Научись учиться. Мозг, обучение, память, чтение

Эта глава посвящена обширной и ещё не известной до конца теме. Человеческий мозг – одно из самых необычайных и таинственных чудес природы.

Популярно изложенные мною факты об удивительнейших свойствах нашего мозга необходимы здесь для того, чтобы вы смогли не только лучше понимать происходящее внутри вашей головы, но и учиться более осознанно. Многие из упомянутых ниже свидетельств, помимо расширения вашей эрудиции, также способны улучшить и ваши навыки обучения. Ведь человеческий мозг – это наш инструмент познания. Люди не могут не учиться и делают это на протяжении всей своей жизни. Так не лучше ли научиться пользоваться этим инструментом особенно искусно!

Что же такое мозг? Если коротко, то это – зеркало, в котором отражается наш внешний и внутренний мир. Однако это простое сравнение не выражает всей сложности, которой обладает это необыкновенно волшебное зеркало!

Во время чтения этой главы для лучшего понимания некоторых научных подробностей, в которые сейчас мы углубимся вам понадобятся навыки вашего левого полушария. Восприняв важные и интересные факты о мозге, вы сможете использовать их для улучшения своих подходов к обучению. Также вам пригодятся и способности правого полушария, чтобы осознать контекст и личное значение современных представлений о мозге. Некоторые из вас, наверное, будут ощущать суть того, о чём пойдёт речь, в то время как другие внимательно следить за логикой изложения. Таким образом мы применим оба полушария вашего мозга для наилучшего восприятия. Ведь гораздо удобнее передвигаться, используя обе ноги.

Итак, давайте отправимся в путешествие по извилинам нашего мозга.

1.1. Мозг как результат эволюции

Одна из интереснейших загадок современной генетики и молекулярной биологии, по мнению К. Анохина, – это нейроэволюция. Удивительно, чтобы создать любой из наших внутренних органов, потребовалось всего 3—7% всех генов [6—7]. Для создания же мозга у человека и других млекопитающих, помимо прочих функций, в той или иной степени участвует более половины генов! Только представьте себе: почти каждый второй ген работает для обеспечения функций головного мозга! Это коренным образом меняет наши представления о содержании эволюции.

У ископаемых животных ткань мозга не сохранялась, из-за чего палеонтологи более двухсот лет были вынуждены изучать лишь строение скелета. Однако сегодня мы начинаем понимать, что главные усилия эволюции были направлены на создание нашего мозга.

Если повезёт, то по наследству от предков можно получить замечательный мозг, хорошо обучаемый с быстрыми биохимическими процессами. Но и в этом случае, если новорождённый окажется в ситуации Маугли или его просто плохо учат, то от его прекрасного мозга будет немного толка. Как говорит Т. Черниговская, каким бы прекрасным ни был инструмент у вас в голове, на нём ещё нужно научиться играть.

Генетика – фундамент, который имеется у каждого человека. При этом генетически мы не одинаковы. Иногда мы, к сожалению можем унаследовать те или иные заболевания. Однако, даже находясь на более низкой стартовой позиции, возможно подняться достаточно высоко. Необходимо иметь при себе желание выстроить свой интеллект, применить походящую методику и тренироватьсяа. Перефразируя поговорку, можно сказать: «Нечего на генетику пенять, коли система обучения крива».

1.1.1. Подручная модель мозга

Для наглядности можно использовать модель мозга, предложенную Дэниэлом Сигелом [82]. Её можно сделать из собственной ладони. Для этого загните вовнутрь большой палец и остальные пальцы сожмите в кулак. Готово?

«Подручная» модель мозга Д. Сигела [82]

В этой модели тыльная сторона ладони соответствует задней части мозга, а обращенная к вам область, представленная вашими пальцами, – это высший отдел мозга, его кора, а кончики пальцев с ногтями – префронтальная кора (лобная часть). Здесь происходит множество крайне важных для нас процессов – мышление и рассуждение, интерпретация восприятия и запоминание, планирование и принятие решений, самосознание.

