Мариано Сигман - Тайная жизнь мозга. Как наш мозг думает, чувствует и принимает решения
Ошибка Пиаже
Один из самых замечательных экспериментов, проведенных знаменитым швейцарским психологом Жаном Пиаже, получил название «А, а не Б». Первая часть выглядит так: с двух сторон стола лежат две салфетки. Десятимесячному младенцу показывают предмет, который потом накрывают первой салфеткой («А»). Ребенок находит этот предмет легко и без колебаний.
За этой с виду простой задачей стоит когнитивный трюк, известный как «постоянство объекта»: для того чтобы найти предмет, необходимо суждение, идущее дальше непосредственного восприятия. Предмет не исчез. Он просто спрятан. Ребенок, способный это понять, должен обладать картиной мира, в которой вещи не прекращают существовать, когда мы больше не видим их. Разумеется, это абстрактное мышление[4].
Вторая часть эксперимента начинается точно так же. Десятимесячному младенцу показывают предмет, который потом накрывают салфеткой «А». Но прежде чем ребенок успевает что-то сделать, экспериментатор перекладывает предмет под салфетку «Б» таким образом, чтобы ребенок видел эту перемену. И тут происходит странная вещь: младенец поднимает салфетку, под которой предмет лежал сначала, как будто он не видел, что происходило у него на глазах.
Эта ошибка практически неизменно происходит с детьми десятимесячного возраста, принадлежащими к любой культуре. Эксперимент поразительно удачно демонстрирует основы нашего мышления. Но вывод Пиаже о том, что младенцы в этом возрасте до сих пор не вполне понимают абстрактную идею постоянства объекта, ошибочен.
При пересмотре этого эксперимента десятилетия спустя была предложена более правдоподобная и гораздо более интересная интерпретация: младенец знает о перемещении объекта, но не в состоянии воспользоваться этой информацией. Подобно пьяному человеку, он слабо контролирует свои действия. Точнее говоря, у него еще не развилась система тормозного контроля, то есть способность воздержаться от действия, которое он уже запланировал совершить.
Этот пример отражает общее правило. В следующем разделе мы увидим, как определенные аспекты мышления, которые кажутся сложными и изощренными, например нравственность или математика, уже присутствуют в схематическом виде со дня нашего рождения. С другой стороны, некоторые навыки, которые кажутся почти элементарными, – такие как способность приостановить исполнение принятого решения, – развиваются постепенно и последовательно. Чтобы разобраться, как мы пришли к такому пониманию, нужно внимательно рассмотреть исполнительную систему, или «диспетчерскую вышку» мозга, состоящую из обширной нейронной сети, расположенной в префронтальной коре, и ее медленное созревание в детском возрасте.
Исполнительная система
Сеть во фронтальной коре, формирующая исполнительную систему, определяет нас как общественных существ. Приведем небольшой пример. Когда мы хватаем горячую тарелку, возникает естественный рефлекс немедленно отпустить ее. Но взрослый человек, как правило, тормозит этот рефлекс и быстро находит ближайшее место, куда можно поставить тарелку, не разбив ее.
Исполнительная система регулирует, контролирует и администрирует все эти процессы. Она формирует планы, разрешает конфликты, направляет наше внимание и тормозит некоторые рефлексы и привычки. Таким образом, наша способность управлять действиями зависит от надежности исполнительной системы[5]. Если она не работает надлежащим образом, мы роняем горячую тарелку, рыгаем за столом и проигрываем все деньги в рулетку.
Фронтальная кора очень неразвита в первые месяцы жизни и развивается гораздо медленнее, чем другие отделы мозга. Из-за этого дети могут демонстрировать лишь самые базовые функции контроля.
Психолог и исследователь мозга Адель Даймонд провела обширное и тщательное исследование физиологического и нейрохимического развития исполнительных функций в течение первого года жизни ребенка. Она обнаружила четкую связь между некоторыми аспектами развития лобной коры и способностью младенцев выполнять тест Пиаже «А, а не Б».
