Правила мозга. Что стоит знать о мозге вам и вашим детям

Медина Джон

Правило № 3

Мозг каждого человека имеет различную электропроводимость нейронов

 

 

Интересно проанализировать неудачи Майкла Джордана в спорте, не правда ли?

В 1994 году лучший в мире баскетболист, признанный телевизионным спортивным каналом ESPN лучшим спортсменом XX века, принял решение выйти из игры и заняться бейсболом. Участие Джордана в одном сезоне не увенчалось успехом, – его результат (20,2) стал самым низким среди постоянных игроков лиги в тот год. Он также допустил одиннадцать ошибок, играя на удаленном участке поля, что также стало худшим результатом в лиге. Джордан показал настолько плохую игру, что не смог пройти квалификацию даже в запасной состав Низшей лиги. Хотя кажется абсурдным, что человек с превосходной физической подготовкой плохо покажет себя в каком-либо виде спорта, такое бывает, и пример Джордана тому доказательство.

Его провал был еще более постыдным в свете того, что другой легендарный спортсмен, Кен Гриффи-младший, в тот же год продемонстрировал великолепные результаты на бейсбольной площадке. Гриффи превосходно владел всеми навыками, которых, казалось, недоставало Джордану, причем играл он в Главной лиге, за что мы премного ему благодарны. В 1990-х годах Гриффи играл за команду Seattle Mariners, не сдавая позиций на протяжении почти десятилетия с процентом отбивания 30 и 422 хоум-ранами. Он занимает шестое место в рейтинге хоум-ранов за всю историю бейсбола.

Как и Джордан, Гриффи-младший играл на дальней части поля, но, в отличие от первого, великолепно ловил мячи; казалось, он парит в воздухе. Парит в воздухе? А разве не этим был знаменит Джордан? Строго регламентированная атмосфера бейсбольной площадки не способствовала раскрытию таланта спортсмена, и он вернулся к тому, в чем его мозг и мышцы были лучшими, – к легендарному продолжению своей ошеломляющей баскетбольной карьеры.

Что же происходило с телами этих двух спортсменов? Как способности мозга сообщаться с мышцами и скелетом привели к развитию различных талантов? Это связано с индивидуальными особенностями электропроводимости нейронов – «проводкой». Чтобы разобраться в этом, вначале выясним, что происходит в мозге в процессе обучения, поговорим об огромной роли опыта в развитии мозга – включая вопрос, почему близнецы, обладающие одинаковым опытом, имеют разный мозг, – и узнаем, что у многих есть нейрон Дженнифер Энистон. Я не шучу.

 

Яичница и черника

Еще в начальной школе вы узнали, что все живое состоит из клеток, и в основном это действительно так. Мало в каких процессах, протекающих в многоклеточных биологических организмах, не задействованы клетки. Можете недооценивать их вклад в жизнедеятельность, но клеткам это безразлично, так как их нельзя контролировать. Они спокойно трудятся за кулисами, наблюдая за всем, что вы делаете в своей жизни. Некоторые клетки настолько скромны, что начинают нормально работать исключительно после того, как теряют способность функционировать. Например, четыре килограмма поверхности кожи человека практически мертвы. Это позволяет другим клеткам защитить вас от ежедневного ветра, дождя и пролитого горячего кофе во время баскетбольного матча. Можно сказать, почти каждый сантиметр поверхности вашего тела мертв.

В биологической структуре живых клеток легко разобраться. Большинство из них похоже на яичницу-глазунью. Белок – это цитоплазма, а желток – ядро. Ядро содержит в себе прототип для дальнейшего производства клеток – молекулу ДНК. ДНК содержит гены, маленькие фрагменты биологических инструкций, которые определяют все, от роста человека до его стрессоустойчивости. В ядре, похожем на желток, помещается достаточно много генетического материала. Более 2,5 килограмма вещества втиснуто в объем размером с микрон. Микрон равен 0,0001 сантиметра, следовательно, разместить ДНК в ядре – все равно что втиснуть 40 километров рыболовной лески в ягоду черники. Ядро похоже на вагон метро в час пик.

В последние годы наука сделала одно неожиданное открытие: оказывается, ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота, не произвольно скручена в ядре, как вата внутри плюшевого медведя, а свернута сложным, строго определенным способом. Это хитроумное молекулярное плетение дает клеткам разные возможности для «карьерного» роста. Свяжите ДНК одним узором – и клетка станет частью печени. Сложите по-другому – и клетка станет частью системы кровообращения. Скрутите ДНК иначе – и получите нейрон, а вместе с тем и способность прочитать это предложение.

