определить, какие молекулы играют ключевую роль, а какие — второстепенные. Эта область требует дальнейших фундаментальных исследований.
Мозг обладает способностью к компенсации нарушений. Это особенно наглядно проявляется при болезни Альцгеймера . Установлено, что у людей с высоким уровнем интеллектуальной активности в течение жизни заболевание прогрессирует медленнее, а интервал между появлением первых симптомов и тяжелыми когнитивными нарушениями увеличен. Однако это явление может быть связано не только с умственной деятельностью, но и с образом жизни, включая питание, физическую активность и отказ от вредных привычек.
Освоение сложных навыков, таких как изучение иностранных языков, позволяет мозгу дольше сохранять когнитивные функции, несмотря на возрастные изменения.
Такая активность формирует так называемый когнитивный резерв. Люди, активно развивавшие мышление и обучение на протяжении жизни, обладают более высоким уровнем этого резерва. Однако попытки нарастить его в пожилом возрасте дают ограниченный эффект. В одном исследовании пожилые участники в течение четырёх лет обучались в университете. Хотя их знания возросли, значимых различий в когнитивных способностях по сравнению с контрольной группой зафиксировано не было.
Какие выводы можно сделать?
Исходя из доступных данных, обучение действительно способствует поддержанию здоровья мозга, но максимальный эффект достигается при его начале в относительно молодом возрасте, когда мозг наиболее пластичен и способен формировать устойчивые нейронные связи. Таким образом, если вы в возрасте около 30 лет раздумываете, на что направить усилия — профессиональное развитие, семью или дополнительное образование, — выбор в пользу обучения может иметь долгосрочные преимущества для когнитивного здоровья.
В молодом возрасте мозг обладает высокой нейропластичностью — способностью к изменениям и адаптации. Со временем эта способность снижается, и обучение новым навыкам становится более сложным. Поэтому раннее интеллектуальное развитие позволяет сформировать базу, которая будет служить опорой в зрелом возрасте. Этот опыт становится фундаментом устойчивости к ментальным нагрузкам и возрастным изменениям.
Молодым людям важно уделять внимание интеллектуальному развитию, систематически решая сложные задачи. Многие научные достижения были сделаны исследователями в возрасте от 20 до 30 лет, что подчеркивает важность использования периода максимальной пластичности мозга. Простые задачи останутся доступными и позже, тогда как сложные требуют определённого возрастного окна.
Сон и физическая активность = Когнитивная эффективность
Для укрепления нейронных связей необходима регулярная активация нейросетей, что достигается через активное обучение и взаимодействие с новой информацией. Однако при одинаковом уровне стимуляции результат может существенно отличаться. На это влияют как наследственные факторы, так и образ жизни. Научные данные подтверждают, что два эффективных способа поддержания когнитивных способностей — это достаточная физическая активность и полноценный сон. Причем качество сна оказывает более выраженное влияние.
Были проведены эксперименты на лабораторных животных:
В одном из них пара крыс размещалась на вращающемся диске над поддоном с водой. Когда экспериментальная крыса засыпала, диск начинал вращаться, и ей приходилось двигаться, чтобы не упасть в воду. Контрольная крыса, находящаяся на той же платформе, могла спать, пока бодрствовала первая. Условия содержания были одинаковыми — постоянная температура, доступ к пище и воде.
Крысы, лишенные сна, погибали в течение месяца, некоторые — уже через 11 дней. Однако однозначную причину смерти установить не удалось.
Что происходило в их организме?
Животные демонстрировали общее ухудшение состояния: повреждения кожи, ухудшение шерстного покрова, скачки температуры тела, рост уровня адреналина и учащение пульса. При этом, несмотря на усиленное потребление пищи, происходила быстрая потеря веса. Даже при восстановлении сна после появления симптомов часть животных не выживала.
Внешне изменения не выглядели фатальными — потеря веса была в пределах допустимого, внутренние органы не имели критических повреждений. Однако отсутствие сна оказывалось несовместимым с жизнью, несмотря на отсутствие видимой патологии.
Позже было выявлено, что у крыс, лишённых сна, в крови увеличивается количество бактерий. Предположили, что причиной смерти могла быть инфекция, но даже после введения антибиотиков животные продолжали умирать. Таким образом, точный механизм гибели остаётся неизвестным.
