Ошибаться полезно. Почему несовершенство мозга является нашим преимуществом

Бекк Хеннинг

Когда оркестр разучивает новую мелодию, музыканты должны сделать две вещи: во-первых, освоить некие новые навыки (комбинации пальцев и их последовательности); во-вторых, что более важно, точно запомнить, когда, что и как надо играть. Но это они могут понять, только следя за дирижером и слушая своих коллег. Когда оркестр репетирует новое произведение, музыканты, по сути, заново учатся взаимодействовать и запоминают, как это правильно делать, чтобы в нужный момент вызвать из памяти данные знания. Информация в мозге также кодируется в форме взаимодействия нервных клеток. «Репетируя» новые знания, нейроны налаживают взаимодействие таким образом, чтобы впоследствии было легче извлекать закодированную информацию. Чтобы чему-то научиться, им надо менять характер и структуру своих контактов.

Поскольку

в мозге нет дирижера, нервным клеткам приходится полагаться исключительно на соседей. Происходящие при этом биологические процессы на клеточном уровне очень хорошо известны. В упрощенном виде все изменения в местах контактов нервных клеток при обучении происходят по одному основному принципу: часто используемые контакты укрепляются, а редко используемые – затухают. Таким образом, когда в мозге появляется важная информация (то есть создается некое характерное взаимодействие нервных клеток), ее надо каким-то образом запомнить. Для этого нейроны так видоизменяют свои контакты, чтобы в следующий раз данную информацию было проще извлечь. Если синапсы задействуются особенно активно, то имеют место определенные изменения и в самой нервной клетке, чтобы в следующий раз эта активация происходила еще сильнее. И наоборот, неиспользуемые синапсы не получают структурной поддержки и со временем ликвидируются. Это экономит энергию, что позволяет мозгу обходиться всего 20 ваттами мощности. Для сравнения: электрической духовке требуется в сто раз больше энергии, чтобы испечь всего пару булочек. Похоже, духовки не обладают высоким интеллектом.

Вот так и происходит обучение системы. Она изменяет свою структуру, чтобы легче было переходить в активное состояние. Таким образом, можно сказать, что информация откладывается в нейронной сети «между» нервными клетками, в местах их связи друг с другом. Это, конечно, нельзя назвать постоянным местом прописки, так как для извлечения информации из памяти каждый раз приходится заново активировать нервные клетки. Правда, чем лучше контакты между ними, тем легче осуществляется данный процесс, но из одних только контактов информацию не получишь. Если вскрыть мозг, то можно увидеть только соединения между нейронами, но определить, как они взаимодействуют между собой, невозможно. Вы не сможете понять, какая информация «записана» в мозге и с помощью какой динамической активации ее можно извлечь.

В условиях стресса мы учимся лучше всего – и хуже всего

Нейронная система обработки информации чрезвычайно эффективна, потому что по своей гибкости намного превосходит статичные компьютерные системы, не нуждается во внешнем контроле (дирижере) и может приспосабливаться к любым условиям окружающей среды. Но такая форма обучения имеет и свои недостатки. Поскольку процессы перестройки нервных клеток испытывают на себе влияние обычных биологических колебаний, мы не всегда учимся с одинаковым успехом. Например, при стрессе мы нередко впадаем в ступор. Каждый, кому приходилось готовиться к экзаменам в условиях дефицита времени, знает, как тяжело справляться с подобным стрессом. Важная информация не хочет оседать в голове. А если все-таки оказывается там, то в самый ответственный момент (на экзамене) ее невозможно извлечь. Почему же стресс так негативно сказывается на обучении?

Прежде всего необходимо отметить, что стресс в принципе не блокирует нашу способность к обучению. Наоборот, он может ускорить процесс усвоения знаний. В условиях острого стресса (например, когда мы сильно испуганы или, напротив, чем-то приятно удивлены) поступающий в мозг гормон норадреналин способствует активации как раз тех его областей, которые усиливают внимание. Примерно через двадцать минут на помощь этому процессу приходит гормон кортизол, подавляющий сопротивляемость нервных клеток. В результате мы еще сильнее сосредоточиваемся. Вывод: острый стресс усиливает способность к обучению. Например, если однажды мы, переходя дорогу, по рассеянности едва не попадаем под машину, то в следующий раз будем намного внимательнее. То же самое касается и положительного стресса: мы никогда не забудем свой первый поцелуй, хотя речь идет об одноразовом событии.