Если вы разожмёте пальцы, вы увидите под ними большой палец. Он представляет собой лимбическую область мозга. В ней зарождаются эмоции. Лимбическая область отвечает за многие функции, (мотивацию, фокусировку внимания и воспоминания).

Подняв свой большой палец, вы можете увидеть ладонь. Она представляет нижний и древнейший отдел мозга, его ствол. Этот регион отвечает за циклы сна и бодрствования, а ещё взаимодействует с лимбической областью, создавая такие реактивные состояния, как гнев или страх. Из-за того, что и ствол мозга, и лимбическая область находятся под корой, их часто называют «подкорковыми»: сжав пальцы, вы увидите, как кора буквально накрывает их.

Когда у наш мозг устаёт или ему не хватает ресурсов, у него не получается питать верхние отделы. В результате этого вы можете вести себя более эмоционально, т.к. лимбическая область у вас активнее, чем кора. Обычно это происходит, когда мы голодны или просто очень сильно устали. Из-за этого у нас не только может болеть голова, но ещё и портиться настроение, т.к. функции самоконтроля ослабляются. Поэтому желательно вовремя принимать пищу, высыпаться и стараться лучше контролировать себя во второй половине дня, особенно под вечер, чтобы не принимать решений, о которых вы потом пожалеете.

1.1.2. Строение нейрона

Наш мозг состоит из маленьких нервных клеток – нейронов. На рисунке они изображены черными точками.

Рисунок нейронов, сделанный нейробиологом и лауреатом Нобелевской премии Сантьяго Рамоном-и-Кахалем [76]

Тонкие отростки, отходящие от стенок нейронов, называются дендритами, а длинные нити – аксонами. Они передают сигналы от одного нейрона к другому. На рисунке ниже упрощенно изображено строение нейрона.

Строение нейрона

На рисунке видно, что длинный отросток (аксон) у нейрона один, а дендритов много.

Аксоны заключены в особую жировую оболочку – миелин. Из-за её цвета области мозга, в которых много аксонов, называются белым веществом. Оно состоит из отростков нейронов, формирующих волокна и тракты – звенья проводящих путей центральной нервной системы. Серое вещество в основном сконцентрировано во внешних областях мозга, называемых корой. Там находятся тела нейронов.

1.1.3. Стимул и реакция

На наш мозг постоянно действует множество внешних стимулов. Мозг воспринимает эти стимулы, соединяя их с впечатлениями памяти и производя ассоциации. Благодаря этому создаётся восприятие. Оно усложняется и распространяется дальше по мозгу и, в конце концов, превращается в мысль или действие. Это можно сравнить с автомобилями в подземном гараже: заехал, припарковался и выехал.

Впрочем, когда мы говорим о мозге, термин «действие» может приобретать весьма широкое значение. Для него действия – это и мышление, и чувства, и сновидения, а также произвольные и непроизвольные сокращения мышц.

Лауреат Нобелевской премии Сантьяго Рамон-и-Кахаль (1852—1934) известен созданием точных рисунков клеток мозга (нейронов) и методов воссоздания клеточной структуры. Его открытия позволили гораздо лучше понять, как работает мозг. Также он был первым исследователем процессов старения мозговых клеток.

В рукописях учёного заметен и его художественный талант. Он весьма точно зарисовывал нейроны и дендриты, похожие на ветви. Для этого он использовал химические вещества, окрашивающие мозговую ткань. Благодаря этому приёму структура была хорошо видна под микроскопом.

Благодаря своим точным наблюдениям исследователь опроверг бытовавшее в то время предположение о том, что мозг состоит из сети клеток, соединенных, словно нити в паутине. Кахаль выяснил, что на самом деле дендриты нервных клеток не соприкасаются и отделены друг от друга небольшими промежутками (синаптическими щелями). Поэтому взаимодействуют нейроны между собой при помощи специальных химических веществ, (нейротрансмиттеров). Эти вещества заполняют промежуток между щелями и взаимодействуют со стенками клеток, как ключ с замком: каждому веществу соответствует свой рецептор. Так нейроны передают свои сигналы.

