Изображение создано при помощи модели Шедеврум
Накопление ресурсов для поддержания функций мозга, интеллектуальная продуктивность, эффективное обучение – все это тесно связано с когнитивным благополучием. Что это такое и как это помогает дольше жить полноценной жизнью, IQ Media рассказал директор Центра исследований интеллекта и когнитивного благополучия Института когнитивных нейронаук ВШЭ, нейробиолог Юрий Штыров.
Юрий Штыров
Юрий Штыров, директор Центра исследований интеллекта и когнитивного благополучия НИУ ВШЭ, ведущий научный сотрудник Института когнитивных нейронаук Высшей школы экономики
Содержание:
– Юрий Юрьевич, давайте определим, что такое когнитивное благополучие. Это память, внимание, мышление, понимание, эмоциональная регуляция в хорошем состоянии?
– В целом, да. Но термин «благополучие» мы понимаем более широко, чем просто «здоровье». Тем более, что здоровье часто воспринимается в медицинском контексте (прочно ассоциируется с болезнями, патологиями, лекарствами), а мы говорим о ситуациях, не обязательно связанных с нарушениями, и делаем акцент на том, что человек может достигать адаптации разными способами и при этом реализовывать свои когнитивные возможности по максимуму.
Когнитивное благополучие – это такое состояние всех когнитивных (познавательных) функций человека, которое обеспечивает ему максимально возможный уровень адаптации к реальности – как внешней, так и внутренней.
Когнитивное благополучие – одно из важнейших условий для обеспечения высокого качества жизни. У человека, который в состоянии наслаждаться общением с близкими, ценить культурное достояние, который понимает, о чем прочитанная им книга, умеет вступать в интеллектуальный и эмоциональный контакт с другими людьми, жизнь будет в целом более качественной и успешной. Способность эффективно использовать свои психические ресурсы для решения задач, обучения, адаптации к новым ситуациям – ключ к полноценной жизни. Такой человек в большей степени способен адекватно оценивать события, оптимально реагировать на происходящее с ним. А адекватное ситуации поведение, в свою очередь, снижает риск каких-либо неразумных действий и может смягчить последствия совершенных ошибок.
Когнитивное благополучие человека важно не только лично для него, но и для общества, которому выгодно, чтобы его члены были здоровы, психологически стабильны, адекватно реагировали на происходящее в социуме, могли здраво оценивать разные аспекты общественной жизни и конструктивно участвовать в ней.
Наконец, когнитивное благополучие людей выгодно и для государства. Помимо очевидных общественных факторов, здесь вступает в силу и экономический фактор. Ведь именно на государство часто ложатся расходы, связанные с купированием последствий нарушения когнитивных функций. Здесь можно говорить как о прямых расходах (например, на лечение и уход за больными с неврологическими или психическими расстройствами, влияющими на когнитивную сферу), так и о косвенных, связанных с вредными последствиями деятельности тех членов общества, чьи когнитивные возможности снижены.
– Итак, поддержание когнитивного благополучия позволяет снизить затраты государства на терапию когнитивных нарушений. Обсудим эти нарушения чуть подробнее.
– Здесь можно говорить о разных факторах. Например, когнитивные нарушения могут развиваться вследствие болезней или травм, затрагивающих функционирование нервной системы, мозга. Необходимость дорогостоящего лечения, терапии здесь не нуждается в объяснении, но этот фактор – не единственный. Очевидный фактор, отрицательно влияющий на когнитивную сферу, – старение. Здесь важен поиск способов, позволяющих как можно дольше поддерживать функциональность психики. Наконец, из-за проблем с развитием или из-за дефицитов образования какие-то когнитивные функции могут просто не сформироваться как следует, потому что в процесс их становления не вкладывались усилия в детстве и в молодости. В любой такой ситуации – возьмем простой пример, скажем, если вы не научите человека считать, или если эта способность оказалась нарушена после травмы мозга или вследствие болезни – это будет проблема не только для него самого, когда ему придется работать с числовой информацией, но и для всех, с кем этот человек имеет дело. Очевидно, что лучше максимально предотвратить такие проблемы, чем иметь дело с их последствиями.