Как выглядит один из этих нейронов? Попробуйте-ка раздавить яичницу-глазунью ногой. Разбрызганная по полу масса будет похожа на многоконечную звезду. Теперь продлите одну из вершин. Смелее. Большим пальцем расплющьте самую крайнюю точку вершины, которую только что вытянули. Теперь она похожа на уменьшенную копию большого многоугольника. Две раздавленные звезды, соединенные толстой линией. Так выглядит обычный нейрон. Нервные клетки бывают различного размера и формы, но вид большинство имеет такой. Раздавленная ногой часть называется клеточным телом. Вершины получившейся звезды – дендриты. Вытянутая часть – это аксон, а маленькая раздавленная пальцем звезда на конце аксона – его терминаль.

Нервные клетки позволяют создать нечто утонченное – человеческую мысль. Чтобы понять, как это происходит, отправимся в путешествие в крошечный мир нейронов. Идею такого путешествия я позаимствовал из одного фильма, который видел в детстве. Он назывался «Фантастическое путешествие», и его автором был Гарри Клейнер. (Чуть позже легендарный писатель-фантаст Айзек Азимов написал книгу с подобным сюжетом.) Это история о группе ученых, которые отправились в путешествие по человеческому телу в уменьшенной до микроскопического размера подводной лодке. Мы тоже используем такую подводную лодку, которая поможет нам увидеть нервные клетки и мир, в котором они существуют. Первым пунктом назначения станет нейрон, расположенный в гиппокампе.

По прибытии к нейрону мы высадимся в древнем лесу. Но нужно быть осторожными, потому что он электрифицирован. Везде видны погруженные в воду сплетенные ветви и огромные стволы, похожие на трубы. Повсюду вспыхивают искры электрического тока, который бежит вверх и вниз по этим трубам. Задрожав от электрического разряда, проходящего сквозь деревья, труба внезапно извергает большое облако из крошечных химических частиц.

Но это вовсе не деревья, а нейроны с особой структурой. Приближаясь к одному из них, понимаешь, что их кора похожа на смазочное масло. В действительности это и есть масло. В нежном внутреннем мире человека, среде обитания нейрона, двойной слой фосфолипидов напоминает по консистенции растительное масло. Его структура придает форму нейронам, подобно тому как скелет придает форму телу. Когда мы погрузимся внутрь клетки, первым делом увидим этот скелет. Итак, погружаемся.

Здесь очень тесно, невероятно тесно, даже неуютно. На всем пути нам придется пробираться через множество перемычек – протеиновые кораллы, представляющие собой скелет нейрона. Благодаря этим густым образованиям нейрон имеет трехмерную структуру. Большинство частей скелета находится в постоянном движении – поэтому мы должны будем постоянно уклоняться. Миллионы молекул спокойно плывут навстречу нашему кораблю, но с интервалом в несколько секунд его начинает трясти от электрических разрядов. Не станем здесь задерживаться.

 

Заплыв

Мы покидаем обитель нейрона. Опасные заросли белка сменились затопленным каньоном, спокойным и бездонным, по которому нас несет течение. Вдали виднеются другие нейроны. Мы находимся в области между двумя нейронами, которая называется синаптической щелью, и первое, что бросается в глаза, – мы здесь не одни. Мы плывем в окружении множества стаек крошечных молекул. Они вышли из нейрона, в котором мы только что побывали, и теперь, беспорядочно двигаясь, стремятся к следующему, виднеющемуся впереди. Через несколько секунд они разворачиваются и устремляются снова в сторону нейрона, который только что покинули. И он мгновенно поглощает их. Эти стаи молекул называются нейротрансмиттерами и представляют собой молекулярные частицы. Как крошечные курьеры, они служат для передачи информации между нейронами внутри каньона, или, правильнее сказать, синаптической щели. Клетки, обеспечивающие их выход, называются пресинаптическими нейронами, а клетки, которые их впускают, – постсинаптическими нейронами.

Обычно нейроны выделяют химические вещества в синапс вследствие реакции на электрический заряд. Ответная реакция принимающего нейрона может быть положительной или отрицательной. Нейроны способны отключаться от нейроэлектрического окружения (этот процесс называется ингибированием) или подвергаться электрическому воздействию, что обеспечивает передачу сигнала от пресинаптического постсинаптическому нейрону: «Я получил сигнал и передаю хорошую новость дальше». Затем нейротрансмиттеры возвращаются в родную клетку, что называется обратным захватом. Когда клетка поглощает их, система перезагружается и готова к новому сигналу.