Что мешает ребенку решить эту простую с виду задачу? Младенцы не могут запомнить разные места, где можно спрятать предмет? Или они не понимают, что предмет изменил свое место? Или, как предполагал Пиаже, не вполне осознают, что предмет не прекратил свое существование, когда его спрятали под салфетку? Манипулируя всеми переменными в эксперименте Пиаже – количеством повторений одного и того же действия, интервалом времени для запоминания положения предмета и способом, с помощью которого ребенок демонстрирует свое знание, – Даймонд смогла доказать: главный фактор, препятствующий выполнению задачи, – неспособность младенца затормозить уже подготовленную реакцию. Вместе с этим она заложила основу для сдвига парадигмы: дети не всегда нуждаются в усвоении новых понятий. Иногда им просто нужно научиться выражать то, что им уже известно.
Секрет в их глазах
Итак, мы знаем, что десятимесячные младенцы не могут противостоять искушению протянуть руку туда, куда собирались, даже если они понимают, что желаемый предмет изменил свое расположение. Мы также знаем, что это связано со специфической незрелостью нейронных контуров лобной коры и с молекулами, управляющими тормозными функциями. Но как мы узнаём, что младенцы действительно понимают, где спрятан предмет?
Секрет кроется в направлении их взгляда. Младенцы тянут руки к старому месту, но смотрят в правильном направлении. Их взгляд и руки указывают в разные стороны. Взгляд показывает, что они знают, где находится предмет; движение рук – что они не могут затормозить ошибочный рефлекс. Они – то есть мы – ведут себя, как двухголовые чудища. В этом случае, как и во многих других, разница между детьми и взрослыми состоит не в том, что им известно, а в том, как они действуют исходя из этого знания.
Самый эффективный способ догадаться, о чем думает ребенок, – проследить за направлением его взгляда[6]. Исходя из предположения, что младенцы больше смотрят на вещи, которые их удивляют, можно придумать много игр, чтобы выявлять их умение различать предметы. Например, было установлено, что младенцы через день после рождения уже имеют представление о числах, хотя раньше казалось, что это невозможно определить.
Эксперимент выглядит так. Младенцу показывают серии картинок. Три уточки, три красных квадрата, три синих круга, три треугольника, три палочки… Единственный регулярный момент в этой последовательности носит абстрактный характер: в каждой серии – три картинки. Потом младенцу показывают еще две картинки: на одной два цветка, а на другой – четыре. На чем дольше задерживается взгляд новорожденных? Разумеется, он блуждает, но все малыши дольше смотрят на картинку с четырьмя цветками. И дело не в том, что на ней больше предметов. Если им показывают последовательность из групп по четыре предмета, то взгляд детей задерживается на картинке, где их только три. Они как будто устают постоянно видеть одинаковое количество предметов и испытывают удивление от картинки, которая нарушает правило.
Лиз Спелке и Вероника Изард доказали, что понимание численности сохраняется даже в разных режимах восприятия. Новорожденные слышат серии из трех гудков, ожидают увидеть три предмета и удивляются, когда этого не происходит. Иными словами, младенцы устанавливают количественное соответствие между слуховым и зрительным восприятием. Если это абстрактное правило не соблюдается, их взгляд становится более пристальным. Эти малыши появились на свет лишь несколько часов назад, но в их умственном аппарате уже заложены основы математики.
Развитие внимания
Когнитивные способности развиваются неоднородно. Некоторые, например способность формировать понятия, являются врожденными. Другие, такие как исполнительные функции, едва обозначены в первые месяцы жизни. Самый наглядный пример – развитие сетевой системы внимания. В когнитивной нейронауке вниманием называют механизм, позволяющий нам избирательно сосредоточиваться на конкретном аспекте информации и игнорировать все сопутствующие элементы.
Все мы иногда (или часто) испытываем проблемы с вниманием – к примеру, когда мы с кем-то беседуем, а рядом идет другой интересный разговор[7]. Из вежливости мы стараемся сосредоточиться на собеседнике, но наш слух, взгляд и мысли направлены в другую сторону. Здесь различают две составные части, направляющие и ориентирующие внимание: эндогенную (внутреннюю), то есть наше желание на чем-то сосредоточиться, и экзогенную (внешнюю), которая обусловлена внешними стимулами. К примеру, управление автомобилем представляет собой конкурентную ситуацию между этими частями, поскольку мы хотим сосредоточиться на дороге, но нас отвлекают рекламные вывески, яркие огни или красивые пейзажи, – одним словом, все то, что запускает механизм экзогенного внимания.