Одно из направлений деятельности Центра как раз связано с исследованиями интеллектуальной продуктивности. Часть наших работ (например, изучение когнитивных основ способностей к счету, чем в том числе занимается исследовательская группа Андрея Мячикова) напрямую продолжают ту линию исследований, которую мы довольно давно вели в Институте когнитивных нейронаук (ИКН) ВШЭ.
Другая часть исследований, во многом новая для ИКН, посвящена именно интеллекту как таковому и изучению психологических и психофизиологических основ интеллектуальной продуктивности (этим занимается исследовательская группа Ольги Щербаковой). Там акцент делается не столько на старении или проблемах, связанных с заболеваниями, сколько на вопросах интеллектуального развития и функционирования молодых взрослых. В этой области обнаруживаются шокирующие вещи, когда у, казалось бы, здоровых молодых людей, которые имеют нормальный IQ, закончили хорошие школы, прекрасно сдали ЕГЭ, зачастую проявляются признаки интеллектуальной дезадаптации. Например, они могут не понимать переносных смыслов, метафор, сложных и длинных текстов. Изучить механизмы таких явлений и найти способы противостоять им – одна из задач нашей исследовательской работы. Для этого мы, в том числе, открываем и совсем новое для Вышки направление – психогенетические исследования интеллектуальной деятельности, которыми займется группа под руководством Юлии Ковас.
– Когнитивное благополучие и интеллектуальная продуктивность – это еще и про успешное чтение? Про понимание текста, умение увидеть его глубинные смыслы, сопоставить разные его части?
– Да, в том числе. Бывает, что человек может прочитать слова, но он не в состоянии извлечь смысл из текста. Если взять любую известную притчу или басню – скажем, «Ворону и лисицу» Крылова – и спросить современного молодого человека, о чем она, то в тех исследованиях интеллекта, которые я только что упомянул, выясняется, что далеко не всегда он способен извлечь нехитрый, казалось бы, смысл, заложенный автором (например, лесть и тщеславие – отрицательные качества человека). Он просто перескажет историю о том, что к вороне пришла лисица, ворона открыла рот, и сыр упал. То есть, увидев поверхностный смысл повествования, он может не увидеть второго, третьего смысла этого текста. Глубинное, смысловое понимание, умение не только сопоставить разные части текста между собой, но и оценить и сравнить их в контексте более широких знаний о мире, о людях, их чувствах и взаимоотношениях, безусловно, напрямую связаны с интеллектуальной продуктивностью.
– Психологи говорят, что люди отвыкают от сложных текстов. Это так?
– Да. Причем современные люди отвыкли от сложных больших текстов настолько, что все, что условно длиннее клипа из «ТикТок» или смс, вызывает сложности в плане интеграции полученного объема информации. То, что ты прочитал в начале и в конце длинной главы, должно свестись воедино, и это не у всех получается. И опять же, мы говорим, в том числе, о людях, которые успешно сдают ЕГЭ и поступают в хорошие вузы. Полностью причины этих тревожных тенденций еще предстоит установить, но, очевидно, что к этому имеет отношение и безудержная цифровизация нашей жизни.
– Бывает, что с человеком во время работы или учебы случается инсайт. Есть ли понимание его когнитивных механизмов?
– Это, безусловно, продукт серьезной предварительной работы. Инсайт не случается у человека, если он раньше не работал над вопросом. В ходе длительной переработки информации на разных уровнях и в разных режимах в конце концов начинает что-то состыковываться. В общей картине нужный элемент встраивается на свое место, и она становится более полной.
– Часто этот процесс описывают так: даже если человек временно отложил задачу, мозг в фоновом режиме продолжает искать решения.
