Станислас Деан - Как мы учимся. Почему мозг учится лучше, чем любая машина… пока

В течение первых лет жизни гены диктуют перепроизводство синаптических контактов: в мозге ребенка образуется в два раза больше синапсов, чем нужно. Хотя конкретный механизм изучен не до конца, это изначальное изобилие обеспечивает огромное пространство ментальных моделей мира. Мозг маленьких детей изобилует возможностями и исследует гораздо более широкий спектр гипотез, чем мозг взрослых. Каждый ребенок открыт для всех языков, всех систем письменности, всей возможной математики – в генетических пределах нашего вида, конечно.

Кроме того, мозг ребенка наделен еще одним врожденным даром – мощными алгоритмами научения, которые отбирают наиболее полезные синапсы и нейронные сети, тем самым обеспечивая второй уровень адаптации организма к окружающей среде. Благодаря им уже в первые дни жизни в мозге начинается процесс специализации и формирования окончательной конфигурации. Первыми теряют пластичность сенсорные области: первичные зрительные зоны созревают в течение нескольких лет, а слуховые научаются различать гласные и согласные звуки родного языка менее чем за год. Всего через несколько лет после завершения сензитивных периодов все мы становимся носителями соответствующего языка, письменности и культуры. Если же человек лишен стимуляции в некой области, будь то дети-отказники в Бухаресте или неграмотные бразильцы, он рискует навсегда утратить ментальную гибкость в данной сфере знаний.

Это не значит, что любое вмешательство в более старшем возрасте бесполезно: мозг сохраняет некоторую пластичность на протяжении всей своей жизни, особенно в таких высших областях, как префронтальная кора. Тем не менее данные свидетельствует о том, что раннее вмешательство – самое эффективное. Какова бы ни была задача – приучить сову носить очки, обучить приемного ребенка второму языку или помочь приспособиться к глухоте, слепоте или потере целого полушария, – чем скорее начнется ее выполнение, тем лучше.

Школы – учреждения, призванные максимально использовать пластичность развивающегося мозга. Современная система образования в значительной степени опирается на поразительную гибкость детского мозга, позволяющую ему перестраивать некоторые из своих нейронных сетей и переориентировать их на новые виды деятельности, такие как чтение или математика. Обучение, которое начинается в раннем возрасте, может изменить всю нашу жизнь. Многочисленные эксперименты показывают: для детей из неблагополучных семей, сумевших извлечь выгоду из раннего педагогического вмешательства, даже спустя десятилетия характерен более низкий уровень преступности, более высокий IQ, лучшее финансовое положение и более крепкое здоровье 200.

Но учеба в школе – это не волшебная пилюля. Родители обязаны постоянно стимулировать мозг своего ребенка и максимально обогащать окружающую его среду. Все дети – подающие надежды физики, которые обожают экспериментировать с гравитацией и падающими телами, – если, конечно, им позволяют возиться, строить, терпеть неудачи и начинать все сначала, а не заставляют часами сидеть пристегнутыми в автокресле. Все дети – начинающие математики, которые обожают считать, измерять, рисовать линии и круги, собирать фигуры, – при условии что их исправно снабжают линейками, циркулями, бумагой и увлекательными математическими головоломками. Все младенцы – прирожденные лингвисты: уже в 18 месяцев они легко усваивают от десяти до двадцати слов в день – но только в том случае, если взрослые разговаривают с ними. Задача родственников и друзей – поддерживать этот аппетит к знаниям. Как? Прежде всего грамотными предложениями и богатым лексиконом. Многие исследования показывают, что словарный запас ребенка в возрасте трех-четырех лет напрямую зависит от того, сколько и как с ним разговаривают в первые годы его жизни. Пассивного приобщения недостаточно: необходимо активное взаимодействие один на один 201.

Все исследования дают на удивление схожие результаты: обогащение среды, окружающей маленького ребенка, помогает ему совершенствовать свой мозг. Например, у детей, которым каждый вечер читают сказки, нейронные сети, отвечающие за устную речь, развиты лучше, чем у малышей, которые не слушают истории на ночь. Именно эти усиленные корковые пути позже позволят им понимать тексты и формулировать сложные мысли 202. Аналогичным образом дети, которым посчастливилось родиться в двуязычных семьях, без труда осваивают два лексикона, две грамматики и две культуры 203. На протяжении всей жизни их билингвальный мозг сохраняет способности к речевой обработке и овладению третьим или четвертым языком, а в преклонном возрасте дольше сопротивляется разрушительному воздействию болезни Альцгеймера. Стимулирующая среда позволяет развивающемуся мозгу сохранять большее количество синапсов, более крупные дендриты и более гибкие нейронные сети 204– подобно сове, которая научилась носить призматические очки и на всю жизнь сохранила диверсифицированные дендриты и способность быстро переключаться с одного поведения на другое. Разнообразьте портфолио раннего научения своих детей: расцвет их мозга частично зависит от богатства стимуляции, которую они получают от окружающей среды.

Сама по себе синаптическая пластичность не может объяснить необычайный успех нашего вида. Фактически она присуща всем живым существам: модифицируемые синапсы есть даже у обыкновенных мух, червей-нематод и морских слизней. Если Homo sapiens стал Homo docens , а научение – нашей экологической нишей и основной причиной глобального распространения, то это потому, что человеческий мозг содержит целый набор дополнительных механизмов.

Так, в ходе эволюции появились четыре функции, позволившие максимизировать скорость, с которой мы можем извлекать информацию из окружающей среды. Я называю их четырьмя столпами научения, ибо каждая из них вносит важный вклад в обеспечение устойчивости наших умственных построений: если хотя бы один из этих элементов отсутствует или выражен недостаточно, вся структура рушится. Когда же нам нужно чему-то научиться, причем быстро, эти функции позволяют оптимизировать усилия.

Итак, четыре столпа научения таковы:

● внимание, обеспечивающее усиление (амплификацию) информации, на которую оно обращено;

● активное вовлечение, или «любопытство», – алгоритм, побуждающий мозг непрерывно проверять новые гипотезы;

● обратная связь, дающая возможность сравнивать прогнозы с реальностью и корректировать внутренние модели мира;

● консолидация, позволяющая автоматизировать то, чему мы научились (главным образом во время сна).