Правила мозга

Март 4th 2017 -

Выживание в команде

По данным одной научной работы, существует более пятидесяти видов синестезии. Как же все-таки странно, что органы чувств продолжают работать сообща, даже когда запутались «провода» в мозгу. Некоторые люди, воспринимая зрением окружающий мир, незамедлительно ощущают во рту определенный вкус. Не подумайте только, что это банальное слюноотделение, как в случае, когда при слове «шоколад» представляешь конфеты. Скорее, прочитав в книге слово «небо», вдруг начинаешь отчетливо ощущать вкус лимона. В результате одного научного эксперимента выяснилось, что, даже если человек, страдающий синестезией, не может вспомнить слово, он может ощущать вкус, пока ему обобщенно описывают позабытое слово. Эти данные говорят о том, что сенсорная обработка взаимосвязана. Отсюда следует новое правило мозга: задействуйте больше чувств.

Объяснить этот феномен можно опять-таки с точки зрения эволюционного развития: в родной нам Восточной Африке сенсорная информация не предоставлялась поочередно в ходе развития древнего человека. Существовали ведь не только визуальные сигналы, как в немом кино, к которым миллионы лет спустя добавили звуковую дорожку, а затем запахи и текстуру. Когда, спустившись с деревьев, древние люди очутились в мультисенсорном мире, они стали чемпионами в его познании.

Ряд интересных исследований выступает в поддержку данной концепции. Недавно ученые получили возможность исследовать мозг при помощи функциональной магнитно-резонансной томографии. Они провели следующий эксперимент: показали испытуемым видео с говорящим человеком, выключив звук. Когда они проследили на ФМРТ, что происходило при этом с мозгом, выяснилось, что область, отвеча­ющая за обработку звуков — слуховая кора, — тоже стимулировалась, как будто бы человек слышал звуки. Если испытуемый видел человека, который просто строил мины, то слуховая кора не была задействована. Требовался соответствующий звукам зрительный сигнал. Разумеется, визуальный ряд влияет на слуховой стимул, даже при выключенном звуке.

В ходе другого эксперимента, проводимого приблизительно в то же время, вблизи рук испытуемого, вооруженного тактильным стимулятором, происходили короткие вспышки света. Иногда исследователи активировали стимулятор при вспышке света, но не всегда. И сколько раз они ни проделывали это, зрительная зона коры головного мозга всегда становилась максимально активной в ответ на тактильный стимул. Фактически визуальная система включалась через тактильную. Данный эффект называется мультимодальным подкреплением.

Многие чувства тоже влияют на способность распознавать стимулы. Большинство людей, например, плохо реагируют на мерцание света, в особенности если интенсивность вспышек постепенно снижается. Ученые решили исследовать устойчивость человека к подобным раздражителям, но сопровождающимся звуком. Присутствие звукового ряда, в сущности, изменило ситуацию. Испытуемые утверждали, что их способность переносить мерцающий свет выше, чем обычно, если задействован звук.

Подобный результат продемонстрировал интеграционный механизм мозга. Учитывая, что в условиях мультисенсорной среды мозг приобрел новые навыки, можно предположить, что способность к обучению оптимизируется в подобной среде. А может быть, обучение проходит менее эффективно в моносенсорной среде. Это действительно так, и это непосредственно влияет на учебу и работу.

Связь с обучением

В исследование комплексного воздействия сенсорных стимулов на обучение когнитивный психолог Ричард Майер, наверное, внес гораздо более весомый вклад, чем кто-либо другой. Его улыбка излучает 10 мегаватт, а голова похожа на яйцо (хотя и очень умное яйцо). Эксперимент Майера довольно прост: исследователь поделил участников на три группы. Первая и вторая группы получали информацию с использованием только одного органа чувств (например, слуха или зрения), а третья — при помощи двух органов восприятия.

Группы, работающие в мультисенсорной среде, всегда демонстрируют результат лучше, чем те, кто получал информацию только по одному каналу. Они точнее воспроизводят информацию. Их восприятие более детальное, и, как показывают результаты, полученные двадцать лет спустя, информация лучше запоминается. Улучшается также способность решать проблемы. Одно из исследований показало, что мультисенсорная презентация в два раза повышает количество креативных решений относительно моносенсорной. По итогам другого исследования результат оказался на 75 процентов выше!

Мультисенсорные стимулы имеют и физические преимущества. Наши мышцы быстрее на них реагируют, повышается порог распознавания стимулов, глаза быстрее воспринимают визуальную информацию. И дело не только в комбинации зрительного и звукового восприятия. Если тактильные сигналы сочетаются с визуальными, обучение эффективнее на 30 процентов по сравнению с результатом при исключительно тактильном восприятии. Подобное улучшение наблюдается при изменении моносенсорного представления информации. Иногда этот феномен называют дополнительной интеграцией. Другими словами, положительное влияние мультисенсорного восприятия в целом гораздо выше, чем суммарное влияние восприятия отдельными органами чувств.