– И в фоновом, и не в фоновом режиме, если вы продолжаете возвращаться к задаче. Мы до конца не знаем, что происходит в фоновом режиме. То, что не попадает в фокус нашего внутреннего внимания, осознания психических процессов, – отдельный вопрос, связанный с тем, что такое сознание вообще. Когда мы чего-то не осознаем, значит ли это, что наш мозг это не обрабатывает? Нет, не значит. Многие процессы происходят на автоматическом уровне, без осознания, но это не означает, что на них не тратится энергия, не идет работа тех или иных нейронных сетей в нашем мозге. Просто с точки зрения организации этого процесса нашему мозгу невыгодно всегда держать его в фокусе внимания. Представьте себе: вы едете на машине, следите за дорогой, и то, что вы делаете с рулем и педалями сцепления, тормоза и газа, во многом производится автоматически. Причем параллельно вы можете разговаривать на темы, не связанные с дорогой, при этом следя за светофорами и знаками, но вы не сосредотачиваете внимание на педалях и на том, что надо прибавить или убавить газ, – это происходит под постоянным контролем вашего мозга, но в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Какие-то вещи еще дальше «убраны» от вашего внимания, но, тем не менее, они происходят. То же самое, как можно предположить, происходит с самыми разными психическими процессами. (Так, мои исследования речевых процессов указывают на значительную степень их автоматизации в мозге). Результатом может стать инсайт, когда плод скрытой работы наконец предъявляет себя нашему вниманию.
– Можно ли сказать, что когнитивный резерв – накопительный счет, страхующий мозг от старения, – залог когнитивного благополучия?
– Я бы не стал говорить, что одно полностью основано на другом. Это, скорее, тесно связанные понятия. Когнитивное благополучие – более общее, собирательное понятие. А когнитивная резерв – довольно специфический научный термин. Это способность мозга и психики противостоять неблагоприятным когнитивным (или нейрокогнитивным) изменениям. В каком-то объеме она есть у каждого сама по себе: пока мы молоды и все мозговые механизмы у нас хорошо работают, можно сказать, что некий резерв есть у каждого. Но когда мы начинаем тратить его – например, в случае стресса, недостатка сна, травм, болезней, серьезных неврологических, психиатрических расстройств и, наконец, старения, то этого запаса у одних людей хватает на более длительный срок, чем у других. Здесь и сказывается накопленный ранее когнитивный резерв.
Выясняется, что когнитивные «накопления» у людей разные. У тех, кто ведет более здоровый образ жизни, у кого более разнообразная активность, – больше способностей поддерживать этот функционал дольше. Это происходит, в том числе, за счет того, что функциональные связи в мозге настроены лучше. И даже когда происходит какое-то нарушение или травма, они продолжают работать.
Говоря о нейрокогнитивном резерве, нельзя не сказать о функциональной надежности, устойчивости систем мозга к неблагоприятным воздействиям – запасе прочности нейрональных сетей, обеспечивающих эффективную обработку информации и оптимальные поведенческие реакции. Если мы говорим о сетях нейронов, то можно провести такую аналогию: представьте себе сетку из тонких хлопчатобумажных ниток и сетку из медной проволоки. Даже если они могут нести одну и ту же нагрузку (например, и та, и другая может выдержать вес в полкило), то при повышении нагрузки или других воздействиях (влага, ветер, мороз, химические вещества) одна начнет разрушаться быстрее, чем другая, и вторая будет дольше эффективно выполнять свою функцию даже после того, как постепенно начнет портиться под воздействием отрицательных факторов.
– Когнитивный резерв – во многом вопрос тренировки, обучения, интеллектуального развития?
– В целом, да. Тут важны довольно очевидные вещи: активная жизнь, в которой поддерживаются здоровое питание, физическая активность, значительный объем общения (при его отсутствии когнитивный упадок наступает скорее), разнообразная интеллектуальная активность, здоровый сон. Мы в Центре делаем акцент на коммуникативных функциях, в первую очередь, на билингвизме, то есть освоении и использовании двух и более языков, поскольку этот фактор особенно мощно влияет на общие когнитивные функции. Этими исследованиями занимается группа Джубина Абуталеби, одного из безусловных международных лидеров в области исследований билингвизма и его влияния на когнитивные функции.
