Джон Медина - Правила мозга. Что стоит знать о мозге вам и вашим детям
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 «ящеричный мозг». 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.
