Книги
Революция в голове. Как новые нервные клетки омолаживают мозг
Илл. 20. Самой харизматичной исследовательницей воздействия обогащенной среды была Мариан Даймонд, чьи лекции по анатомии стали легендой и до сих пор доступны на Youtube. Фотограф: Елена Жукова (2010 год)
Дела Харви с годами шли хуже и хуже, он потерял работу, но вопреки всем правилам продолжал держать мозг Эйнштейна у себя. Однако к этому времени Мариан Даймонд получила от него материал и погрузилась в исследование возможных свойств, которыми мозг гения мог бы отличаться от других мозгов. Ее гипотеза росла из исследований обогащенной среды. В одной из своих важнейших работ она установила, что та может способствовать росту числа глиальных клеток. Исследовательница была убеждена, что обнаружила тот же эффект в пробах мозга Эйнштейна. К сожалению, здесь она приняла желаемое за действительное. Даже если бы это было так, определить это было бы не так-то просто. Но и эта странная история на самом деле говорит скорее об азарте большого ученого – в данном случае несколько чрезмерном, но направленном на исследование важного явления.
Мариан Даймонд написала замечательную книгу, в которой подытожила современные ей исследования обогащенной среды под очень удачным названием – «Обогащенное наследие» или, точнее, «Обогащение наследия» (Enriching heredity). Заголовок прекрасно отражает центральную тему книги.
На данный момент написано гигантское количество литературы по обогащенным средам – весьма избыточной. Везде и всюду находили и продолжают находить положительное воздействие обогащенной среды на мозг. Этого воздействия практически ничто не может избежать. Мозг проявлял чрезвычайно высокую пластичность, но методы того времени не позволяли по-настоящему углубиться в детали. Тем не менее, конечно, это колоссальный результат. В старых публикациях постоянно ощущается, что ученые сознавали: они нащупали фундаментальную взаимосвязь; уровень теоретической проработки и своеобразного философского осмысления был очень высоким, но в результате дело не пошло дальше любопытнейших описаний. Еще не пришло время сделать следующий шаг.
Как устроена пластичность? 70-е годы не были бы 70-ми, если бы этот вопрос не привел к возникновению сразу двух ровно противоположных с идеологической точки зрения позиций. Одна школа утверждала, что генерализованные эффекты обогащенной среды вызывает всеобъемлющее, но в конечном счете простое и неспецифическое возбуждение (arousal)[31]. Вторая школа доказывала, что речь идет о некой форме обучения. Совершенно непонятно (и не только с сегодняшних позиций), почему люди сразу не увидели, что в обеих теориях есть доля истины и они вовсе не исключают друг друга. Наоборот, повышенное внимание может быть предпосылкой для обучения, а процесс обучения, возможно, поддерживает внимание на высоком уровне.
Однако это были попытки объяснить явление с психологических позиций, они еще не касались вещества мозга и пока что могли лишь немного приподнять крышку черного ящика. Даже рассматривая следствия этой впечатляющей пластичности (термин использовали еще очень редко), ученые оказались в концептуальном тупике. С одной стороны, все изменения действительно возникали в ответ на внешние стимулы, но одновременно они выходили за рамки того, из чего состояла обогащенная среда. Очевидно, здесь было что-то еще, целое выглядело больше, чем сумма элементов, и, когда в разнообразных тестах удалось вдобавок установить рост достижений в обучении, эта генерализация эффекта все равно оставалась загадкой. По сути дела, это и сегодня так. Но мы настолько привыкли к мысли, что мозг поддается тренировке, что нас это уже совсем не удивляет. Итак, тот же вопрос: как устроена пластичность?
Переносы
Собственно, обычно этого не происходит. Печальная правда о «зарядке для мозга» и других подобных начинаниях: с их помощью можно усовершенствовать только то, что вы непосредственно тренируете. В крайнем случае это будет умение решать кроссворды, если вы практиковали его как единственную форму интенсивной умственной деятельности. Как правило, составители программ тренировок для мозга, которые можно найти в продаже, делают их более широкими. Заниматься по ним чаще всего увлекательно, они быстро приносят ощущение успеха. При этом, опять же как правило, упражняясь в одном задании, по-прежнему невозможно «заодно» добиться лучших результатов в другом типе заданий. Конечно, небольшой общий прогресс обязательно будет, и в целом привыкать к подобным упражнениям полезно. К тому же работает эффект плацебо. Знание, что вы что-то делаете для своего мозга, уже окажет положительное действие, и оно не будет ограничено отдельной областью, которую вы тренировали. К сожалению, не более того. В конце концов, настоящего успеха можно достичь только в том виде спорта, в котором человек упражнялся.
Желанная способность переносить достижения в одной дисциплине на другую, в данном случае умственные способности, называется «перенос». Данные психологии на этот счет совершенно однозначны. Эффект переноса в умственной деятельности практически не встречается.