– Билингвизм дополнительно стимулирует эти функции?
– Именно. Некоторые исследования показывают, что при прочих равных у билингвов симптомы деменции проявляются на 5-7 лет позднее, чем у их сверстников-монолингвов. При этом нельзя сказать, что их мозг не разрушается в процессе деменции – он точно так же может претерпевать патологические изменения в своей структуре, но, несмотря на эту патологию, на функциональном уровне человек, владеющий и пользующийся двумя и более языками, дольше остается в нормальном когнитивном состоянии и полноценно живет в обществе. Тем самым, накопленного за счет билингвизма когнитивного резерва хватает сразу на несколько лет полноценной здоровой жизни!
– Рассмотрим в этом контексте сон. Во сне упорядочивается информация, хотя очевидной осознанности во время этого процесса у нас нет.
– Сон остается одной из крупнейших загадок для науки: что это за процесс, что именно и почему во время него происходит? Несмотря на массу исследований, эти вопросы пока в основном остаются без ответа, но уже сейчас с большой долей уверенности можно говорить, что во сне происходит упорядочение информации. В когнитивной нейронауке есть термин «консолидация следов памяти» (то есть, с одной стороны, их упрочнение, а с другой – наоборот, отбрасывание ненужного). Можно считать доказанным тот факт, что во время сна в мозге происходит значительная работа над консолидацией информации, полученной в период бодрствования.
Ряд исследований показывают, что качество научения радикально меняется именно после сна. Так, при некоторых типах научения эффективное усвоение информации происходит далеко не сразу после ее заучивания. Скажем, мы осваиваем новый вокабуляр, учим новое слово и вроде можем им пользоваться, но на деле убедительные признаки того, что оно полноценно встроилось в наш лексикон, проявляются только после ночного сна.
Последние исследования в молекулярной нейробиологии показывают, что во сне на клеточном уровне идут процессы, которые не происходят в состоянии бодрствования и которые связаны, в том числе, с удалением продуктов клеточного метаболизма. Происходит «очистка» нейрональных связей от накопившихся продуктов их деятельности, и, видимо, за счет этого идет восстановление нормальной работоспособности тканей мозга. Таким образом, на клеточно-молекулярном уровне во сне восстанавливается функциональность нервной ткани, а в то же время на системном уровне идет работа по организации хранящейся в мозге информации.
– Поговорим о результатах ваших исследований процессов переработки информации.
– Мы поставили немало экспериментов, относящихся к переработке информации, связанной с речевыми стимулами – словами, морфемами, словоформами, фразами. Во многих таких экспериментах мы пытаемся изучать автоматические процессы восприятия, определять степень автоматизма обработки речи, а также соотношение и последовательность осознанных и автоматических процессов в восприятии и понимании речи. Для этого мы намеренно отвлекаем испытуемых от речевых стимулов, которые проигрываются им через наушники, – например, просим их одновременно с прослушиванием выполнять какую-то задачу на экране компьютера. Как правило, люди после этого толком не помнят, что они слышали. Мы же в течение всего эксперимента наблюдаем за реакцией мозга (например, при помощи электро- или магнитоэнцефалографии) и видим, что мозг, несмотря на то, что внимание этим стимулам не уделяется, все же различает их. Например, он явно реагирует (почти мгновенно) на настоящие слова, показывая при этом увеличенную электрофизиологическую активность – более мощную, чем на похожие на них бессмысленные сочетания звуков. Более того, если эти слова различаются между собой по смыслу, то мозг будет показывать специфическую активность в ответ на предъявление разных по значению слов, в зависимости от конкретного смысла задействуя разные области. В данном случае экспериментальное задание не требует ничего делать с речевой информацией, ее не нужно понимать и даже слушать. Тем не менее, мы видим, что мозг ее автоматически вычленяет из сенсорного потока и обрабатывает.