Оглядевшись в синапсе по сторонам, мы замечаем нейронный лес, огромный и, на первый взгляд, далекий, с удивительно сложной структурой. Рассмотрим два нейрона, между которыми сейчас находимся. Представьте себе, что два дерева вырвали с корнями и перевернули на 90 градусов таким образом, чтобы их корни, располагающиеся напротив, тесно переплелись – примерно так выглядят два взаимодействующих нейрона. И это самый простой пример. Обычно тысячи нейронов сплетаются друг с другом, занимая лишь небольшие апартаменты в жилищном комплексе нервной системы. Их ветви создают неимоверное количество сплетений. Как правило, формируется десять тысяч точек соединения, каждая из которых отделена синапсом – тем затопленным каньоном, по которому мы плывем.

Всматриваясь в этот подводный гиппокамповый лес, мы замечаем нарушающие спокойствие движения. Извиваясь, словно змеи, в ритме химических потоков колышутся некоторые ветви. Неожиданно конец одного нейрона вздувается, слегка увеличившись в диаметре. Края нейронов разделяются, подобно змеиному языку, и формируют два соединения там, где прежде было одно. По мере того как электрический заряд с треском пробегает через эти движущиеся нейроны со скоростью 400 километров в час, тучи нейротрансмиттеров заполняют пространство между стволами.

Нам остается поклониться нашей субмарине, благодаря которой мы оказались на неизведанной территории и наблюдаем за работой человеческого мозга при обучении.

 

Радикальное перевоплощение

Нейробиолог и биохимик Эрек Кандел сыграл большую роль в исследовании этого процесса на клеточном уровне. За важные открытия в 2006 году он был удостоен Нобелевской премии, что, несомненно, порадовало бы ее учредителя Альфреда Нобеля. Кандел доказал, что в процессе обучения «проводка» человеческого мозга меняется. Он продемонстрировал, что даже простая информация вызывает изменение структуры нейронов, задействованных в этом процессе. В целом физические изменения возникают в результате функциональной организации и реорганизации мозга – поразительно! Мозг постоянно обучается новым вещам, следовательно, его «проводка» постоянно меняется.

Кандел впервые выявил этот факт, изучая не человека, а морские огурцы. Сделанное им в ходе исследования открытие несколько уязвляло человеческое самолюбие. Неужели же мозг человека обучается таким же образом, как и нервные клетки морских огурцов? То же самое прослеживается и у большого количества других животных. Нобелевская премия за это открытие была присуждена потому, что Кандел описал процесс мышления фактически каждого существа, способного мыслить.

Мы наблюдали эти физические изменения, когда наша подводная лодка бороздила просторы синапса между двумя нейронами. Когда нейроны учатся, они вздуваются, покачиваются и разделяются. Разрывая связь в одной точке, они перемещаются в соседнюю область и создают связи с новыми соседями. Многие нейроны остаются на месте, простирая свои электрические конечности навстречу друг другу и тем самым увеличивая эффективность передачи информации. У вас может разболеться голова, если задумаетесь о том, что прямо в данный момент в вашей голове большое количество нейронов двигается, подобно рептилиям, переползая с места на место, становится толще с одного конца и разделяется. И вся это происходит для того, чтобы вы смогли запомнить, например, эту историю об Эрике Канделе и морских огурцах.

Впрочем, еще до Кандела, в XVIII веке, итальянский ученый Винченцо Малакарне провел ряд удивительно новаторских на то время исследований. Обучив птиц определенным командам, он умертвил их, чтобы исследовать их мозг. Обнаружилось, что в сравнении с обычными птицами у этих в определенной области мозга образовались особые складки. Пять лет спустя Чарльз Дарвин выявил подобное различие между мозгом диких животных и их домашних собратьев. Мозг диких животных был на 15–30 процентов крупнее, чем у прирученных. Это свидетельствовало о том, что в условиях суровой действительности дикие животные постоянно учились чему-нибудь, и приобретаемый опыт изменил «проводку» в их головах.