По мнению исследователей, универсального объяснения не существует, поскольку нарушения происходят на всех уровнях организма одновременно. Этические ограничения и отсутствие конкретной гипотезы ограничивают дальнейшие исследования.
Сон остаётся феноменом, который до конца не объяснён. Его функции пока не определены однозначно, однако отсутствие сна делает нормальное функционирование невозможным.
Существование сна — биологически парадоксально, так как он увеличивает уязвимость организма. Однако все позвоночные спят. Некоторые, как дельфины, вынуждены использовать одну половину мозга, чтобы обеспечить выживание. Даже простейшие организмы демонстрируют суточные циклы активности, сходные со сном. К примеру, червь *Caenorhabditis elegans*, имеющий всего 302 нейрона, также демонстрирует состояния, напоминающие сон. Беспозвоночные и насекомые, включая тараканов, страдают от его лишения: до 95 % тараканов погибают в течение месяца без сна.
У позвоночных невозможно хирургически удалить участок мозга, ответственный за сон, не нарушив при этом жизненно важные функции. Даже в клеточных культурах наблюдаются циклы активности, аналогичные сну. Это указывает на то, что сон — базовая характеристика нервной системы, проявляющаяся на всех уровнях её организации.
Поскольку сон необходим, но его природа остаётся не до конца изученной, исследователи продолжают рассматривать его функции. Среди них — энергетическая экономия, поддержка иммунитета, регулирование гормонального баланса и обмена веществ.
Во время сна особенно активно вырабатывается гормон роста, участвующий в восстановлении тканей. Недостаток сна нарушает толерантность к глюкозе и другие важные метаболические процессы.
Сила воли: развитие и укреплениеНекоторые современные исследования в области нейронауки рекомендуют приступать к приоритетным задачам как можно раньше. Это связано с тем, что по мере бодрствования уровень энергии снижается, и выполнение сложных задач становится труднее.
Существует противоречие: с одной стороны, "утро вечера мудренее", с другой — есть мнение, что когнитивная активность перед сном может быть более продуктивной. Нейробиологи указывают на важность индивидуального подхода к выбору времени для умственной деятельности.
Возможно ли, чтобы память в мозге полностью заполнилась?
Нет. Во-первых, этого просто не происходит в течение жизни человека. Во-вторых, мозг обладает высокой пластичностью, а синаптические связи продолжают формироваться. В-третьих, значительная часть информации забывается, особенно во время сна — этот процесс считается важным механизмом самоочищения памяти.
Как физическая активность влияет на работу мозга?
Даже кратковременная физическая нагрузка положительно влияет на внимание и рабочую память. Регулярные упражнения усиливают этот эффект. Например, 15 минут умеренной активности в день могут продлить ожидаемую продолжительность жизни на несколько лет, а три часа пеших прогулок в неделю улучшают когнитивные функции на 30–35% по сравнению с малоподвижными людьми.
Положительное влияние физической активности подтверждается с помощью нейровизуализации. У физически активных людей отмечается более высокая плотность серого вещества в префронтальной коре и гиппокампе. Также улучшается кровоснабжение мозга в состоянии покоя. Однако при прекращении тренировок этот эффект ослабевает.
Визуальная адаптация мозга
Один из экспериментов по нейропластичности был проведён с использованием очков, переворачивающих изображение. В течение первых трёх дней испытуемые действительно воспринимали мир "вверх ногами", что вызывало трудности в ориентации.
На четвёртый день появляется двойственное восприятие: при касании объектов они визуально "возвращаются" в правильное положение. После шести дней непрерывного ношения очков зрительная картина полностью адаптируется.
Человек продолжает функционировать в изменённой визуальной среде — он может рисовать, читать и управлять автомобилем, несмотря на перевёрнутое изображение.
После снятия очков восприятие на короткое время снова искажается, но затем быстро возвращается к норме.
Этот пример иллюстрирует способность мозга адаптироваться к изменениям окружающей среды путём перестройки восприятия.
Память, опыт и 10 000 часов практики
Исследования в области когнитивной психологии показали, что опытные шахматисты способны за несколько секунд запомнить сложные позиции на доске. Это происходит не из-за выдающейся памяти, а благодаря способности распознавать знакомые шаблоны и взаимодействия между фигурами.