Еще интереснее то, что при повторном предъявлении ранее неизвестных слов мозг, очевидно, автоматически отслеживает этот повтор и начинает выстраивать для этих слов новые следы памяти. Вероятно, даже в отсутствие контроля со стороны внимания нервная система подспудно оценивает поступающие стимулы и понимает, что если что-то повторяется, то это, видимо, потенциально важное событие, и лучше сейчас его взять на заметку, попробовать запомнить. Для такого события автоматически запускается работа по созданию соответствующего ему нового нейронного контура. Мы можем оценить эту работу по активности мозга и увидеть, что появился новый след памяти, новая сеть нейронов, которая кодирует это новое слово.
– Слова должны были восприниматься исключительно на слух, или графический их образ тоже демонстрировался?
– В тех исследованиях, о которых я только что сказал, – на слух. Но ряд подобных исследований мы проводили и в зрительной модальности – с предъявлением на экране новых и уже известных слов, но опять же, вне фокуса внимания. Надо сказать, что у человека на самом деле очень узкий фокус зрительного внимания. Если он смотрит на что-то, то за пределами пары градусов влево-вправо, вверх-вниз он уже не очень хорошо видит, что там происходит. В принципе, это компенсируется тем, что обычно глаза непрерывно двигаются. Но если мы фиксируемся на чем-то, то все, что происходит за пределом этого узкого фокуса внимания, для нас пропадает. Пример с гориллой на баскетбольной площадке, думаю, хорошо известен вашим читателям. Мы ставили похожие эксперименты – фокусировали внимание испытуемых на неречевой задаче в центре экрана и смотрели, как мозг реагирует на речевые стимулы, предъявленные за пределом этой области. Выяснилось, что мозг и там отслеживает текстовую информацию и реагирует на нее, хотя на сознательном уровне испытуемый ее фактически не замечает и потом даже толком не помнит, что там было.
– Вы упомянули «настоящие слова». Предъявлялись еще и слова-симулякры, сочетания букв, имитирующие слово?
– Да. В психолингвистике то, что вы назвали симулякрами, обычно называется квазисловами или псевдословами. Мы используем их в разных целях, чаще всего – в роли контрольных стимулов, чтобы сравнить реакции мозга испытуемого на них и на настоящие слова. Так можно установить, специфичен ли полученный в эксперименте эффект именно для определенных слов, либо это просто реакция на любое словоподобное сочетание звуков или букв. В таком случае подбираются псевдослова, максимально похожие на настоящие слова по своей длине, количеству фонем или букв, громкости, ударению и т.д. Также могут дополнительно использоваться не только бессмысленные псевдослова, но и стимулы, которые в принципе не могут быть словами. Например, в русском языке слова не могут состоять только из согласных. Скажем, последовательность «брч» не может быть русским словом, а «бяч» теоретически могла бы им быть (она соответствует правилам русской фонетики), но так получилось, что словом она не является. Однако этому квазислову можно искусственно придать смысл, что, как я говорил, мы и делаем в некоторых экспериментах. Так, мы можем в лаборатории обучать испытуемых тому, что «бяч» – это новое слово, оно может что-то значить, и смотрим, как в процессе обучения меняется активность мозга в ответ на этот стимул, как он создает в памяти новую репрезентацию для подобных «слов».
– В этом процессе, видимо, будет включаться много механизмов, включая внимание и смыслоразличение.
– Как мы уже сказали, многие вещи в психике происходят до включения внимания. Даже процессы научения частично, как показывают наши работы, могут проходить без сфокусированного внимания. Это не значит, конечно, что мы можем эффективно учиться без внимания к материалу (мы понимаем, что так не бывает), но, тем не менее, частично эти процессы в мозге автоматизированы. Помимо системы внимания как таковой, включаются, естественно, речевая система и система памяти (они пересекаются, но это функционально разные системы кодирования информации в целом и речевой информации как таковой). Как показывают наши эксперименты, эти процессы запускаются почти моментально, когда мы сталкиваемся с новой информацией. Очевидно, мозг способен в течение нескольких минут после столкновения с новым стимулом начать выстраивать для него репрезентацию и использовать ее. Затем включается процесс консолидации информации, частично работающий во время сна и задействующий, в том числе, структурное переформатирование новых нейронных сетей, а далее за этим может следовать более длительный процесс реконсолидации.
