Стань умнее. Развитие мозга на практике
Шрифт:
Завершив данное исследование, Клингберг взял выходной и длинным днем короткого скандинавского лета отправился покататься на байдарке. И вот, в то время как он греб, в голове исследователя постоянно крутился один и тот же вопрос: что означает тот факт, что решением разных задач для рабочей памяти занимаются одни и те же области мозга? Подобных вопросов, столь же обширных и всеобъемлющих, как озеро Меларен, ученые меньшего масштаба стараются избегать, дабы не заблудиться в чаще общих мыслей и рассуждений. Но Клингберг, которого внешне запросто можно было спутать с Лэнсом Хенриксеном, актером, сыгравшим андроида Бишопа в фильме «Чужие», продолжал раздумывать над этим вопросом. И в конце концов нашел на него ответ – по сути, даже не ответ, а научную гипотезу. Если в решении всех задач, требующих применения рабочей памяти, участвуют одни и те же зоны мозга, рассудил ученый, то, возможно, тренинг для улучшения результатов при решении одной такой задачи приведет к повышению эффективности и при решении другой, ведь для этого требуется усилить одну и ту же часть мозга. Точно так же спортсмен, регулярно отжимающийся от пола, со временем начинает поднимать больший вес.
Клингберг тут же записал новую гипотезу в маленький черный блокнотик, который всегда носил с собой. И она оставалась там на протяжении двух лет, пока в 1999 году исследователь не перешел в отделение нейропедиатрии Каролинского института, чтобы продолжить там работу над своей докторской диссертацией. Это отделение активно занималось исследованиями в области СДВГ, и, попав туда, Клингберг получил
Однако у него была одна существенная проблема: другие психологи уже якобы доказали, что эксперимент Клингберга совершенно бессмысленен, что практика в решении одного типа задач, требующих применения рабочей памяти, никогда не приведет к повышению эффективности при решении задач другого типа. Самым известным считалось исследование Андерса Эрикссона и его коллег по Университету Карнеги-Меллон – отчет по этой работе был опубликован в 1980 году в уважаемом научном журнале Science {25} . В нем описывался двадцатимесячный эксперимент, в котором принял участие некий молодой человек (в отчете назвались только его инициалы – С. Ф.). Студент последнего курса «со средней памятью и среднестатистическим уровнем интеллекта для учащегося колледжа», С. Ф. согласился на эксперимент добровольно; ему самому очень хотелось узнать, сможет ли он существенно развить рабочую память. Молодому человеку не давали никаких специальных заданий и инструкций; его просто попросили слушать произносимые произвольные ряды цифр и вспоминать их в обратном порядке – как можно больше из названного ряда. Сначала, как и большинство людей, он безошибочно воспроизводил всего семь цифр. («Магическое число “семь плюс-минус два”» – так назывался классический труд, опубликованный в 1956 году психологом Джорджем Миллером; именно в нем был впервые описан эксперимент, четко ограничивший число элементов, которые способна удерживать кратковременная память человека {26} .) Но упорный С. Ф. практиковался около часа в день трижды в неделю на протяжении более полутора лет и постепенно запоминал все больше и больше чисел. По истечении 15 недель он точно, в нужной последовательности воспроизводил в обратном порядке до 25 произвольно названных чисел. По прошествии года их было уже 70. К концу эксперимента, через 20 месяцев занятий, молодой человек правильно называл целых 90 цифр, сравнявшись с чемпионами в данной области, но при этом у него не наблюдалось ни малейшей тенденции к замедлению темпов улучшения памяти. Однако когда его просили запомнить что-то, кроме череды случайных чисел – хотя бы последовательность букв, – результаты оказывались ничуть не лучше, чем у любого среднестатистического человека: объем его памяти сокращался до примерно шести согласных.
25
Ericsson K. A., Chase W. G., et al., «Acquisition of a memory skill», Science, 1980 Jun. 6; 208: 1181–1182.
26
Miller G. A., «The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information», Psychol. Rev., 1956 Mar.; 63 (2): 81–97.
Как же так? Выяснилось, что С. Ф. научился запоминать 90 чисел, но не мог сохранить в памяти больше шести букв, потому что он подсознательно выработал мнемонические стратегии по превращению наборов случайных чисел в более крупные значимые кластеры, которые потом вспоминал без особого труда: возраст, даты, хронометраж и т. д. Но, разумеется, стратегии, разработанные специально для запоминания чисел, оказывались бесполезными, когда нужно было запомнить буквы или что-нибудь еще. Подобные трюки с памятью использовал в свое время журналист Джошуа Фоер – именно так он выиграл Чемпионат памяти США 2006 года, о чем написал в своем бестселлере «Эйнштейн гуляет по Луне» [4] . Это действительно весьма мощные инструменты, но по своей сути они не что иное, как трюки, уловки. Они помогут вам запомнить любой список, но не позволят увидеть в нем смысл. Они не сделают человека умнее и не улучшат его рабочую память.
4
Фоер Д. Эйнштейн гуляет по Луне. Наука и искусство запоминания. – М.: Альпина Паблишер, 2013.