Профессионалы анализируют позиции как осмысленные структуры, в отличие от новичков, которым приходится удерживать в памяти отдельные фигуры без связей между ними.
Если фигуры расставлены случайно, профессионалы демонстрируют худшие результаты — их стратегии обработки информации не работают в таких условиях. Это подчёркивает важность нестандартного мышления и свежего взгляда, особенно в быстро меняющихся условиях.
Что означает правило 10 000 часов?
Психологи Уильям Чейз и Андерс Эрикссон изучали пределы развития рабочей памяти и заложили основу концепции, согласно которой около 10 000 часов целенаправленной практики могут привести к высокой степени профессионализма. Однако сам Эрикссон подчёркивал, что это усреднённая цифра и что качество практики играет ключевую роль.
Согласно одной из теорий, глубокое понимание предмета формируется лишь после длительного взаимодействия с ним. Это означает, что устойчивый интерес и мотивация могут быть следствием длительной практики, а не её причиной.
Одно из известных исследований Эрикссона проводилось с участником под инициалами S.F.
В течение 20 месяцев он тренировался несколько раз в неделю, запоминая последовательности цифр. Изначально он мог запомнить около семи цифр — стандартный объём рабочей памяти. К концу эксперимента его показатель достиг 79 цифр. Это стало возможным благодаря ассоциативной стратегии, основанной на долгосрочной памяти.
Результаты показали, что улучшение происходило не за счёт увеличения объёма памяти, а благодаря эффективному использованию уже известных понятий. Например, цифры интерпретировались как спортивные рекорды, даты или другие значимые образы.
Вначале участник связывал числовые последовательности с беговыми рекордами, известными ему как спортсмену. Позже он начал использовать ассоциации для любых чисел, группируя их в осмысленные блоки. Это позволило ему существенно увеличить объём информации, удерживаемой в памяти.
Такой подход показывает, что ключ к развитию памяти — это использование существующих знаний для создания новых связей.
Объём информации, который мы можем обработать, ограничен, но эффективность значительно возрастает, если использовать долгосрочную память. Именно это отличает эксперта от новичка: опыт позволяет сосредоточиться на сути, не расходуя ресурсы на уже знакомую информацию.
Постарайтесь на время отказаться от привычных суждений и сосредоточьтесь на сути следующего высказывания. Приведённая ниже мысль может показаться простой, но она выражает суть большинства концепций личностного развития.
В социологии существует понятие «эффект Матфея», названный в честь евангельского апостола: «Ибо всякому имеющему дастся и приумножится, а у не имеющего отнимется и то, что имеет» (Мф. 25:29). Это означает, что обладание ресурсами способствует их дальнейшему накоплению. Уже известному автору проще издать очередную книгу, даже если она слабее предыдущих. Финансово обеспеченному человеку легче увеличить капитал — сбережения приносят доход, а доступ к долгосрочным сделкам обеспечивает экономию. Аналогичным образом обстоит дело с накоплением знаний: чем больше база знаний, тем легче усваивать новую информацию за счёт уже сформированных ассоциативных связей. Мир неравномерен, но осознание закономерностей его устройства позволяет эффективнее использовать доступные возможности.
Остановитесь на этом фрагменте и обдумайте его смысл.
«Грустная» часть мозга и принятие решений
В рамках простого поведенческого эксперимента испытуемым предлагалась экономическая игра с реальными денежными ставками. Было обнаружено, что при выигрыше активируется прилежащее ядро — один из центральных элементов системы вознаграждения, связанный с положительным подкреплением. Однако в случае проигрыша прилежащее ядро демонстрирует инертность, схожую с состоянием покоя. Несмотря на это, субъективно человек ощущает разочарование или грусть. Это указывает на участие других структур мозга в восприятии негативного опыта.
За обработку неприятных переживаний отвечает островковая кора. Она участвует в формировании субъективных эмоциональных состояний, особенно связанных с отвращением, болью и внутренним дискомфортом.
Возникает закономерный вопрос: существует ли в мозге некий «координационный центр» — главный нейрон или участок, принимающий финальные решения? Ответ отрицательный. Архитектура мозга децентрализована. Каждый нейрон, будь то в зрительной коре, прилежащем ядре или орбитофронтальной области, принимает локальные решения на основе поступающей информации.
