Тайная жизнь мозга. Как наш мозг думает, чувствует и принимает решения

Открытие Хьюбела и Визеля затрагивает еще один миф: обучение определенным вещам в зрелом возрасте – невыполнимая задача. Мы собираемся пересмотреть эту идею и предлагаем умеренно оптимистичный вариант: обучение в зрелом возрасте гораздо более реально, чем мы полагаем, но требует много времени и усилий, – ровно столько же, сколько мы потратили на подобные задачи в младенчестве, но потом забыли об этом. В конце концов, младенцы и дети тратят часы, месяцы и годы, когда учатся говорить, ходить и читать. Может ли взрослый человек забросить свои дела и посвятить все время и силы изучению чего-то нового?

В ретроспективе многое здесь кажется очевидным. Взрослые рентгенологи учатся видетьрентгеновские лучи. С опытом они начинают без труда замечать странности, которых никто другой не видит. Это результат преобразования их визуальной коры в зрелом возрасте. В сущности, у рентгенологов такое определение происходит быстро, автоматически и почти на эмоциональном уровне, как редактор испытывает рефлекторное раздражение при виде грамматических ошибок. Какие преобразования в головном мозге так радикально меняют наше мышление и восприятие?

Специалисты по треугольникам

В науке случаются любопытные повторения. Те, кто выступает с экстраординарными и новаторскими идеями, часто их же и опровергает. После открытия критических периодов Торстен Визель вместе с одним из своих гарвардских студентов Чарльзом Гилбертом доказал нечто прямо противоположное: зрительная кора продолжает реорганизацию даже в зрелом возрасте.

Когда я прибыл в лабораторию Визеля и Гилберта для работы над докторской диссертации (к тому времени она переехала в Нью-Йорк), миф уже был поставлен с ног на голову. Вопрос заключался не в том, способен ли мозг взрослого человека к обучению, а в том, как именно он обучается. Что происходит в мозге, когда мы становимся специалистами в какой-либо области знаний?

Для тщательного исследования этого вопроса в лаборатории мы придумали эксперимент, который потребовал определенных уступок ради упрощения. Вместо того чтобы обращаться к опытным рентгенологам, мы обучили специалистов по треугольникам. В качестве профессионального навыка это небольшое достижение, но оно оказалось простым способом симулировать процесс обучения.

Мы показали группе людей изображение, наполненное разными формами, которое резко исчезало примерно через 200 миллисекунд. В этой неразберихе им нужно было найти треугольник. Они смотрели на нас, как на безумцев. Это казалось невозможным. У них просто не хватало времени, чтобы увидеть треугольник.

Если бы тест требовал найти красный треугольник среди множества синих, то каждый бы легко справился с задачей. И мы знали, почему это так. У нас есть параллельная система, которая за 80 миллисекунд может изучить пространство и найти цветовое различие, но для определения треугольников у нашей зрительной коры такой карты нет. Можем ли мы развить в себе эту способность? Если да, это прольет свет на механизм обучения.

После сотен попыток многие участники были разочарованы своими неудачами. Но потом случилось нечто волшебное: треугольник начал светиться, как если бы он приобрел другую окраску, и его было невозможно не заметить. Теперь мы знаем, что, приложив много усилий, можно увидеть то, что раньше казалось невидимым. Это произошло со взрослыми людьми. Эксперимент позволил нам исследовать процессы, происходящие в мозге во время обучения.

Мозг параллельный и мозг последовательный

Кора головного мозга разделена на две больших системы. Одна из них называется дорсальной и проходит через заднюю часть тела, если представить, что вы смотрите вверх. Другая, вентральная, соответствует брюшной области. В функциональном контексте это различие гораздо более актуально, чем более популярный вариант с разделением на полушария. Дорсальная часть включает теменную и лобную кору, тесно связанную с сознанием, с мозговой активностью, определяющей действия, и с медленной, последовательной работой мозга. Вентральная часть коры ассоциируется с автоматическими и в целом бессознательными функциями; она соответствует быстрому, параллельному способу функционирования.

Мы обнаружили два фундаментальных отличия в мозговой активности «специалистов по треугольникам». Первичная зрительная кора (принадлежащая к вентральной системе) активизировалась значительно сильнее, когда они видели треугольники, а не другие формы, которые им не предлагали определять. В это время их лобная и теменная кора бездействовала. Это объясняет, почему определение треугольников больше не требовало усилий. Дело не ограничивается треугольниками. То же самое происходит, когда человек учится распознавать что-то другое (музыканты – нотные записи, садовник – паразитов на растениях, тренер – неизбежное поражение его команды на поле).