Тут мне, пожалуй, стоит подробнее рассказать о том, чем отличаются кратковременная память от рабочей. Надо признать, эту разницу игнорируют очень многие журналисты, пишущие для широкой аудитории, и даже некоторые психологи. Но оно есть. В обоих случаях речь идет о запоминании информации на несколько секунд, а не часов или тем более месяцев или лет. Кратковременная память – это то, что оценивал в своем эксперименте Эрикссон: способность мозга быстро выплевывать то, что ему только что скормили. Тут все предельно просто и не имеет практически ничего общего с интеллектом и решением задач. А вот рабочая память – это способность управлять и манипулировать запомненным: тасовать числа, складывать их, определять, четные они или нечетные, и т. д., и т. п. Если говорить о языке, то именно рабочая память позволяет нам не просто запоминать предложения, но и понимать их смысл и даже обдумывать, каких последствий стоит ждать после их произнесения. Как сказал один исследователь, рабочая память – это рабочее пространство разума, заводские цеха, в которых сырье обрабатывается и собирается в полезный продукт {27} . Кратковременная память позволяет вам запоминать номера телефонов, но только благодаря рабочей памяти вы сможете перемножить в уме три первые цифры номера на четыре остальные. Для этого вам потребуется строжайший контроль над объектами своего внимания и умение не отвлекаться ни на что постороннее. Такие жесткие требования к рабочей памяти объясняются тем, что перемножение в уме двузначных (не говоря уже о трех– и четырехзначных) чисел является довольно трудной задачей. Ведь вам надо перемножить первые числа, отложить в памяти полученный итог и держать его там, пока вы выполняете следующие операции, по мере необходимости быстро извлекая нужные данные из хранилищ своего мозга. Именно рабочая память позволяет поэту играть словами, подбирая наилучшую формулировку для своих мыслей; именно благодаря ей мы, покончив с первым этапом инструкций и указаний, в нужный момент вспоминаем второй и третий. И именно лимитами нашей рабочей памяти объясняется, почему пользоваться за рулем автомобиля громкой сотовой связью не менее опасно, чем разговаривать, держа телефон в руке: дело в том, что ваша способность понимать смысл вещей является чрезвычайно ценным и дефицитным «товаром».
27
Chein J. M., Morrison A. B., «Expanding the mind’s workspace: Training and transfer effects with a complex working memory span task», Psychon. Bull. Rev., 2010 Apr.; 17 (2): 193–199.
Самым незабываемым и эпатажным примером возможностей рабочей памяти из всех, какие я когда-либо видел, был мой друг детства Дэн Фейгельсон. Еще подростком он обнаружил, что может по требованию повторить в обратном порядке любое слово, из скольких бы букв оно ни состояло. Вы ему говорили «согласование», а он через пару секунд выдавал: «еинавосалгос». Это было забавно и удивительно. А секрет моего приятеля, по его собственным словам, заключался в том, что он представлял себе слово так, как если бы оно было написано на доске, а затем
Вот что такое рабочая память.
Но вернемся к нашему исследованию. Итак, в результате эксперимента с С. Ф. Эрикссон пришел к выводу, что тренинги не влияют на общий объем кратковременной памяти. Однако Торкель Клингберг решил узнать, нельзя ли использовать для увеличения объема рабочей памяти что-нибудь, кроме мнемонических стратегий и других подобных трюков и приемов.
Размышляя над этим вопросом, ученый черпал вдохновение в работах одной из самых влиятельных и уважаемых фигур за всю историю исследований в области нейронной пластичности (так называют способность мозга адаптироваться в результате полученного опыта), Майкла Мерцениха. В начале 1980-х, когда большинство нейробиологов по-прежнему считали, что практически все зоны мозга постоянно «настроены» на обработку информации только одного определенного типа, Мерцених опубликовал отчеты по ряду любопытнейших исследований {28} . В них рассказывалось, в частности, о том, что ученому удалось за несколько недель изменить то, какая область мозга обезьяны обрабатывает информацию, поступающую от первого пальца ее левой кисти, – просто путем обездвиживания второго пальца, для чего животному был перерезан соответствующий нерв. Вместо того чтобы находиться без дела, после того как в нее переставали поступать нервные сигналы от обездвиженного пальца, зона мозга, ранее занимавшаяся им, начинала обрабатывать информацию, поступающую от второго пальца. В последующие три десятилетия Мерцених продолжал свои исследования, раз за разом демонстрируя, что живые существа, в том числе и человек, могут извлечь из такого перераспределения нейронных функций немалую пользу. По мере того как разграничению точечных различий между осязательным, звуковым или зрительным контактами начинает уделяться больше внимания, зона мозга, ранее ответственная только за один контакт, расширяется и начинает эффективнее решать и другие задачи. Так, например, ученый обнаружил, что детей, больных дислексией, можно научить распознавать тончайшие нюансы в звуках, благодаря чему они начинают лучше понимать устную речь {29} ; пожилые водители (старше 70) могут посредством тренингов частично восстановить поле обзора, которое с возрастом постепенно сужается {30} , и т. д.