Этот феномен объясняется разными причинами, и большинство из них связано с рабочей памятью. Как известно, рабочая память, называемая кратковременной, — это сложный механизм, обеспечивающий хранение информации в течение короткого периода времени. Вы также знаете, что она очень важна для обучения и работы, так как от нее во многом зависит, научитесь ли вы изучаемому.

Все аргументы в пользу обучения при помощи мульти­сенсорного восприятия включают в себя один контр-интуитивный момент: получаемая в момент обучения дополнительная информация делает обучение проще. Казалось бы, утверждать подобное — все равно что говорить, что если нести два тяжелых рюкзака вместо одного, то быстрее взберешься на холм. Процесс «тщательной» обработки информации мы рассмотрели в разделе, где описывается функционирование краткосрочной памяти. Собственно говоря, он представляет собой экстракогнитивную обработку информации с целью интегрировать новый материал с уже существующими знаниями. Разумеется, мультисенсорное восприятие сильнее детализировано. Возможно, поэтому оно и столь эффективно? Ричард Майер полагает, что это так — а вместе с ним и многие другие ученые, опирающиеся в большей степени на процессы распознания и воспроизведения.

Еще один случай синестезии подтверждает это мнение. Помните об удивительных способностях Соломона Шерешевского? Он мог безошибочно повторить (в прямом и обратном порядке) семьдесят слов, прослушав их единожды, а затем, пятнадцать лет спустя, снова воспроизвести тот же список слов без ошибок. У Шерешевского наблюдались различные психические отклонения от нормы — например, он чувствовал, какие цвета холодные, а какие теплые. (Впрочем, это распространенное явление.) Кроме того, цифра «1» представлялась ему гордым, хорошо сложенным мужчиной, а цифра «6» — человеком с опухшими стопами. (А вот это уже редкость.) Некоторые из его представлений напоминали галлюцинации: «Однажды я пошел купить мороженое... Подойдя к продавщице, я спросил, какие виды десерта у нее есть. “Фруктовый лед”, — ответила она, но в таком тоне, что, казалось, из ее рта просто валились угли, черная зола. И я не смог заставить себя купить мороженое после такого ответа».

Разумеется, Шерешевский пребывает в своем душевном мире; тем не менее своим примером он демонстрирует общий принцип. Люди, страдающие синестезией, часто дают одинаковый ответ на вопрос «Чем полезна дополнительная информация?». Оказывается, она помогает запоминать. Учитывая такое единодушие, исследователи годами размышляли о том, есть ли связь между синестезией и умственными сверхспособностями.

И такая взаимосвязь существует. Люди, страдающие синестезией, обычно обладают какими-нибудь особенными способностями — фотографической памятью, например. Большинство из них утверждают, что этот странный опыт весьма приятен и может способствовать формированию памяти (благодаря дофамину).

Правило для всех остальных

После десяти лет работы Майер сформулировал ряд правил воспроизведения многих носителей информации, связав имеющиеся знания о рабочей памяти с собственными эмпирическими результатами изучения, как это влияет на процесс обучения. Кратко изложим пять из них.

1. Принцип комплексного представления многовидовой информации: информацию нужно представлять не только в словесной форме, но и иллюстрированную изображениями.
2. Принцип непрерывности во времени: соответству­ющие словесные данные и иллюстрации нужно подавать одновременно, а не последовательно.
3. Принцип пространственной близости: соответству­ющие словесные формы и иллюстрации следует располагать рядом, а не на разных страницах или слайдах.
4. Принцип согласованности: посторонний материал лучше исключить.
5. Принцип модальности: использовать анимацию совместно с повествованием эффективнее, чем анимацию и текст на экране.

Хотя эти принципы и практически применимы, они касаются комбинации восприятия двумя органами чувств: слухом и зрением. Однако у человека есть еще три сенсорные системы, которые тоже вносят вклад в процесс обучения. Вспомним, например, историю о ветеране боевых действий, который мог определить, что происходило, только при помощи обоняния.

Разнюхать

Однажды мне рассказали историю о человеке, который бросил медицинский институт из-за своего носа. Для того чтобы понять, что произошло, нужно кое-что знать о запахах в хирургии — ну, или убить кого-нибудь. Для обоняния область хирургии представляет определенный опыт. При хирургическом вмешательстве, как правило, разрезаются кровеносные сосуды. Для того чтобы кровь не мешала операции, хирурги применяют прижигание инструментом горячим, как паяльник, который прикладывают непосредственно к месту разреза. И тогда помещение наполняется едким запахом горящей плоти. Такой же запах присутствует в местах военных действий. Студент медицинского института, герой нашей истории, был участником войны во Вьетнаме. После возвращения домой у него не наблюдалось никаких психических расстройств или посттравматического стресса. Он стал успешным студентом последнего курса медицинского института и начал карьеру в области хирургии. Однажды, примерив на себя хирургический халат, он услышал запах обгоревшей плоти. Этот запах вызвал в его мозге воспоминания о схватке с врагом, которому он выстрелил в голову, и вернул в тот момент времени, который бывший солдат долго пытался забыть. Воспоминание просто сломило его. В слезах он выбежал из операционной; ему слышался странный булькающий звук, издаваемый умирающим человеком, а также шум вертолетов. На протяжении того дня он снова переживал тот страшный опыт, а позже начал вспоминать и другие ужасные события. Через неделю молодой человек отказался от карьеры хирурга.