То же самое происходит и с человеком. Мы можем наблюдать это и в баре с латиноамериканской музыкой в Новом Орлеане, и в чинных холлах Нью-Йоркской филармонии. И там, и там собираются скрипачи. Строение их мозга серьезно отличается от тех, кто не играет на скрипке. Участок мозга, отвечающий за движение левой руки, которой они выполняют сложные, утонченные движения, выглядит так, словно музыканты придерживались диеты с высоким содержанием жиров. Эта область увеличена, вздута и изборождена, в отличие от области, отвечающей за движения правой руки, в которой держат смычок, выглядящей анорексично и имеющей не столь сложную структуру.

Мозг работает как мышца: чем больше активности вы проявляете, тем крупнее и сложнее он становится. Приводит ли это к развитию интеллекта – другой вопрос, но факт остается неоспоримым: физическая активность влияет на форму мозга. Вы можете создавать и изменять «проводку» простой сменой музыкального инструмента или вида спорта.

 

Укомплектовать!

Дети занимают места в первом ряду самого масштабного проекта на планете Земля. На мозге каждого новорожденного должна быть надпись: «Укомплектовать». Человеческий мозг лишь частично формируется при рождении, и процесс окончательной комплектации происходит в последующие годы. Самые важные работы завершаются к двадцати годам, а окончательная наладка – когда человеку уже за сорок.

Дети рождаются с таким же количеством связей, как и у взрослых. Однако к трем годам связи в определенных областях мозга удваиваются, а то и утраиваются, что дает нам основания полагать, что развитие мозга ребенка – это ключ к интеллектуальному успеху в будущем. Это не правда, но обсуждать этот вопрос сейчас мы не станем. Процесс удваивания и утраивания тоже длится недолго. Вскоре мозг берет крошечный секатор и прореживает то, что было создано тяжелым трудом. В этот момент детям около восьми лет, и они снова уравниваются со взрослыми по количеству нейронных связей. И если бы им не предстояло пройти период полового созревания, все – настал бы конец истории. Однако это только середина.

При половом созревании многие процессы стартуют заново. Разные участки мозга начинают развиваться. Снова наблюдается безумный рост и обрезка нейронов. К моменту, когда родители начинают задумываться о финансовой помощи старшеклассникам в колледже, мозг их чад успокаивается и взрослеет (или что-то вроде того). Кривая этого процесса напоминает двугорбого верблюда. Большая активность наблюдается в критические два года, а затем еще большая – в подростковый период.

Хотя может показаться, что клетки-солдаты по команде «Расти!» дружно начинают шагать в ногу и ничто не тревожит их военную дисциплину в запутанном мире мозга, именно тогда в игру вступают правила мозга. Даже поверхностное исследование подтверждает разную степень роста определенных участков у разных людей. Не важно, идет речь о детях или подростках, – у них в разной степени развиваются определенные области мозга. Наблюдаются большие отличия в степени роста или «обрезки» и интенсивности этих процессов.

Я вспоминаю школьные фотографии моей жены, сделанные в то время, когда она познавала все прелести американской системы образования. Она проучилась практически все классы начальной и средней школы с одними и теми же ребятами (и с большинством из них дружит по сей день). Конечно, старомодные прически учителей вызывают у нас смех; меня всегда больше интересовало, как выглядели тогда дети. И зачастую я просто не верил своим глазам.

Первый снимок сделан в первом классе. Все дети приблизительно одного возраста, но по их виду это сложно определить. Одни дети небольшого роста, другие вымахали высокими. Одни похожи на уменьшенные копии зрелых спортсменов. Другие же как будто только вчера освободились от пеленок. Девочки чаще выглядят старше, чем мальчики. На фотографиях классов начальной школы ситуация усугубляется. Некоторые мальчики выглядят так, будто их развитие остановилось на уровне третьего класса, а у кого-то уже начинают пробиваться усы. Некоторые девочки плоскогрудые и больше похожи на мальчиков. Другие, напротив, развиты настолько, что сами могут быть матерями.

К чему я веду? Если бы мы могли, словно рентгеном, просветить глазами их головы, то увидели бы, что их мозг развит так же неодинаково, как и их тела.

 

Нейрон Дженнифер Энистон

Мы приходим в этот мир, владея набором простейших операций, обеспечивающих выполнение основных функций жизнедеятельности, таких как дыхание, сердцебиение, способность определять свое положение в пространстве. Ученые называют их независимой от опыта «проводкой». В ожидании предстоящего опыта при рождении мозг оставляет часть проектов по строительству нейронов незавершенными. Эта «проводка» связана с такими сферами, как зрение и овладение языком. И наконец, существует «зависимая от опыта проводка». Это понятие можно объяснить на примере истории Дженнифер Энистон. Если вы впечатлительны, лучше пропустите следующий абзац.