28
См., например, Merzenich M. M., Nelson R. J., et al., «Somatosensory cortical map changes following digit amputation in adult monkeys», J. Comp. Neuro., 1984 Apr. 20; 224 (4): 591–605; and Merzenich M. M., Kaas J. H., et al., «Topographic reorganization of somatosensory cortical areas 3b and 1 in adult monkeys following restricted deafferentation», Neuroscience, 1983 Jan., 8 (1): 33–55.
29
Temple E., Deutsch G. K., et al., «Neural deficits in children with dyslexia ameliorated by behavioral remediation: Evidence from functional MRI», PNAS, 2003 Mar. 4; 100 (5): 2860–2865.
30
Wolinsky F. D., Vander Weg M. W., et al., op.cit.
Клингберг позаимствовал у Мерцениха два важных принципа. Во-первых, чтобы тренинг был успешным, он должен проводиться относительно короткими «очередями» по 20–30 минут в день, повторяясь четыре-шесть раз в неделю на протяжении как минимум месяца. Во-вторых, его график нужно постоянно адаптировать с учетом текущего уровня способностей человека, который этот тренинг проходит. Обучаемому не должно быть ни слишком легко, ни слишком трудно; задание следует выбирать на пределе возможностей человека, чтобы оно оставалось на данном уровне до тех пор, пока человек не добивается определенного прогресса. После этого ему нужно предложить более трудную задачу. На основе двух вышеназванных принципов Мерцениха Клингберг выработал стандартизированную схему когнитивного тренинга: четыре недели коротких ежедневных и очень интенсивных занятий, постоянно адаптируемых так, чтобы сложность заданий была на пределе возможностей обучаемого. И данная схема, как покажет время, имела решающее значение не только для успеха самого Клингберга, но и для бурного развития всей этой области.
Для участия в исследовании перспектив развития рабочей памяти Клингберг отобрал 14 детей в возрасте от 7 до 15 лет – всем им педиатры поставили диагноз СДВГ (синдром дефицита концентрации внимания с гиперактивностью {31} ). Ребятам предложили на протяжении пяти недель проводить по 25 минут в день пять дней в неделю за развивающими рабочую память компьютерными играми, разработанными программистом Йонасом Бекеманом. Но половина детей играла в игры, которые постепенно усложнялись, все время оставаясь на пределе возможностей игрока, а вторая половина – в игры, которые изначально были довольно простыми и не менялись до конца тренинга. Каждая представляла собой вариацию стандартизированных тестов на определение объема рабочей памяти. Например, в игре «цифры задом наперед» ребенку показывали ряд цифр на клавиатуре, одновременно называя их вслух, а он потом должен был набрать их в обратном порядке. (Именно из-за обратного порядка эта задача становится не просто мерилом кратковременной памяти, а способом развития рабочей памяти, ведь, чтобы ее выполнить, человеку приходится в уме манипулировать рядом цифр.) По мере того как дети из первой (адаптивной) группы запоминали и воспроизводили все больше знаков, предлагаемые им ряды постепенно увеличивались.
31
Klingberg T., Forssberg H., et al., «Training of working memory in children with ADHD», J. Clin. Experi. Neuropsych., 2002; 24 (6): 781–791.
Нужно отметить, что, с точки зрения психологов старой школы, весь этот эксперимент практически не имел смысла. Использованные Клингбергом задачи разрабатывались не как тренинговые программы, а как нечто вроде умственного эквивалента зрительных тестов. Использовать их для развития памяти казалось все равно что раз за разом проходить тест IQ; более высокие баллы вовсе не означали бы, что вы поумнели. Они лишь свидетельствовали бы, что вы научились с лучшими результатами проходить данный конкретный тест.
Однако неожиданно для многих Клингберг получил поистине поразительные результаты: семеро детей из адаптивной группы начали не только эффективнее выполнять тренинговые задания – улучшились и другие показатели их рабочей памяти. Это выглядело так, как если бы человек регулярно ходил на тренировки по гольфу и в результате начал лучше играть в баскетбол. Более того, уровень гиперактивности этих ребят, который оценивался по движениям их голов, также серьезно снизился. (Ранее проведенные исследования показали, что дети с диагнозом СДВГ, как правило, проходят тесты на оценку рабочей памяти с худшими результатами, чем их сверстники, но тут все неоднозначно: девочек с неразвитой рабочей памятью примерно столько же, сколько мальчиков, однако СДВГ диагностируется мальчикам намного чаще {32} .) Однако самым удивительным – а по стандартам ортодоксальной школы, в те времена безраздельно господствовавшей в этой области исследований, просто странным – оказалось то, что дети, прошедшие тренинг Клингберга, намного успешнее стали проходить тесты с использованием прогрессивных матриц Равена, давно считающихся одним из самых точных мерил подвижного интеллекта. Судя по полученным результатам, ребята явно поумнели.
32
Klingberg Т., «The Learning Brain: Memory and Brain Development in Children» (New York: Oxford University Press, 2013).