Что касается смысла, то тут все еще интереснее. Ведь для его усвоения требуется привязка словоформы – своего рода «пустой оболочки» нового слова – к конкретным предметам, явлениям, контекстам, и здесь в работу вступают уже самые разные системы. Например, для создания новых репрезентаций слов, обозначающих конкретные предметы, будет важно участие зрительных отделов мозга. Для глаголов, обозначающих действия, – участие моторной системы мозга, контролирующей наши движения, и т.д. Особой загадкой остается кодирование абстрактных слов, не имеющих четких референтов в физическом мире. Этому вопросу посвящено отдельное направление наших исследований.
– Как усвоение информации работает в случае с математикой?
– Мы не занимались математическим научением как таковым, по крайней мере, пока, но у нас проводятся исследования, связанные с восприятием числовой информации, и там обнаруживаются интересные параллели с обработкой информации речевой. Так, в некоторых работах было показано, что математический синтаксис работает сходно с правилами грамматики естественного языка. Условно говоря, когда мы пишем 2+3х4 или (2+3)х4, то при этом задействуются (по крайней мере, частично) те же когнитивные механизмы, что и при построении сложноподчиненных предложений, где придаточное привязано к тому или иному слову.
Если же говорить о более базовом уровне, то понимание числовой информации сильно связано с пониманием пространства. Так, «много» в нашем сознании будет связано с «высоко» (то есть с тем, что выше в пространстве), а «мало» – с тем, что ниже. С другой стороны, какие-то аспекты счета сильно завязаны на то, каким именно способом мы научились считать на пальцах (например, слева направо или справа налево). Еще один аспект счета связан с тем, как мы привыкли писать: мы мысленно располагаем малые числа на воображаемой горизонтальной оси слева, а большие – справа. А если бы мы писали справа налево, как в некоторых других языках, то это расположение было бы иным.
– Что же известно о механизмах восприятии времени?
– Время – особенно интересный концепт. Несмотря на то, что мы вроде бы можем его понимать и отслеживать, у нас нет очевидных рецепторов времени. И как именно оно оценивается – до конца не понятно. Безусловно, есть некие внутренние ритмы, за которыми, конечно, стоят сети нейронов, производящие цикличную активность, отсчет которой, возможно, и связан с субъективным восприятием времени. Но рецепторы, отвечающие за восприятие времени так, как клетки сетчатки глаза отвечают за восприятие света, а рецепторы в улитке – за восприятие звука, не найдены и вряд ли существуют.
Ряд исследований связывают восприятие времени с пространственным восприятием. Например, рассуждая о времени, мы часто говорим: «Перед нами – великое будущее, позади – славное прошлое». То есть мы связываем будущее с тем, что видим впереди себя, а то, что позади нас в пространстве, ассоциируем с прошлым. В других культурах это происходит иначе. Например, для племен, живущих вдоль берега реки, прошлое и будущее могут быть «вверх по течению» и «вниз по течению». Но и такая привязка – пространственная.
Обратите внимание, что и в случае числа, и в случае времени в основе более сложного, абстрактного знания стоит конкретный физический мир – мир непосредственно осязаемого, видимого пространства вокруг нас.
– Вы много занимаетесь механизмами обучения. Поговорим подробнее о подобных исследованиях.
– Как мы уже говорили, немало моих исследований были посвящены изучению нейрокогнитивных механизмов научения, например, автоматизму в усвоении новой речевой информации.