Итак, человек лежит на операционном столе, его череп вскрыт. Однако он пребывает в сознании и не зашелся в плаче только потому, что нейроны мозга невосприимчивы к боли. Человек не чувствует острые уколы электродов в нервные клетки. Пациенту сейчас удалят часть нервных тканей – выражаясь хирургической терминологией, прооперируют, – так как он страдает опасными для жизни приступами неконтролируемой эпилепсии. Вдруг хирург достает фотографию Дженнифер Энистон и показывает ее пациенту. Нейрон в голове человека внезапно вспыхивает. Хирург ликующе вскрикивает.

Похоже на сюжет малобюджетного кино, не правда ли? Однако этот эксперимент проводился в реальной жизни. Подопытный нейрон прореагировал на семь фотографий актрисы Дженнифер Энистон и в то же время проигнорировал восемьдесят других изображений, включая известных и неизвестных людей. Нейрофизиолог Киан Кирога говорит: «Когда мы впервые увидели, как нейрон вспыхивает, реагируя на семь разных фотографий Дженнифер Энистон и ни на что больше, мы чуть не подскочили от удивления». Значит, в чьей-то голове притаился нейрон, который стимулируется только тогда, когда Дженнифер Энистон входит в комнату.

Нейрон Дженнифер Энистон? Разве такое возможно? Разумеется, в истории эволюции нет фактов, подтверждающих, что Дженнифер Энистон – постоянный житель «проводки» нашего мозга. (До 1969 года ее даже еще не было на свете.) Кроме того, ученые обнаружили также нейрон Холли Берри – клетку в мозге человеке, которая не реагирует на фотографию Энистон или другое изображение, а только на актрису Холли Берри. Есть также нейрон Билла Клинтона. Безусловно, для проведения подобных исследований необходимо иметь хорошее чувство юмора.

Добро пожаловать в мир адекватной окружающему миру «проводки» мозга, в котором одними из ключевых принципов функционирования нейронов являются гибкость и адаптивность. Подобно прекрасной балерине, долго и упорно тренировавшейся, мы хорошо обучены быть гибкими.

Мы можем разделить всех людей в мире на тех, чей мозг знает Дженнифер Энистон или Холли Берри, и тех, чей мозг их не знает. «Проводка» в них будет различной. Эти умозаключения могут показаться наивными, но они подтверждают главную концепцию. Мозг человека подвержен воздействию внешних факторов, и его «проводка» зависит от культурной среды, в которой он находится. Даже у близнецов мозг отличается.

Проведем эксперимент. Предположим, два взрослых брата-близнеца берут в прокате фильм с участием актрисы Холли Берри «Женщина-кошка», а мы в нашей крошечной подводной лодке будем наблюдать за их мозгом, пока они смотрят фильм. И хотя они находятся в одной комнате, сидят на одном диване, близнецы смотрят на фильм под разными углами. Мы видим, как их мозг кодирует визуальные воспоминания различным образом, хотя бы из-за того, что невозможно смотреть фильм из одной и той же точки пространства. И вот уже с первых секунд просмотра фильма в их головах создаются различные нейронные связи.

Один из близнецов накануне прочитал статью, подвергающую критике боевики, в журнале с фотографией Берри на обложке. При просмотре видео его мозг одновременно обращается к воспоминаниям о журнале. Мы видим, что он занят сравнением и сопоставлением комментариев из статьи с фильмом и анализом того, согласен ли он с этой критикой. Второй брат не читал статью, поэтому его мозг не занят этим процессом. Хотя разница может показаться незначительной, в двух головах создаются различные воспоминания об одном и том же фильме.

В этом суть одного из правил мозга. Обучение служит причиной физических изменений в мозге, которые уникальны для каждого отдельного человеческого индивида. Даже у однояйцевых близнецов, имеющих идентичный опыт, нейронная «проводка» различна. Объясняется это незначительными различиями в механизме обработки поступающей информации.

 

Улица, на которой мы живем

Наверное, у вас в голове родился вопрос: если нейронные связи каждого мозга отличаются, известно ли нам вообще хоть что-нибудь об этом органе?

В общем-то, да. Мозг состоит из миллиардов клеток, которые при помощи общих электрических усилий создают такое прекрасное существо, как вы, или что-нибудь не столь сложное, например морской огурец. Все эти нервные клетки работают по одному принципу. Каждый человек рождается с гиппокампом, гипофизом и самым утонченным электрохимическим хранилищем знаний на планете – корой головного мозга. Эти участки выполняют одинаковые функции в любом мозге.