Так что лучше сразу упражняться в том, что вы действительно хотите уметь, и не надеяться попутно достичь этого с помощью какого-то случайного тренинга. Если быть совсем точным, в контролируемых экспериментальных условиях вполне можно продемонстрировать нечто вроде такого переноса, но для этого нужна огромная тренировка. Флориану Шмидеку из Немецкого института педагогических исследований и Ульману Линденбергеру из Института развития человека Общества Макса Планка в Берлине удалось показать это в своем исследовании COGITO{35}. В ходе исследования сто испытуемых должны были в течение ста дней ежедневно тренироваться, выполняя набор одних заданий, и проходить тестирование на других. Переносы принципиально возможны, но реализовать эту возможность в обычных условиях практически нереально. Во всяком случае, не с помощью упражнений для мозга из Apotheken-Umschau[32].
С другой стороны, в спорте, конечно, тоже существует понятие общей физической подготовки, которой, может быть, и недостаточно, чтобы ставить рекорды в одиночных дисциплинах, но которая составляет некоторое общее необходимое условие успеха. Что-то подобное, очевидно, происходит и в умственной деятельности. Вероятно, обогащенная среда воздействовала на результаты тестов обучения в бесконечном количестве исследований на животных, как общий тренинг-разминка. Хорошая общая подготовка облегчает дальнейший процесс, но на ней дело не кончается.
Мозгу «полезно» работать
Фраза о том, что мозгу полезно работать, уже стала общим местом, она кажется такой же избитой, как схожая с ней пословица – «под лежачий камень вода не течет». Интуитивно это понятно. Но на самом деле совсем не так просто объяснить, почему мозг должен поддаваться тренировке. Данных огромное количество, целые книги. Многие детали неясны, но считается бесспорным, что мозгу нужно работать. Кто им не пользуется, теряет его. По статистике, хорошее образование и умственная деятельность служат определенной защитой от деменции.
Мышечная тренировка, во-первых, не дает мышцам слабеть, во-вторых, укрепляет имеющиеся мышечные волокна, в-третьих, способствует росту новых. Мускул – относительно предсказуемая система, и любой может непосредственно убедиться в том, как укрепляются предплечья, когда носишь маленьких детей по квартире на руках, и как болят мышцы после выходных, проведенных с коробками для переезда. Даже сравнительно небольшая тренировка вызывает видимые изменения.
В случае мозга же никакой мышечной боли и никаких видимых изменений нет. Можно добиться измеримого улучшения его функций, что легко показать, например, с помощью игровых программ для тренировки мозга в интернете, но воздействует ли это на сам мозг? В бихевиоризме такой вопрос считали несущественным, а аналогия с компьютером подсказывала нам, что каким-то образом (да, но каким?) должна была бы меняться эффективность программного обеспечения.
Публикации об обогащенной среде и ее воздействии на мозг связаны с этим. Если вспомнить принцип Хебба и его экспериментальное подтверждение, результаты очень убедительны. Любое обучение вызывает микроскопические структурные изменения на уровне синапсов и отростков нейронов, вдобавок это неизбежно ведет к изменениям в более крупных структурных элементах мозга. Это установили уже Мариан Даймонд и ее коллеги: кора становится настолько толще, что это можно измерить, как и прирост глиальных клеток в некоторых местах. На уровне связей, которые образуют нервные волокна, подобные структурные изменения тоже хорошо описаны. Таким образом, фундаментальную зависимость можно прекрасно обосновать экспериментами.
Но сами нервные клетки здесь оставались без внимания. Ничто не указывало на то, что мозг может формировать новые нейроны, чтобы повысить свою работоспособность, так же как в мышце растут новые волокна, чтобы она стала сильнее. Это, конечно, в большой степени остается верно и сегодня – но уже не абсолютно. Ведь, как нам теперь известно, в гиппокампе под действием опыта и деятельности образуются новые нервные клетки.
Будь то опыты на животных или нет, самые убедительные данные о пластичности мозга, которую вызывают опыт и деятельность, напрямую переносят на человека.
При этом идут большие дискуссии о том, что вообще такое обогащенная среда для человека. Для нас, в отличие от животных, это очень относительное понятие: одни испытывают перегрузку от стимуляции, которую другие едва ли заметят. Недостаточно точно определено, какие стимулы и какое поведение имеют значение. Разложить мир на единичные стимулы и учебные задания не так просто, как представляли себе бихевиористы. Кроме того, отдельные проявления поведения, будь то проактивные или возникающие как реакция на среду, невозможно отделить от общего эффекта. Так что в практических выводах из этих исследований часто присутствует некоторая неопределенность.
Самое простое – в итоге говорить об отдельном, имеющем вещественное представление параметре, который можно измерить и продемонстрировать. Этим объясняется популярность опытов с магнитно-резонансной томографией в данной области и выбор несложных, четких в планировании экспериментов, чтобы сразу можно было исключить из рассмотрения все запутанное устройство «реальной жизни». При этом говорят о редукционизме – одном из важнейших принципов, в котором кроется секрет успеха естественных наук. Впрочем, редукционизм – это палка о двух концах, поскольку, следуя ему, из условий эксперимента исключают как раз самое интересное.