Эти самые нейротрансмиттеры повышают или понижают вероятность того, что нейрон передаст электрический сигнал от ядра клетки к окончанию аксона. Этот процесс последовательно активирует нейроны один за другим, пока не сформируется полноценная электрическая цепь. Такая цепь состоит из групп сотен и тысяч нейронов. Иногда они находятся в очень разных и далёких друг от друга областях мозга, которые соединяются между собой. Это может происходить, когда мы, например, говорим или читаем.

Таким образом, как показал Кахаль, нейроны – это строительные элементы нашего мозга и основа любой его активности. Мозг содержит около 100 миллиардов нейронов. Взаимодействие между нейронами является основой для памяти, концентрации, мышления и других функций.

1.1.4. Анатомия мозга

В наши дни большинство из нас представляют себе, как выглядит мозг. Он имеет две зеркальные части, называемые полушариями и похож на грецкий орех. Этот орех, в свою очередь, находится на вершине ствола мозга.

Каждое полушарие поделено на четыре области: лобную (спереди), теменную (сверху), затылочную (позади) и височную (сбоку) доли.

Мозг разделен на четыре доли: лобную, височную, теменную и затылочную.

Затылочная доля связана со зрением, и её повреждение может привести к проблемам со зрением или слепоте. Височные доли связаны со слухом и некоторыми сторонами зрительного восприятия. Теменная доля создаёт в голове объёмную пространственную модель внешнего мира и образ нашего собственного тела и внутреннего состояния организма. Лобные доли, возможно, являются самыми таинственными из всех. Они связаны с такими сложными сторонами человеческой жизни, как мораль, мудрость, планирование и другими. Подробее об этом вы узнаете ниже.

Любопытно, что люди с небольшими повреждениями в различных отделах мозга не проявляют тотального снижения всех познавательных способностей или ухудшением работы памяти. Нередко среди больных можно наблюдать очень избирательное нарушение одной специфической функции, в то время как другие функции остаются невредимы. На основании этого некоторые учёные предполагают, что повреждённая часть мозга как-то участвует в работе ущербной функции.

1.1.5. Головной мозг и нервная система

Головной мозг – это настоящая электрическая батарейка в нашей голове. По мере взросления мозг обуздывает и упорядочивает это электричество, выстраивая проводящие пути и целые сети нервных клеток, нейронов. Так начинаются и заканчиваются процессы мышления, чувствования и поведения. Вспомните, сколько времени вы, когда были маленькими, махали ручками, чтобы научиться брать игрушки. По мере развития, возрастает и наша способность фокусировать энергию так, чтобы использовать её для овладения физическими, умственными и психологическими навыками.

Подрастая, мы накапливаем информацию, поступающую как из внешнего, так и из внутреннего мира. Оценивая эту информацию, мы вырабатываем всё более сложные и подходящие к ситуации ответы. Ответами могут быть как внешние действия (например, движения или речь), так и внутренние (идея, мысль или чувство). Мозг и тело все время стараются соблюсти определённый баланс между быстротой и точностью этих действий.

Головной мозг обрабатывает огромное количество информации. Поэтому все реакции организма на внешнюю среду и собственное внутреннее состояние осуществляются при помощи четырёх отделов нервной системы. Головной и спинной мозг составляют центральную нервную систему. Спинномозговые нервы, по которым информация переходит в виде сигналов от органов к мозгу и обратно в виде его команд составляют периферическую нервную систему. Третий отдел нервной системы, регулирующий произвольные движения, называется соматической нервной системой. Последний отдел – это автономная (вегетативная) нервная система. Она контролирует действия, которые мы не осознаём.

Автономная нервная система занимается самостоятельными функциями организма. К этим функциям относятся сокращения сердца, пищеварение и дыхание. Благодаря самостоятельности этой нервной системы мозг свободен от части нагрузок. Это позволяет ему сосредоточить внимание на зрении, слухе, речи, мышлении, эмоциях и произвольных движениях. Автономная нервная система подразделяется на две части – парасимпатическую (восстановительные процессы – сон, пищеварение и т.п.) и симпатическую (активные действия – «Жми на газ!»). Эти отделы автономной нервной системы противодействуют друг другу (когда один из них работает, то другой отдыхает и наоборот. Одни люди чувствуют себя более комфортно, когда ими управляет система, побуждающая к действиям, в то время как другим уютнее под крылом тормозной системы.