Чем тогда объясняется индивидуальность? Представьте автомобильную трассу. В США самая разветвленная и сложная наземная транспортная система в мире. Понятие «дорога» включает множество вариантов ее представления, начиная со скоростных автострад, платных автомагистралей, дорог внутри штата и заканчивая жилыми улицами, дорогами с односторонним движением и грунтовкой. Тропинки в человеческом мозге тоже могут быть совершенно разными. В нем есть нейронные эквиваленты скоростных автострад, платных автомагистралей и дорог внутри штата. Эти крупные магистрали у всех людей похожи и примерно одинаково работают у каждого из нас. Такое сходство может быть обусловлено «двугорбой» программой развития, которую мы рассмотрели ранее. Это и есть независимая от опыта «проводка».

Если мы рассмотрим маленькие дороги – эквиваленты жилых улиц, дорог с односторонним движением и грунтовых дорог в мозге человека, то увидим проявление индивидуальности. В каждом мозге проложено большое количество таких небольших тропинок, и нет на свете двух человек, у которых они были бы идентичными. Индивидуальность сложно уловить, но она очевидна, ведь из малого зарождается большое.

Впрочем, одно дело продемонстрировать, что «проводка» каждого мозга уникальна, и совсем другое – понять, как это влияет на интеллект. Двое ученых, поведенческий теоретик и нейрохирург, имеют разные взгляды на данный вопрос. Теоретик согласен с семью из девяти категорий множественного интеллекта Гарднера. Нейрохирург тоже верит в категории, но при этом полагает, что их могут быть миллиарды.

Познакомьтесь с Говардом Гарднером – психологом, писателем, педагогом и автором теории множественного интеллекта. Гарднер имел смелость заявить, что способности человеческого мозга настолько многогранны, что их нельзя свести к числовому выражению. Отбросив идею тестирования интеллектуальных способностей, он попытался поставить вопрос иначе. Подобно Джейн Гудолл, только в городских джунглях, Гарднер и его коллеги наблюдали за реальными людьми в процессе учебы – в школе, на работе, во время игры, в обыденной жизни. Он выделил категории интеллектуальных способностей, которые люди использовали ежедневно, хотя они не всегда идентифицировались как «интеллектуальные» и уж точно не измерялись при помощи IQ-тестов. После долгих размышлений ученый изложил свои умозаключения в книге «Структура разума. Теория множественного интеллекта». И по сей день вокруг этой книги ведутся бурные дискуссии.

Гарднер выделил по меньшей мере семь категорий интеллекта: вербально-лингвистический, музыкальный, логико-математический, пространственный, телесно-кинестетический, межличностный и внутриличностный. Он назвал их «отправными точками» внутренних процессов человеческого мозга. Эти категории не всегда пересекаются. Гарднер говорит: «Если мне известно, что вы обладаете талантом к музыке, то верность моих предположений относительно других ваших талантов равна нулю».

Некоторые исследователи полагают, что в своих суждениях Гарднер исходит не из научных данных, а из собственных размышлений. Но ни один из них не подвергает критике тезис о множественности человеческого интеллекта. Сегодня работа Гарднера считается единственной серьезной попыткой найти альтернативу количественной оценке когнитивных способностей человека.

 

Карта мозга

Можно назвать более семи миллиардов категорий интеллекта – столько же, сколько людей живет на планете. Вы сможете понять эту идею на примере исследования мозга четырехлетней девочки, проведенного талантливым нейрохирургом Джорджем Ойманном. Этот авторитетный, седовласый, с проницательным взглядом человек на протяжении десятилетий наблюдал за тем, как выживают и умирают люди на операционном столе. Он один из выдающихся нейрохирургов нашего времени и специалист в области электростимуляционного картирования.

Ойманн склонился над девочкой, страдающей эпилепсией. Хотя она пребывает в полном сознании, ее череп вскрыт. Врач должен удалить больные клетки мозга. Но прежде чем что-либо удалить, ему необходимо произвести картирование. Он оперирует белым гибким зондом с проводом – корковым стимулятором, при соприкосновении посылающим небольшие электрические импульсы. Если коснуться прибором вашей руки, вы почувствуете легкое покалывание.

