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

Мотивация способствует переменам по простой причине, которую мы уже обсуждали: мотивированный человек работает упорнее. Мрамор не сравнить с пластиком, но если мы часами обрабатываем его резцом, он постепенно изменяет форму. Понятие пластичности соотносимо с усилиями, которые мы готовы приложить для изменения чего-либо. Но это не приводит нас к понятию температуры, или предрасположенности к изменениям. Если мы уже мотивированы, то какие процессы в мозге приводят к изменениям? Можем ли мы воспроизвести это состояние мозга, чтобы улучшить качество обучения? Для этого надо понимать, какая химическая смесьнейротрансмиттеров способствует преобразованию синапсов, а следовательно, изменениям.

Прежде чем перейти к микроскопическим деталям биохимии мозга, нужно рассмотреть более канонический способ обучения: запоминание. Почти все мы помним события 11 сентября 2001 года, когда самолеты врезались в северную и южную башни Всемирного торгового центра. Удивительно, что даже пятнадцать лет спустя мы не только сохранили образы пылающих башен, но и можем сказать, где находились в это время. Этот глубоко эмоциональный момент заставляет все вокруг – как самое важное (атаку террористов), так и незначительное, – надолго запечатлеться в памяти. Вот почему те, кто пережил травматический опыт, с огромным трудом избавляются от болезненных воспоминаний, которые могут быть активированы фрагментами эпизода, местом происшествия, знакомым запахом, человеком, который там присутствовал, или любыми другими деталями. Воспоминания формируются как эпизоды; в те моменты, когда наши нейронные датчики особенно чувствительны, мы ярко помним не только то, что послужило причиной этой чувствительности, но и все сопутствующие события.

Это пример более общего принципа. Когда мы эмоционально возбуждены или когда получаем вознаграждение (денежное, эротическое, эмоциональное, печеньку), то мозг больше предрасположен к изменению. Для понимания того, как это происходит, нам нужно поменять инструменты и перейти на микроскопический уровень. Это путешествие унесет нас в Калифорнию, в лабораторию нейробиолога Майкла Мерцениха.

В его эксперименте обезьянам было нужно определить более высокий из двух тонов, как мы делаем при настройке музыкального инструмента. Когда оба тона становились схожими, обезьяны начинали воспринимать их как идентичные, несмотря на незначительную разницу. Это позволило исследовать пределы чувствительности слуховой системы. Как и любое другое качество, слух тоже можно тренировать.

Слуховая кора, как и зрительная кора, упорядочена по определенной схеме, в которой скопления нейронов составляют колонны. Каждая колонна специализирована для определения конкретной частоты звуковых колебаний. Поэтому при параллельной активации слуховая кора анализирует частотную структуру звука.

В карте слуховой коры каждая частота имеет специализированный участок. Мерцених уже знал, что если обезьяна активно тренируется распознавать тона отдельной частоты, происходит нечто необычное: колонна, соответствующая этой частоте, растет наподобие агрессивной страны, которая расширяется, вторгаясь на соседние территории. Здесь нас интересует вопрос: что позволяет этой перемене произойти? Мерцених отметил, что повторения музыкального тона недостаточно для изменения слуховой коры. Однако если этот тон звучит одновременно с волной активности в вентральной области покрышки – глубинной части мозга, где вырабатывается дофамин, – то в коре начинаются процессы преобразования. Все сходится воедино. Для реорганизации нейронного контура необходим стимул, который происходит в интервал времени, соответствующий выбросу дофамина (или другого сходного нейротрансмиттера). Для обучения нам нужны мотивация и усилия. Теперь известно, что при этом вырабатывается дофамин, понижающий сопротивляемость мозга к изменению.

Мы можем думать о дофамине как о воде, которая делает глину более пластичной, а о сенсорном стимуле – как об инструменте, который оставляет желобок в сырой глине. Ни один из механизмов не работает в одиночку. Работа с сухой глиной – пустая трата времени. Точно так же материал не может изменяться сам по себе. Смачивать глину, если вы не собираетесь придавать ей новую форму, – тоже бесполезное занятие. Вот основа программы обучения, которую мы начали с обсуждения идеи Гальтона: мозг учится, когда он открыт для преобразующих стимулов. Это медленная и монотонная работа: прокладка маршрутов для новых нейронных связей, которые автоматизируют процесс. В дополнение к усилиям и тренировке для трансформации необходимо, чтобы кора мозга находилась в состоянии, чувствительном к переменам.