Решения, лежащие в основе поведения, — от выбора напитка до запуска моторной активности — являются следствием конкуренции между нейронными группами. В каждый момент побеждает та популяция нейронов, чья активность оказывается доминирующей. Учитывая, что мозг состоит примерно из 86 миллиардов нейронов, каждый из которых связан с тысячами других, поведение человека — это результат сложной динамической самоорганизации.
Таким образом, вся когнитивная деятельность, включая принятие решений, возникает как результат взвешивания конкурирующих сигналов. Мозг — это не иерархическая структура, а распределённая сеть.
Полушария мозга и нейропсихология любви
Часто можно услышать утверждение, что левое полушарие отвечает за логику, а правое — за творчество. В популярной культуре это представление укоренилось, но оно базируется на экспериментах с пациентами с рассечённым мозгом — у которых хирургически разделены связи между полушариями, в частности мозолистое тело.
Эти операции выполнялись в XX веке для лечения эпилепсии. Удивительно, но пациенты сохраняли интеллект, речь, память и моторику, несмотря на отсутствие межполушарной связи. Исследования Роджера Сперри и Майкла Газзанига показали, что каждое полушарие может обрабатывать информацию независимо и в определённых условиях демонстрирует автономное поведение.
В одном из экспериментов пациенту (W.J.) в правую руку давали предмет — например, очки. Он без проблем идентифицировал и называл их. Однако, если тот же предмет помещался в левую руку, он мог его использовать, но не называл — информация обрабатывалась правым полушарием, которое у большинства людей не связано с речевой функцией.
Зрение организовано перекрёстно: стимулы из левого поля зрения обрабатываются правым полушарием и наоборот. Это позволило создавать эксперименты, в которых каждое полушарие получало отдельную информацию. Например, если слово «HEART» показывать так, чтобы «HE» попадало в правое полушарие, а «ART» — в левое, то человек называл слово «ART», а левой рукой указывал на карточку «HE». Это доказывает, что каждое полушарие воспринимает информацию независимо.
Нейробиология влюблённости
Влюблённость — не просто метафора, а конкретное функциональное состояние мозга. Современные методы нейровизуализации, такие как функциональная МРТ, позволяют наблюдать активацию ряда структур при виде объекта привязанности.
У влюблённых наблюдается усиленная активность хвостатого ядра и вентральной области покрышки — дофаминэргических участков, связанных с мотивацией, поощрением и стремлением к цели. Параллельно снижается активность миндалевидного тела (амигдалы), отвечающего за обработку страха и тревоги. Такое сочетание усиливает ощущение эмоциональной значимости объекта любви при сниженной критичности восприятия.
В ряде исследований влюблённость уподобляется зависимому поведению. Параллели с наркотической зависимостью прослеживаются как на уровне мозговых паттернов, так и в поведении: одержимость объектом, постоянные мысли о нём, эмоциональная лабильность и "ломка" при разрыве отношений.
Исследования показали, что в среднем влюблённый человек думает о своём возлюбленном не менее 65 % времени бодрствования. Поведенческие паттерны включают поиск близости, усиленную мотивацию и тенденцию к рационализации. Как и в случае с зависимостью, нарастающее удовлетворение не уменьшает желания — оно только усиливает стремление к новым контактам.
Романтические ожидания и иллюзии симметрии
В одном из поведенческих экспериментов приняли участие 127 пар студентов — друзей противоположного пола, между которыми отсутствовали романтические отношения. Им предлагалось оценить уровень взаимного притяжения.
Результаты показали: чем выше участник оценивает свою романтическую симпатию к другу, тем больше он уверен, что это чувство взаимно. Эта когнитивная ошибка — разновидность проекции, когда человек приписывает другим свои собственные эмоциональные состояния.
Наблюдение за парами в течение четырёх недель выявило, что романтические чувства одного из участников часто действительно со временем индуцируют симпатии у другого. Особенно высока вероятность, если субъект обладает устойчивой самооценкой и уверен в своей привлекательности как потенциального партнёра.
Вместо послесловия
Мы рассмотрели ключевые принципы функционирования мозга, а также проанализировали различные эксперименты, иллюстрирующие его работу. Узнали важные факты из области нейробиологии и психологии. Знание о том, как работает мозг, может быть полезным, но его ещё более ценным делает умение применять эти знания в повседневной жизни. Пусть эта информация способствует вашему личному развитию и расширению кругозора.
Желаем вам успехов!