Осторожно касаясь концом зонда определенной области мозга ребенка, врач спрашивает: «Ты что-нибудь чувствуешь?» Пребывая в полусне, девочка отвечает: «Кто-то только что тронул мою руку». Он прикрепляет крошечный кусочек бумаги к этой области. Затем касается другой точки. Ребенок вдруг вскрикивает: «Кто-то коснулся моей щеки!» Еще одна пометка. Процесс продолжается часами. Подобно картографу, Ойманн составляет функциональную схему мозга маленькой пациентки, уделяя особое внимание области, связанной с ее заболеванием, – эпилепсией.

Таким образом проверяются моторные навыки девочки. По не до конца понятным причинам пораженные при эпилепсии ткани часто располагаются рядом с областью, отвечающей за понимание речи. Ойманн уделяет большое внимание и участку мозга, отвечающему за речь; здесь хранятся слова, предложения и грамматические правила. Эта девочка говорит на двух языках, поэтому необходимо сделать карту двух областей: испанского и английского языков. Крошечная записка с буквой «и» размещается в области, отвечающей за испанский язык, а с буквой «а» – там, где хранится знание английского. Такую кропотливую работу Ойманн проделывает с каждым пациентом, которому предстоит подобная операция. Почему? Ответ может вас шокировать. Он должен составить карту функциональных областей мозга каждого человека, потому что ему неизвестно, где они расположены.

Ойманн не может угадать функции конкретной области, так как нейронные связи каждого мозга уникальны. Не по структуре или функциям, конечно. Например, знания о языке, связанные с существительными, глаголами и грамматическими правилами, хранятся в разных областях мозга; для разных компонентов задействуются разные области. Даже двуязычные люди не хранят знания об испанском и английском языках в одном месте.

Этот факт всегда восхищал Ойманна. Как-то раз он сравнил карты мозга 117 прооперированных им пациентов. И у большинства из них нашел только одну сходную область, отвечающую за речь; под «большинством» понимается 79 процентов пациентов.

Данные электростимуляционного картирования, наверное, самое яркое доказательство индивидуальности человеческого мозга. Но Ойманну хотелось узнать, стабильны ли эти отличия на протяжении жизни и могут ли они влиять на интеллектуальные способности. Он нашел ответы на оба вопроса. Данные, зафиксированные на сделанных в раннем возрасте картах, на протяжении жизни не меняются. По истечении десяти и более лет после операции области, отвечавшие за речь, все так же продолжают выполнять эту функцию. Ученый выявил, что определенные участки отдела мозга, отвечающего за речь, влияют на способности человека к языкам, во всяком случае по данным предоперационного теста IQ. Если вы хотите добиться успеха в изучении языков (или, по крайней мере, успешно пройти тесты), не позволяйте верхней височной извилине командовать областью, отвечающей за речь, иначе ваши вербальные способности будут весьма скромными. Кроме того, убедитесь, что внешний участок этой зоны небольшой и четкий. Если он будет обширным, много баллов вам не заработать. Эти результаты точные и не зависят от возраста. Они были получены при исследовании как дошкольников, так и пожилых людей вроде Алана Гринспена.

«Проводка» человеческого мозга не просто индивидуальна – различия в ней могут влиять даже на способности человека, например при изучении иностранных языков.

 

Идеи

 

Учитывая вышеизложенное, есть ли вообще смысл в школьной системе образования, предполагающей, что каждый мозг обучается одинаково? Можно ли применять одинаковый подход ко всем в работе, особенно в условиях глобализации с ее разнообразным культурным фоном? Полученные результаты помогают понять, как следует обучать детей и как работодатели должны обходиться со своими служащими. Я хочу привести несколько умозаключений относительно реформирования системы образования.

1. Существующая система базируется на ожидании, что результаты обучения должны быть достигнуты к определенному возрасту. Думаю, излишне говорить о том, что мозгу это совершенно безразлично. Ученики одного возраста обладают разными интеллектуальными способностями.

2. Отличия между учениками могут серьезно повлиять на работу в классе. Этот вопрос уже был исследован. Например, около 10 процентов учеников не смогут читать в том возрасте, в котором мы ожидаем этого от них, из-за недостаточно сформированной «проводки» мозга. А модели, дефилирующие по подиуму, внесут беспорядок в науку о мозге, если исходить из ожиданий, связанных с их возрастом.

И что с этим всем делать?

 

Класс меньшего размера

Нам давно известно, что при прочих равных условиях меньшие по размеру школы создают более благоприятную для учебы атмосферу, чем крупные учебные заведения. Правила мозга объясняют, почему меньше значит лучше.