При этом, несмотря на то, что это разделение обусловлено генетически, оно не является чем-то раз и навсегда определённым. С этим тоже можно работать. Представьте ситуацию: ваш ребёнок схватил мячик своего брата или сестры, а вы настоятельно требуете, чтобы он вернул игрушку законному владельцу. Эмоциональная конституция такого ребёнка такова, что он в ответ немедленно жмёт на тормоз, успокаивается и отдаёт мяч. Это ощущение успокоения для него вполне привычно. Однако, если говорить ребёнку «нет» чрезмерно строго или часто, то он привыкнет к подавлению своих эмоций. После получения нескольких сдерживающих посланий желание ребёнка поддаваться возбуждающей симпатической нервной системе уменьшается, потому что всякий раз он испытывает дискомфорт.

1.2. Передний и задний отделы мозга: Кабина пилотов и багажное отделение

Помимо деления мозга на полушария, есть борозда, которая делит мозг на переднюю и заднюю часть. Эту борозду часто называют демаркационной линией между деятельностью и бытием. Эта линия, по мнению М.О.Лэйни [59], отделяет поведение двух типов людей – интровертов и экстравертов. У интровертов более активна передняя часть мозга, назовем её кабиной пилотов. Экстраверты больше полагаются на заднюю часть, или багажное отделение мозга, управляющий бытием.

Несмотря на кажущееся противоречие, интуитивно всё вполне логично. Дело в том, что за восприятие внешнего мира и за непроизвольные действия отвечает именно задняя часть мозга, его «багажнное отделение». Внешний мир будто бы отображается на нём, как на экране (зрительные зоны расположены в затылочной части мозга). За рассуждения и произвольные действия отвечает передняя часть мозга – его, «кабина». Здесь, в передней части мозга, отражаются сигналы не только от внутреннего мира человека, но и накладываемое на него отражение внешнего мира (отражение отражения).

Задняя часть мозга, багажное отделение, отвечает за сбор сенсорной информации, поступающую из внешнего мира, её обработку и превращение в восприятие путём отбора, кодирования и сравнения новых данных со старыми ощущениями и воспоминаниями. Это как загрузка багажа в самолёте. Наши действия, формируемые на основе этих восприятий, непроизвольны. Это автоматические реакции на быстро меняющиеся обстоятельства. Благодаря этому экстраверты умеют принимать быстрые и правильные решения и ловко импровизируют, что несомненно, хорошо в экстренных ситуациях. Эти участки мозга формируются довольно рано, благодаря чему многие экстраверты довольно часто начинают реализовываться в очень юном возрасте.

Далее, после того, как багаж новых восприятий погружен на борт самолёта, он быстро отправляется в более развитую, переднюю, часть мозга. Там происходят наиболее сложные процессы. Здесь находится вся электроника нашего самолёта, занимающаяся формированием суждений и планированием. Здесь создаются шаблоны действий (маршруты полётов).

Лобные доли отвечают за планирование в широком смысле этого слова. С помощью этих отделов головного мозга мы можем следовать определенным правилам поведения, поощряя одни действия и подавляя другие. Так благодаря им мы можем рассуждать, вести внутренний диалог, разговаривать сами с собой, рассматривать разные варианты развития событий, сравнивать альтернативы и ставить перед собой цели. Выбранные варианты мы превращаем в законченные мысли или идеи. При необходимости, чтобы достичь результата, мы формируем конкретные инструкции, последовательности действий.

Помимо этого, здесь же происходит и оценка этих действий, осуществляемая до, во время или после их совершения. Благодаря этому мы способны предвосхищать некоторые действия (свои и чужие), представлять их последствия, а также понимать и оценивать то, что уже произошло. Интроверты нередко делают лишь мысленную попытку действий, вместо совершения реальных поступков.