В последнее время особый акцент в наших работах делался на имплицитном (непрямом, контекстном) и эксплицитном (прямом) научении. Эксплицитное обучение происходит, скажем, в классе: «Этот предмет называется вот так, этот термин означает то-то и то-то». В другой ситуации прямой инструкции может не быть. Например, ребенок слышит, что говорят взрослые, и, хотя не все слова ему знакомы, он схватывает их звучание, а из контекста постепенно «вычисляет» их смысл. Подобное, конечно, происходит и у взрослых. Недавно я с кем-то говорил, и прозвучало название строительного инструмента – правило. Я не очень хорошо знал, что оно значит. Предположим, на столе лежат молоток, пила и правило, и вас просят подать правило. Вы из контекста поймете, что это такое (поскольку молоток и пила вам известны), и вуаля – вы уже выучили новое слово, хотя его значение никто вам его напрямую не объяснял. Это будет уже не прямое, а имплицитное, контекстное обучение при помощи своего рода дедукции. Похожий процесс может происходить при чтении. Вы читаете текст и встречаете незнакомое слово, но вам лень посмотреть его в словаре. Однако оно появляется несколько раз, и наконец из контекста вы понимаете, что оно значит.
Так вот, ряд работ за последние годы мы посвятили изучению того, как функционируют эти разные механизмы научения. Были предположения, что имплицитное научение более эффективно, чем эксплицитное. Но мы показали, что они имеют примерно одинаковую эффективность, однако при работе каждого из них мозг показывает разную активность, которую мы замеряли с помощью электроэнцефалографии. Различия в динамике мозговой активности указывают на то, что за двумя механизмами научения стоят различные (по крайней мере, частично) нейронные сети, функционирующие по-разному. Соответственно, они могут быть подвержены воздействию различных факторов – как положительных, так и отрицательных.
Более того, как раз с целью воздействия на эти системы за последние годы была проведена серия экспериментов с электрической стимуляцией мозга. В них, в первую очередь, ставится цель понять вклад в научение различных областей мозга. Такая стимуляция проводится обычно при помощи сверхмощных магнитных импульсов (так называемая транскраниальная магнитная стимуляция) или при помощи слабых электрических токов (транскраниальная электрическая стимуляция, или микрополяризация). В некоторых из этих работ испытуемые должны были освоить по 20 новых слов за короткий промежуток времени. И выяснилось, что некоторые способы стимуляции мозга позволяют значительно увеличить качество научения. Более того, в тех случаях, где дополнительно к стимуляции при помощи современных методик МРТ оценивалась структура мозга, были обнаружены очень быстрые микроструктурные изменения, происходящие в мозге в результате научения. Это показывает способность мозга к моментальной пластичности – очень быстрой перестройке нейронных сетей в процессе усвоения новых знаний.
Мы обнаружили, что некоторые из способов стимуляции определенных зон мозга приводят к резкому повышению качества научения. Так, количество слов, которые испытуемый помнит после эксперимента, в некоторых случаях вырастает на 40%.
– Уточним, что означает эффективность научения. Человек не просто пассивно усвоил слово, но активно использует его в речи?
– Эффективность мы замеряем разными методами. Предположим, человек изучает десяток слов, и мы проверяем, сколько из них он помнит после обучающей сессии. Мы можем дать ему список слов и попросить отметить те, которые он помнит (в списке будут и слова, которых не было во время обучающего блока, – чтобы задача для испытуемого не была чрезмерно легкой). А потом подсчитывается процент, сколько слов человек помнит. Можно попросить его назвать все новые слова, которые он слышал, и, опять же, посчитать, сколько он помнит. (Эти два способа оценивают качество запоминания, так сказать, на разной глубине. Очевидно, что при использовании подсказки процент запомненных слов получается выше). Далее, можно предъявить человеку несколько рисунков и попросить соотнести слова и изображения, потом снова посчитав процент верного выбора. Тут оценивается уже то, что человек помнит не только звучание или написание слова, но и его смысл. Еще более сложный способ – попросить испытуемого самостоятельно описать, что означает это слово, и, опять же, оценить качество научения по верности, точности, подробности полученного описания. Дело в том, что разные тесты оценивают процессы научения, идущие на разных уровнях. То, что мы усвоили звучание или написание слова, не гарантирует, что мы знаем его смысл. А бывает и обратная ситуация: мы помним смысл слова, а само слово назвать не можем или называем неточно. Это указывает на то, что кодирование звуковой формы слова и его смысла – разные процессы, за которыми стоят различные, хотя и связанные, мозговые механизмы.
