Торкель Клингберг - Перегруженный мозг. Информационный поток и пределы рабочей памяти

Кроманьонцы жили размеренной жизнью, занимаясь в основном охотой и собирательством. Скорее всего, они объединялись в группы по нескольку семей, при

мерно по пятьдесят человек. Несколько семей, в свою очередь, образовывали кланы, примерно по 150 человек. Большую часть времени они посвящали добыче и приготовлению пищи, они также обрабатывали кожу, изготавливали инструменты и часто охотились. Технологическое оснащение кроманьонцев состояло из простых орудий: копий, ножей, скребков, свёрл, гарпунов, игл и прочее.

Мозг, с которым мы рождаемся сегодня на свет, практически идентичен тому, с которым рождались кроманьонцы 40 тысяч лет назад. И если генетически сама природа ограничила наши познавательные возможности, то произошло это уже тогда, когда самым технологически совершенным орудием был острый гарпун из кости. Иными словами, обладая тем же мозгом и интеллектом, что и десятки тысяч лет назад, сегодня мы пытаемся справиться с бесконечным потоком разнообразной цифровой информации. Можно предположить, что за год кроманьонец встречал столько же людей, сколько мы встречаем сегодня за день. Объем и сложность информации, с которой мы сталкиваемся сегодня, продолжают нарастать. Но если наши врожденные интеллектуальные способности ограничены самой природой, то можем ли мы их тренировать и развивать? Вот в чем вопрос.

Недавние открытия нейрофизиологов пополнили наши познания о мозге. Оказалось, что наш мозг обладает пластичностью [8] Феномен пластичности мозга описан в следующих работах: Kaas, J.H., Merzenich, M.M. & Killackey, H.P. The reorganization of somatosensory cortex following peripheral nerve damage in adult and developing mammals. Annual Review of Neuroscience, 1983. Vol. 6: 325–356; Kaas, J.H. Plasticity of sensory and motor maps in adult mammals. Annual Review of Neuroscience. 1991. Vol. 14:137–167. . Так называется недавно обнаруженная способность мозга менять свою структуру и функции, в частности расширяя или усиливая используемые участки и сжимая или ослабляя те, которые используются редко. Простой пример: прочитав эту книгу, вы уже никогда не будете тем, кем были прежде. И вовсе не потому, что содержание самой книги произведет на вас столь сильное впечатление. А просто потому, что любые новые знания и опыт меняют наше сознание. Невозможно дважды войти в одну и ту же реку.

Мозг изменяется, и не только тогда, когда пополняются или истощаются резервы памяти. Разные зоны мозга отвечают за разные функции. Функциональная карта мозга не статична, она постоянно меняется. Как именно изменяется наш мозг, когда он перестает получать сигналы? Если человек теряет, например, указательный палец, то та область мозга, которая ранее получала сигналы от этого пальца, сжимается, а смежная область, которая получает сигналы от среднего пальца, расширяется. Таким образом, карта мозга перекраивается.

Более серьезные информационные потери мы наблюдаем, исследуя феномен отсутствия визуальной информации у слепых [9] О визуальной области мозга у слепых см. Sadato, N., Pascual-Leone, A., Graf man, J., Ibanez,V., Deiber, M.P., Dold, G. & Hallett, M. Activation of the primary visual cortex by Braille reading in blind subjects. Nature. 1996, 380:526–528. . Исследования мозговой деятельности у слепых показывают, что области мозга, отвечающие за зрение, активизируются в процессе чтения ими по методике Брайля, несмотря на фактическое отсутствие любых визуальных сигналов. Значит, зрительная зона коры головного мозга не бездействует, а нацелена на то, чтобы обрабатывать сенсорную информацию. И когда мозг не получает сенсорной информации, например, от потерянного пальца, то окружающие области расширяются и вовлекают пассивную часть мозга. Этот эффект свидетельствует о пластичности мозга.

Похожие результаты были получены в ходе исследований людей с врожденной глухотой — ученые обнаружили, что область мозга, ответственная за слух, активируется, когда глухие общаются друг с другом при помощи языка жестов [10] О слуховой области мозга у глухих см.: Petitto, L.A., Zatorre, R.J., Gauna, К., Nikelski, E.J., Dostie, D. & Evans, A. C. Speech-like cerebral activity in profoundly deaf people processing signed languages: implications for the neural basis of human language. Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America. 2000. Dec. 5; 97:13961-13966. .

Мозг изменяется, и не только тогда, когда мы лишаемся какого-либо источника информации, но и в процессе обучения или освоения новых навыков. Интенсивный процесс обучения активизирует деятельность нашего мозга, когда, например, мы осваиваем игру на музыкальных инструментах [11] Об особенностях мозговой деятельности музыкантов, играющих на струнных инструментах, см.: Elbert,Т., Pantev, С, Wienbruch, С, Rockstroh, В. & Taub, E. Increased cortical representation of the fingers of the left hand in string players. Science. 1995. 270:305–307. . Когда ученые нанесли на карту мозга те области, которые получают сенсорную информацию от левой руки музыкантов, играющих на струнных инструментах, они обнаружили, что эти области шире, чем у не музыкантов [12] Об активности мозга и звуках пианино см. Pantev, С, Oostenveld, R., Engelien, A., Ross, В., Roberts, L.E. & Hoke, M. Increased auditory cortical representation in musicians. Nature. 1998. 392:811–814. . Они также обнаружили, что при прослушивании фортепьянной музыки область мозга, специализирующаяся на восприятии звука, у пианистов примерно на двадцать пять процентов больше, чем у не музыкантов. При этом изменяются и проводящие пути, по которым в мозг поступают импульсы [13] О восприятии музыки музыкантами см.: Bengtsson, S.L., Nagy, Z., Skare, S., Forsman, L., Forssberg, H. & Ullen, F. Extensive piano practicing has regionally specific effects on white matter development. Nature Neuroscience. 2005. 8:1148–1150. .