Текст книги "Мозг на пенсии. Научный взгляд на преклонный возраст"

Вербальная и визуальная память

«Как же звали зятя Питера? Мы же знакомились с ним на той вечеринке». Все время от времени забывают имена. По мере старения эта проблема может появляться все чаще и чаще. Кажется, будто подобная информация хранится на каком-то глубоком уровне памяти, в ящике старого шкафа. Этот ящик застрял или у вас нет ключа. Информация хранится в вашей памяти, но вы не способны ее извлечь. Старение сильнее всего действует на событийную и краткосрочную память.

Психологи часто используют список слов для проверки событийной памяти. Они зачитывают вслух 15 не связанных друг с другом слов: «куст, птица, шляпа» и так далее. Затем испытуемого просят повторить список. Большинство людей среднего возраста (около 45 лет) способны воспроизвести порядка семи слов. Затем тот же список зачитывают еще четыре раза, после чего большинство людей из этой возрастной группы воспроизводят от 12 до 15 слов. Через четверть часа исследуемого просят повторить слова из списка. Это уже сложнее. Большинство людей среднего возраста не могут воспроизвести более 10 слов. Среди людей в возрасте около 70 лет эти показатели падают до пяти слов сразу после первого прочтения, девяти – после пяти прослушиваний и семи спустя 15 минут. Таким образом, способность запоминать случайный список слов заметно слабеет по мере старения. Мы с трудом можем запомнить список покупок, особенно если его пункты не связаны друг с другом. Если вам нужно шесть ингредиентов для карри, их легче запомнить, чем такие товары, как сахар, вишневый йогурт, туалетная бумага, лук-порей, макароны и апельсины.

Как же обстоят дела с запоминанием историй? Это тоже задача событийной памяти. Истории, конечно, более структурированы и осмысленны по сравнению со списками слов, но легче ли пожилым людям их запомнить? Шкала памяти Векслера, используемая психологами во всем мире, является хорошим средством оценки памяти на основе способностей к рассказыванию историй. Один из компонентов проверки заключается в прослушивании истории и требовании пересказать ее как можно точнее. Выясняется, что люди в возрасте около 70 лет способны рассказать историю так же, как и 20-летние. Но через 30 минут испытуемых ждет неожиданный тест, в процессе которого они должны воспроизвести как можно большую часть истории. В этот момент молодые люди вспоминают гораздо больше деталей по сравнению с пожилыми.

Слова и истории представляют собой вербальный материал, хранящийся в словесной памяти. Изображения же хранятся в нашей зрительной памяти, отличающейся от фотографической (способности точно воспроизводить изображения). Зрительная память воссоздает более общую картину: вы, например, можете вспомнить дом вашего друга, но не во всех деталях. Портится ли по мере старения зрительная память так же, как и словесная? Да: способность вспоминать визуальную информацию сокращается приблизительно на 30 % за 50 лет: в промежутке между 20 и 70 годами. Обычный тест для измерения зрительной памяти включает в себя копирование сложной диаграммы и ее последующее воспроизведение по памяти (рис. 3). С этой задачей 20-летние справляются гораздо лучше 70-летних.

Рис. 3. Пример теста на зрительную память. Испытуемый должен скопировать сложную диаграмму, а спустя 20 минут воспроизвести ее по памяти

События часто хранятся в виде рассказа. Многие проблемы, с которыми мы сталкиваемся при старении, являются по своей природе вербальными: мы забываем имена и истории. Но много информации хранится и в визуальном виде. Для того чтобы найти ключи, полезно вспомнить образ того, как вы их кладете. То же самое относится и к поиску дороги. Даже если у вас в машине есть навигатор, все равно остается много ситуаций, когда нужно использовать зрительную память: например, чтобы отыскать отделение в больнице, в которой вы были до этого лишь один раз, или квартиру друга в большом жилом комплексе.

Краткосрочная память

Краткосрочная память хранит информацию, необходимую для выполнения определенной задачи. Так, например, при приготовлении пищи мы многократно обращаемся к краткосрочной памяти. Как и во время выполнения многих других рутинных задач, вы ненадолго восстанавливаете нужную информацию, после чего избавляетесь от нее. Представьте, что вы готовите обед из трех блюд. Вам нужно потушить овощи, пожарить мясо и разогреть духовку для запеканки. Для каждого из этих действий вы должны выполнить определенные шаги в определенном порядке, поэтому вам необходимо знать, что делать дальше. Это достаточно сложное испытание для краткосрочной памяти. То же самое относится и к вычислениям в уме и овладению новыми сложными навыками, такими как игра на музыкальных инструментах или использование компьютерных программ.