Благодаря стрессу нейронная сеть оживляется и улучшает способность

быстро усваивать новую информацию. Но, если содержание информации никак не связано со стрессом, этого не происходит. Ведь задача мозга в этих условиях заключается именно в том, чтобы сконцентрироваться на важной информации, имеющей отношение к стрессу. Все остальное несущественно. Вот почему стресс при обучении – это палка о двух концах. Если вызвать у участников эксперимента стресс, например заставить окунуть руку в ледяную воду и одновременно заучивать перечень каких-то слов, то на следующий день они лучше всего будут помнить те слова, которые были как-то связаны с холодной водой («вода», «холод»), а не какие-то другие («квадрат», «вечеринка»).

Если меня чуть не переехала машина, то я сразу усваиваю взаимосвязь между вероятностью смерти и необходимостью посмотреть сначала налево, а затем направо, прежде чем переходить дорогу. Этого я никогда не забуду. Если же я учу латынь, то мне придется сильно напрячь голову, чтобы обнаружить связь между alea iacta est (жребий брошен) и последствиями плохой оценки на экзамене.

Подведем пока краткие промежуточные итоги: мозг довольно хорошо обучается в условиях стресса, если речь идет об усвоении информации, связанной с этим стрессом. Мы с первого же раза усваиваем, что хвататься за раскаленную плиту – это не самая лучшая идея. Динамика нервных клеток активно регулируется гормонами стресса, чтобы в памяти лучше всего откладывались эмоциональные аспекты (боль от ожога важнее, чем данные о производителе плиты). Только эмоции, никаких фактов. Потому что это же так скучно: факты, факты, факты. И тут мы подходим еще к одному слабому месту мозга в процессе обучения.

Трудности заучивания наизусть

Вы еще помните список слов, приведенный в начале главы? Ну хотя бы половину? Если да, то я вас поздравляю. И как же это у вас получилось? Если вы строили смысловые ассоциации, придумывали себе истории или зрительные образы, чтобы как-то увязать слова друг с другом, то тем самым фактически увеличивали объем информации, подлежащей запоминанию. Чтобы запомнить, вам пришлось учить больше, чем задано. Парадокс. Кроме того, можно задать вполне оправданный вопрос: а для чего все это? Ведь все слова в этом списке не имеют никакого смысла. Они подобраны случайно и никак не связаны друг с другом. Зачем их запоминать? Просто потому, что так захотелось автору?

В этом-то все и дело. Наш мозг может динамично приспосабливаться ко многим ситуациям и усваивать новые знания, но голый информационный материал типа отдельных терминов, дат и фактов к ним не относится. Если попытаться выяснить, где проходит верхний предел, то мы выходим примерно на двадцать запоминаемых объектов (без использования вспомогательных средств типа сочинения историй). И это в общем-то мало. Список в начале главы занимает на диске компьютера всего 116 байт, а фотография зебры может превосходить этот объем в миллионы раз. И все же мы лучше запоминаем образную историю про то, как мечтательная зебра, сосущая леденец, брела по лабиринту, чем четыре отдельных слова! Почему мозг плохо справляется с запоминанием таких простых вещей, как всего несколько слов?

Причина опять-таки заключается в особенностях его функционирования. Он не заучивает информацию наизусть, а организует новые знания. В этом его отличие от компьютера. Простой пример: я мог бы в правильном порядке назвать вам авторов всех голов немецкой сборной в ворота Бразилии в том памятном матче чемпионата мира, закончившемся со счетом 7:1. 11-я минута – 1:0 Мюллер, 23-я минута – 2:0 Кроос, 24-я минута – 3:0 Кроос… Из жалости к бразильским болельщикам я не буду приводить этот список до конца и перейду сразу к сути дела: даже помня все эти данные, что вы можете сказать о той игре? Не слишком много, если вы не видели шок и ступор бразильцев и радость Филиппа Лама. Значение игры не определяется комбинацией статистических данных. Но если вы видели тот матч, то понимаете, почему бразильцы все еще не в состоянии забыть его, несмотря на реванш, которого они добились на Олимпийских играх.