Эффективное вербальное обучение предполагает, что мы качественно запоминаем новый лексикон, осваиваем звучание, произношение и написание новых слов, понимаем, что они означают, и способны активно и правильно их использовать в подходящих контекстах.
– В финале поговорим об исследовательских планах.
– Если говорить о билингвизме и его влиянии на нейрокогнитивный резерв, то начинали мы с того, что смотрели, как общий уровень владения вторым языком связан с анатомическими особенностями мозговых структур и с функционированием различных когнитивных систем, например, с выполнением общих неречевых задач на внимание и память. Мы продолжаем более детально разбирать различные факторы этих межсистемных взаимодействий. Например, мы начинаем изучать аспекты, связанные с лингвистической дистанцией: как влияет конкретный набор языков, близких или далеких друг от друга, на когнитивный резерв владеющего ими человека? Кроме того, мы изучаем, как влияет на когнитивные функции не только второй, но и третий язык, как дву- и многоязычие в этом плане взаимодействует с другими факторами, в том числе, со сном.
Что касается работ с научением, то и эта линия исследований будет углубляться. Если в приведенных мной примерах мы смотрели, как меняется качество научения в моменте, то в дальнейшем важно будет понять, что происходит на более длительных отрезках времени. Например, сохраняются ли вызванные стимуляцией улучшения в качестве научения через день, через неделю, через месяц? Человек по-прежнему лучше помнит полученную после нейромодуляционного воздействия информацию, или это лишь временный эффект? Оценив отсроченные последствия этих процессов, можно будет в том числе понять, есть ли смысл работать над дальнейшим усовершенствованием этой методики уже для практического применения.
Важный нюанс связан с индивидуальными особенностями. То, что показывается в такого рода исследованиях, включая наши, как правило, показывается на уровне группы. Записали, например, данные 30 испытуемых и говорим, что после такого-то вмешательства что-то работает лучше, что-то – хуже. Прекрасный результат. Но на деле это средний эффект: у какого-то испытуемого из группы может быть значительное улучшение, у кого-то – слабенький эффект, а у кого-то – вообще отрицательный. А чтобы методика имела прикладной смысл, она должна быть надежной, то есть работать с высокой вероятностью успеха на уровне отдельного человека. Для этого мы, в том числе, должны найти те факторы, которые позволят настроить для каждого отдельного человека оптимальный режим научения.
Возвращаясь к когнитивному резерву: в наших планах стоит его изучение у людей с различными отклонениями. Мы уже говорили о его роли в старении – как здоровом, так и патологическом, когда проявляются деменция, нейродегенеративные заболевания. В случае более молодых людей на первый план выходят другие неврологические, психиатрические, психоневрологические состояния (скажем, депрессия, бессонница, посттравматическое расстройство), для борьбы с последствиями которых когнитивный резерв может оказаться очень важен, но его фактор в данных группах людей остается не изучен. Надо сказать, что доступ к клиническим группам организовать сложнее и такие исследования происходят медленнее, чем со здоровыми испытуемыми, но мы планомерно выстраиваем работу и сотрудничество с клиническими центрами и коллегами-медиками.
Конечно, это еще не все планы. В новом Центре пять исследовательских групп, каждая со свой разносторонней и богатой исследовательской повесткой. Надеюсь, в ближайшие годы у меня и моих коллег будет еще много интересных новостей, о которых мы с удовольствием расскажем.
В подписке — дайджест статей и видеолекций, анонсы мероприятий, данные исследований. Обещаем, что будем бережно относиться к вашему времени и присылать материалы раз в месяц.
Спасибо за подписку!
Что-то пошло не так!