Поскольку «проводка» мозга у всех различна, способность учителя «считывать» мысли ученика становится важным инструментом. В вы познакомились с теорией развития человеческого разума, которая близка по своей сути к телепатии. Эта способность понимать внутренние мотивы других людей и строить предположения относительно работы их мозга на основе имеющейся информации обеспечивает главный подход к пониманию внутренней жизни ученика. Например, учителя могут знать, когда ученики ошибаются или когда они работают в полную силу. Тонко чувствующим учителям это дает понимание, трансформировалось ли то, чему они обучают, в изучаемое. Существует даже определение подобной чувствительности. Я пришел к выводу, что люди с развитой способностью понимать мотивацию других обладают важными задатками для эффективной передачи информации.

Ученики осваивают определенные знания за разное время и в разной степени. Поскольку учитель не может следить за большим количеством учеников, должны существовать определенные пределы количества обучающихся – чем меньше, тем лучше. Маленькие классы обеспечивают успешную работу уже просто потому, что учителю проще уследить за всеми. Человек с развитыми способностями понимать других может быть хорошим учителем. Для того чтобы определить, подходит ли человеку работа учителя, можно использовать тесты типа индикатора типов личности Майерс-Бриггс.

 

Индивидуальная инструкция

А как же быть со старым требованием создать больше индивидуализированных инструкций для каждого уровня образования? Оно основано на солидных научных данных. Исследователь Кэрол Макдональд Коннор первой занялась изучением этого вопроса. Вместе с коллегой она сравнила стандартную программу по чтению с новой компьютерной программой «A2i», которая использует искусственный интеллект для определения, отстает ли ученик в навыке чтения, и затем предлагает ряд упражнений, чтобы восполнить пробелы.

В сочетании со стандартной школьной программой ее применение было успешным. Чем больше ученики с ней работали, тем выше становились их оценки. Интересно, что компьютерная программа эффективна в сочетании со стандартной. По отдельности учительская и компьютерная программы не столь эффективны. Преподаватель обучает в классе по обычной системе, а ученики с неодинаковым интеллектуальным «рельефом» смогут восполнить пробелы в учебе. Если не бороться с этими пробелами, ученик будет отставать – это закономерный результат неспособности трансформировать инструкции в восприятие. Программа убеждает, что подобные пробелы не останутся незамеченными.

Значит, таково наше будущее? Попытки индивидуализировать обучение – отнюдь не новая идея. Применение компьютерных программ как вспомогательного средства обучения не революционно, однако в сочетании со стандартными методами дает отличный результат. Итак, нам следует:

• оценить необходимость развития у учителей способности понимать мотивацию других людей при помощи одного из четырех основных тестов. Определить, насколько серьезно это влияет на уровень знаний их учеников;

• разработать программы для разных предметов и уровня знаний. Проверить их эффективность. Применить работающую программу таким же образом, как это описано в эксперименте Коннор в журнале Science;

• проверить обе идеи в различных сочетаниях. Ввести их в среду, где показатели взаимодействия «ученик – учитель» обычные и оптимизированные, затем сравнить результаты.

Причина, по которой сделать это необходимо, предельно проста: мы не можем изменить тот факт, что «проводка» человеческого мозга индивидуальна. Уникальное формирование нейронных связей в мозге каждого ученика, работника, клиента – это правило мозга. Вам остается либо принять этот факт, либо игнорировать его. Современная система образования выбирает последний вариант, к сожалению. Нужно прекратить это и выработать новую концепцию индивидуализации, сравнимую по масштабу с проектом «Манхэттен». Вместе мы сможем разрушить «классовую» систему, основанную на делении по возрастному принципу.

Компании могут применить эти знания для обнаружения лидеров в сочетании с методом «массового производства по индивидуальным заказам», учитывая, что каждый сотрудник – это уникальная личность. Готов поспорить: многие выяснят, что в их организации работает великолепный баскетболист, а они заставляют его играть в бейсбол.

 

Резюме

• То, что вы делаете и чему учитесь на протяжении жизни, влияет на форму и вид вашего мозга – иными словами, меняет его «проводку».

• У разных людей разные отделы мозга развиваются в различной степени.

• Нет даже двух человек, у которых одинаковая информация хранилась бы в мозге в одних и тех же местах.

• Человек обладает многими видами интеллекта, большинство из которых невозможно оценить при помощи IQ-тестов.