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

Одной из основ активного вовлечения является любопытство – желание учиться, или жажда знаний. Если вам удалось разжечь любопытство ребенка, считайте, что полдела сделано. Как только его внимание будет мобилизовано, а ум начнет искать объяснение, все, что вам остается, – это направить поиски в нужное русло. Как показывают исследования, уже в дошкольном возрасте самые любознательные ученики лучше читают и считают 268. Следовательно, любопытство – один из ключевых факторов успешного обучения. Но что такое любопытство? Какая дарвиновская сила его порождает, какому алгоритму оно соответствует?

В своем труде «Эмиль, или О воспитании» Руссо пишет: «Любознательным становишься лишь по мере обучения». И здесь он снова ошибается: любознательность – это не результат обучения, это функция, которую мы должны приобрести. Любопытство присутствует в нас с самого раннего возраста и является неотъемлемой частью человеческого мозга, ключевым элементом нашего алгоритма научения. Мы не просто ждем, когда новая информация дойдет до нас, как это делает большинство современных искусственных нейросетей – простые функции ввода-вывода, пассивно подчиненные своей среде. Как заметил еще Аристотель, мы, люди, уже рождаемся с жаждой знаний и постоянно ищем новое, активно исследуя окружающий нас мир.

Любопытство – фундаментальное стремление организма: движущая сила, которая побуждает нас к действию точно так же, как голод, жажда, потребность в безопасности или желание размножаться. Какую роль оно играет в выживании? Исследовать окружающую среду с тем, чтобы лучше ее контролировать, в интересах большинства видов животных (млекопитающих, а также многих птиц и рыб). Согласитесь, весьма рискованно строить гнездо, логово, нору или дом, предварительно не проверив окрестности. В нестабильной вселенной, населенной хищниками, развитая любознательность – вопрос жизни и смерти; именно поэтому большинство животных регулярно обходят свою территорию, тщательно проверяют все необычное, изучают каждый новый звук и объект… Именно любопытство заставляет их выходить из зоны комфорта и гонит на поиски знаний. В неопределенном мире ценность информации высока, и живые существа платят за нее дарвиновской валютой – выживанием.

Таким образом, любопытство – та сила, которая побуждает нас исследовать окружающий мир. С этой точки зрения любопытство сродни потребности в пище или половом партнере, за исключением того, что оно мотивировано нематериальной ценностью – знаниями. И действительно, нейробиологические исследования показывают, что для нашего мозга ранее неизвестная информация есть награда сама по себе: она активирует дофаминовую систему. Как мы помним, это нейронная сеть, которая срабатывает в ответ на еду, наркотики и секс. У приматов и, вероятно, у всех млекопитающих дофаминовая система реагирует не только на материальные блага, но и на новую информацию. Некоторые дофаминергические нейроны сигнализируют о возможном притоке информации в будущем, как будто само предвкушение новых знаний приносит удовольствие 269. Благодаря данному механизму крысы могут выработать условную реакцию не только на пищу или наркотические вещества, но и на новизну. Например, они склонны предпочитать места, содержащие новые предметы и тем самым удовлетворяющие их любопытство, и избегать скучных мест, где никогда ничего не происходит 270. По большому счету мы ведем себя точно так же, когда переезжаем в большой город, чтобы сменить обстановку, или лихорадочно листаем Facebook или Twitter, стремясь узнать последние новости.

Человеческая тяга к знаниям задействует дофаминовую систему даже тогда, когда обусловлена сугубо интеллектуальным любопытством. Представьте, что вы лежите в МРТ-сканере и вам задают вопросы типа «Кто был президентом Соединенных Штатов, когда Дядя Сэм [31] Дядя Сэм (англ. Uncle Sam ) – персонифицированный образ Соединенных Штатов Америки. Чаще всего его изображают пожилым белым мужчиной с тонкими чертами лица, старомодной бородкой, в цилиндре, синем фраке и полосатых панталонах. ( Прим. перев .) впервые отрастил бороду?» 271.В конце концов экспериментатор удовлетворит ваше любопытство, но прежде обязательно спросит, как сильно вам хочется узнать правильный ответ. Иными словами, каковы нейрональные корреляты субъективного чувства любопытства? Степень заинтересованности тесно коррелирует с активностью нейронов прилежащего ядра и вентральной области покрышки – двух основных центров дофаминовой системы. Чем сильнее ваше любопытство, тем активнее эти области. Сигналы регистрируются уже на стадии предвкушения ответа: еще до того, как ваше любопытство будет удовлетворено, сам факт, что скоро вы узнаете ответ, возбуждает дофаминергические нейроны. Ожидание некоего положительного события – в данном случае ответа – есть вознаграждение само по себе.

Сигналы любопытства предсказывают, сколь многому вы научитесь в итоге. Память и любопытство взаимосвязаны: чем больше вы чем-то интересуетесь, тем выше вероятность, что вы это запомните. Иногда любопытство переносится и на смежные события: мы часто запоминаем сопутствующие детали, например лицо прохожего или человека, сообщившего нам ценную информацию. Иными словами, степень тяги к знаниям определяет легкость и прочность запоминания.

Благодаря дофаминовой сети удовлетворение желания учиться – или даже предвкушение такого удовлетворения – положительное подкрепление само по себе. Научение обладает внутренней ценностью для нервной системы. То, что мы называем любопытством, есть не что иное, как эксплуатация этой ценности. Как таковой наш вид, вероятно, уникален, ибо наделен непревзойденной способностью учиться. По мере гоминизации развивалась и наша способность представлять мир. Мы единственные животные, которые строят формальные теории мира на языке мышления. Наука стала нашей экологической нишей: Homo sapiens – единственный вид без определенной среды обитания, который может приспособиться к любой среде.

Будучи отражением наших необычайных способностей к научению, человеческая любознательность, кажется, возросла десятикратно. В ходе эволюции мы приобрели развитую форму любопытства – так называемую эпистемическую любознательность: чистое стремление к знаниям во всех областях, включая самые абстрактные. Как и другие млекопитающие, мы изучаем мир – посредством не только фактического движения, но и мысленных экспериментов. Если другие животные исследуют окружающее их физическое пространство, то человек исследует концептуальные миры. Кроме того, нашему виду присущи специфические эпистемические эмоции, подпитывающие нашу жажду знаний. Например, мы восхищаемся симметрией и чистой красотой математических моделей: умная теорема способна тронуть нас гораздо больше, чем плитка шоколада.