Эта история подтверждает то, что давно уже известно исследователям: запах тесно связан с памятью. Этот феномен называется эффектом Пруста. Французский писатель Марсель Пруст, автор цикла романов «В поисках утраченного времени», в своей наполовину автобиографической эпопее косвенно доказал связь между запахами и памятью. Стандартный эксперимент позволил установить необычные свойства запахов и их влияние на улучшение воспроизведения. Двум группам испытуемых после просмотра фильма предложили пройти тест в условиях лаборатории. Контрольная группа находилась в обычной комнате и просто проходила тест, а экспериментальная — выполняла тест в комнате, где пахло попкорном. По объему и точности воспроизведения данных результаты были просто несопоставимы. Экспериментальные группы в два раза точнее воспроизводили информацию, чем контрольные. Одни ученые подтверждают улучшение результатов на 20 процентов, другие — на 10.

Вы спросите, почему же такой разрыв? Потому что результат зависит от того, какая память задействуется для воспроизведения информации. Например, исследователи выяснили, что определенные виды памяти весьма восприимчивы к запахам, а некоторые, напротив, индифферентны к ним. Ароматы выполняют свою тонкую работу, когда субъекты воспроизводят эмоциональные детали воспоминаний, как наш студент медицинского института, или автобиографические воспоминания. Наивысшие результаты достигаются при появлении соответствующих запахов. Эксперимент с просмотром фильма продемонстрировал различные результаты при запахе бензина в комнате и аромате попкорна.

Однако запах не оказывает такого же влияния на вербальную память. В этом случае хорошего результата можно достичь, если перед началом эксперимента испытуемые будут эмоционально возбуждены — обычно это означает подверженность стрессу. (По этой причине показ фильма об обряде обрезания у молодых австралийских аборигенов — излюбленный метод экспериментаторов.) Недавние исследования показали, что запах может способствовать воспроизведению вербальной памяти во время сна. Не по этой ли причине существует феномен Пруста? Почему запах пробуждает память? Для того чтобы разобраться в этом, нам необходимо знать немного больше о том, как запахи влияют на мозг.

Непосредственно в области между глазами расположен пучок нейронов размером с почтовую марку, или обонятельный нерв. Первичное восприятие обонятельной информации происходит в области, наиболее близкой к потоку вдыхаемого воздуха, которая называется обонятельным эпителием. При вдохе молекулы аромата, или биохимические агенты, попадают в носовую полость, покрытую слоем слизи, и раздражают обонятельные рецепторы, которыми усеяны нервы обонятельного эпителия. Рецепторы распознают множество молекул. При этом нейроны начинают загораться, и вы ощущаете аромат. Остальной анализ продолжается в мозге. Задействованные нервные клетки обонятельного эпителия общаются, словно подростки, перебрасывающиеся эсэмэсками, с группой нервных клеток, расположенных непосредственно над ними, в обонятельной луковице. Эти нервные клетки помогают сортировать посылаемые эпителием сигналы.

Потом начинается самое интересное. Все другие части сенсорной системы в этот момент посылают сигнал таламусу, чтобы спросить разрешения подключить оставшуюся часть мозга, включая высшие отделы, где происходит осо­знание. Нервы не несут информацию о запахе. Подобно автомобильному кортежу главы государства, сигнал о запахе проходит через таламус и следует в пункт назначения в мозге — и вмешательство посредников здесь недопустимо.

Один из пунктов назначения — миндалевидное тело; именно в этот момент, кстати, срабатывает эффект Пруста. Вы, наверное, помните, что миндалина контролирует не только формирование эмоционального опыта, но и воспоминания о нем. Так как запах стимулирует эту область, он вызывает воспоминания об эмоциях. Запах проходит через прегрушевидную кору в орбитофронтальную кору — а эта область мозга участвует в принятии решений. Таким образом, запах играет большую роль и в принятии решений.

Сигналы запаха так спешат проделать этот путь, что клетки обонятельных рецепторов даже не защищены никаким барьером. Этим они отличаются от других рецепторов в теле человека. Например, зрительные рецепторы сетчатки глаза защищены роговицей, слуховые — барабанной перепонкой. Единственной защитой обонятельных рецепторов служит носовая слизь, в противном случае они всегда находились бы в прямом контакте с воздухом.

Pages: 1 2 3

Комментарии закрыты.