Опыт в «зоне ближайшего развития» меняет структуру мозга

Сравнение работы головного мозга с электрической разводкой помогает лишь до определенного момента: есть очень важный аспект, в котором эта аналогия не работает. Чем чаще вы включаете и выключаете электрическую лампочку, тем быстрее она износится и потребует замены. В отношении головного мозга все наоборот. Чем чаще активизируется определенная нервная цепь мозга, тем крепче она становится, так как число соединений между нейронами увеличивается. Вероятно, наиболее известным подтверждением этого факта являются результаты исследования с участием лондонских таксистов[66], которым для получения лицензии на работу необходимо сдать серьезный тест на знание улиц Лондона. Результаты повторных сканирований головного мозга участников эксперимента показали, что в процессе подготовки к сдаче теста количество серого вещества в головном мозге увеличилось, то есть увеличилось число соединений между нейронами, особенно в областях головного мозга, отвечающих за запоминание географической информации.

Иными словами, те самые нейронные связи, которые позволяют нам что-то делать: размышлять на конкретную тему, испытывать определенные эмоции, выполнять что-то особенное, запомнить карту городских улиц – укрепляются каждый раз при выполнении этого действия[67]. Именно поэтому многие вещи даются нам легче после нескольких тренировок, поэтому мы быстрее узнаем предметы, которые видим чаще, и поэтому изучение определенной темы помогает лучше запоминать информацию и воспроизводить ее при необходимости: нервные цепи, регулирующие эти действия, укрепляются каждый раз при их использовании.

Благодаря пластичности мозга происходит не только укрепление нейронных связей, которыми активно пользуются, но и удаление избыточных нейронных связей. Когда нейронными связями не пользуются, соединения в них ослабевают. Аксон возвращается в исходное состояние, синапс начинает постепенно исчезать до того момента, пока не перестает существовать полностью вся связь. Этот процесс носит название «синаптический прунинг».

Представьте себе две деревни, между которыми лежит холмистый луг. Сотни тропинок соединяют эти деревни. Со временем жители деревень понимают, что одна тропинка короче и прямее остальных. Они начинают пользоваться ею чаще, в результате чего та становится более широкой и удобной, а остальные зарастают. То же самое происходит и с нейронными связями: одни укрепляются под воздействием опыта, другие исчезают в результате синаптического прунинга. Разница между областями головного мозга, прошедшими процесс очистки от избыточных нейронных связей и не прошедшими, похож на разницу между участками дорог, один из которых состоит из большого числа узких, грязных тропинок, а второй представляет собой организованную систему небольшого числа скоростных автострад.

На процесс миелинизации влияет также опыт, благодаря чему повышается не только эффективность нейронных связей, но и их устойчивость. Когда мы учимся чему-то, осваиваем новый навык или тренируемся, чтобы улучшить какую-то когнитивную способность, эта деятельность стимулирует увеличение белого вещества в соответствующих областях головного мозга (например, отвечающих за движение пальцев при профессиональной игре на фортепиано или за зрительно-моторную координацию при жонглировании). Подтверждение этого факта сначала получили в ходе изучения физической активности, такой как жонглирование и игра на фортепиано: было продемонстрировано, как практика способствует увеличению миелиновой оболочки[68]. Недавние исследования когнитивных способностей, например запоминание и медитация, также показали, что повторение стимулирует образование миелина.

Удивительная способность мозга изменяться под действием опыта позволяет человеку обучаться и совершенствовать свои навыки и способности от базовых (таких как память) до более высокого уровня (например, саморегуляция). Это суть пластичности мозга. Здесь действует не только принцип «Используй или потеряешь», но и принцип «Используй и усовершенствуй». Это верно в любом возрасте, но гораздо проще дается в подростковом.

При этом есть важное дополнение к принципу «Используй и усовершенствуй». Автоматическое повторение не слишком эффективно для стимулирования изменений головного мозга. Для того чтобы в полной мере использовать свойство пластичности мозга, необходимо поставить перед собой задачу, несколько превосходящую вашу возможность ее выполнить[69]. Небольшое несоответствие между тем, что вы можете сделать, и тем, к чему стремитесь, будет стимулировать развитие головного мозга. Если подобного несоответствия нет или оно слишком велико, развития не произойдет. Хорошие родители и хорошие педагоги знают, как работать в «зоне ближайшего развития»[70][71]. Они прибегают к процессу под условным названием «подмостки», который помогает постепенно совершенствовать навыки молодого человека. Этот вопрос будет рассмотрен в следующей главе.

Тренировка мозга чем-то напоминает силовую тренировку в тренажерном зале. Можно поддерживать определенную физическую форму, изо дня в день работая с одинаковым весом, но, если вы хотите стать сильнее, нужно увеличить либо вес, либо число подходов. Это верно и в отношении нейронных связей.

Часто можно услышать, что для достижения уровня эксперта нужно наработать десять тысяч часов практики. Однако эта практика должна быть осознанной[72], направленной на постоянное повышение уровня сложности задач. Без этого условия результатов не будет.

Важно помнить, что разные области головного мозга обладают пластичностью в разном возрасте. Опыт, даже в зоне ближайшего развития, не может обеспечить равных возможностей изменения головного мозга. Как следствие, способности, которые можно развить, усилить или ослабить в подростковом возрасте, будут иными, чем те, что мы можем развить, усилить или ослабить в любом другом возрасте. Подростковый возраст имеет большое значение не только потому, что головной мозг в этот период пластичен; не менее важно, какие именно области мозга пластичны.

Подготовка мозга к будущим изменениям

Способность мозга к изменениям под влиянием опыта удивительна сама по себе, но существует и более важный аспект. Согласно недавним исследованиям, определенный опыт не только стимулирует нейробиологические изменения в момент воздействия, но и увеличивает потенциал для будущих изменений. Это так называемая «метапластичность»[73]. Иными словами, пластичность вызывает еще большую пластичность – и не только в нейронных связях, подвергшихся непосредственным изменениям под действием опыта. Изменения данной нейронной цепи обусловливают химические реакции, стимулирующие будущую пластичность в соседних нейронных связях. Так, запоминание столиц европейских государств не только облегчает запоминание в будущем столиц государств на других континентах, но и помогает понять, как легко запоминать вещи, не связанные с географией, например последовательность американских президентов или таблицу умножения.

Еще одно особенно важное открытие заключается в том, что изучение нового в периоды повышенной пластичности мозга способно облегчить дальнейшее обучение, словно первоначальная «доза» обучения готовит мозг к тому, чтобы оно проходило легче[74]. Это означает, что люди, готовые к интеллектуальному вызову и открытые ко всему новому в периоды повышенной пластичности мозга, например в юности, сохраняют окно пластичности мозга открытым в течение долгого времени. Иными словами, важно быть готовым получать новые знания в период повышенной пластичности мозга не только потому, что так мы приобретаем и совершенствуем новые навыки, но и потому, что таким образом мозг поддерживает способность с пользой воспринимать будущий опыт и его накопление. Именно поэтому у образованных людей более длительные сензитивные периоды[75], чем у их сверстников, не получивших образование.