Как правило, исследования связи краткосрочной памяти и старения основываются на вычислениях в уме. Обычный метод заключается в восстановлении последовательности на n шагов: испытуемому показывают некую последовательность чисел, по одному, и ему нужно вспомнить, какое число появлялось n шагов назад. Так, если испытуемому необходимо вспомнить число, появившееся на один шаг ранее (n = 1), его просят нажать на кнопку, когда предыдущее число, например, равно трем. При последовательности 6, 3, 4, 5… кнопку следует нажимать при появлении числа 4, так как перед ним появлялось 3. Промежуток можно увеличить и тем самым усложнить задание. Испытуемый должен помнить число, которое появлялось два (n = 2) или три (n = 3) шага назад. Например, инструкция выглядит так: «Нажмите кнопку, если число два шага назад равнялось трем». В последовательности 7, 4, 3, 8, 1, 2… кнопку следует нажать на числе 1, так как два шага назад было число 3. Поскольку числа появляются на экране по одному, то задание оказывается довольно сложным при n = 3 и n = 4. Последовательность чисел в краткосрочной памяти должна постоянно обновляться, и вместе с тем вы должны помнить число, появлявшееся три шага тому назад. Большинство пожилых людей справляются с этим заданием хуже молодых участников, в частности, при n = 3 и n = 4. Некоторые исследования показали, что главная проблема пожилых заключается в невозможности «избавиться» от бесполезной информации. В тот момент, когда число больше не имеет значения, вам нужно забыть его, но это сложно, так как оно было важным незадолго до этого.

Таким образом, пожилые люди могут обрабатывать одновременно меньшее количество информационных единиц (хранить слова в словесной памяти, например) и менее способны к избавлению от ненужной информации. Оба данных аспекта отрицательно влияют на краткосрочную память. Их последствия легко заметить в повседневной жизни, особенно когда изучение нового включает в себя усвоение большого количества информации, не вся из которой является необходимой в тот же самый момент. Это проявляется при освоении новой программы или концентрации на чтении в тот момент, когда рядом шумят внуки. Обе задачи оказываются трудными для пожилых людей, так как им сложнее игнорировать нерелевантную информацию (шум, производимый детьми) и данные, уже присутствующие в их сознании. Это связано с деградацией лобной коры мозга (находящейся в передней части мозга и помогающей нам отфильтровывать неважную информацию). Мы вернемся к этому позже.

Упрощенный способ исследования краткосрочной памяти заключается в так называемом самостоятельном указательном тесте. Участнику предлагается папка, где лежат несколько листов, на каждом из которых изображено десять абстрактных картинок (см. рис. 4).

Рис. 4. Примеры абстрактных рисунков, используемых в самостоятельном указательном тесте. Участник может только один раз указать на определенный рисунок и должен помнить, какие картинки он уже выбирал

Испытуемых просят выбрать любой рисунок на каждом листе, но один рисунок можно выбрать только единожды. Таким образом, они должны сохранять выбранные рисунки в краткосрочной памяти, чтобы не повторяться. И это сложнее сделать пожилым людям. И хотя кажется, что это слабо связано с ежедневными проблемами с памятью, но на самом деле в тесте задействуется важное умение: возможность различать то, что вы уже видели, и то, что видите впервые. Если вы заметили новую картину в доме своего друга, то сказать об этом в первый раз – хорошая манера. Но если вы заговорите о «новой» картине во время следующего визита, люди начнут волноваться о вашей памяти.

Гибкость мышления

По данным исследователей из университета Лотарингии в Нанси (Франция), с возрастом пауки менее искусно плетут паутину. В качестве подопытного членистоногого ученые выбрали европейского домашнего паука (Zygiella x-notata) и выяснили, что по мере старения пауки все чаще допускают ошибки при плетении сети. Исследователи внимательно проанализировали форму, частотность и количество дыр в паутинах, сплетенных членистоногими разного возраста. Рисунок паутины старых пауков был нерегулярным, а расстояние между нитями – довольно большим. Восьмимесячные пауки (жизненный цикл Zygiella x-notata в среднем составляет 12 месяцев) плели паутину, рисунок которой сильно отклонялся от круговой траектории, и часто оставляли широкие промежутки между нитями. Ученые предположили, что это связано с ухудшением состояния центральной нервной системы, но для проверки гипотезы потребуются и другие эксперименты. Исследователи считают, что эти данные помогут пролить свет на механизмы, лежащие в основе возрастного снижения работоспособности человека.

Начинают ли люди с возрастом хуже справляться со сложными заданиями? Память – не единственная ухудшающаяся способность по мере старения. Снижаются и так называемые «исполнительные функции». Это базовые процессы, обеспечивающие способности к организации, планированию и инициации действий; умение координировать и контролировать импульсы, управлять эмоциями, приспосабливаться и восстанавливаться. Исполнительные функции можно описать как когнитивные процессы, контролирующие наше поведение и управляющие им. Они позволяют понять, какое поведение уместно в конкретной ситуации, и дают возможность сдерживать или подавлять неподходящие эмоции. Пример: если вы куда-то спешите, вы должны подавить желание продолжить путь, когда загорается желтый сигнал светофора. Если вы этого не сделаете, то можете проехать на красный свет. Другая исполнительная функция позволяет вам сконцентрироваться на задаче, несмотря на множество отвлекающих факторов. А во время вождения их возникает немало: от красивейших зданий и привлекающей внимание рекламы до уведомлений на экране мобильного телефона. Вы должны быть в состоянии игнорировать эти стимулы, чтобы сосредоточиться на вождении. Пожилые люди считают эту задачу достаточно трудной.

Давайте вернемся к приготовлению пищи, также зависящему от исполнительных функций. Канадский исследователь Фергус Крейк разработал виртуальный эксперимент, чтобы сравнить способность молодых и пожилых людей к планированию в процессе приготовления традиционного завтрака. Испытуемые получили список из пяти блюд, от тостов до блинчиков, каждое из которых требует разного времени приготовления. Участники начинали процесс приготовления, выбирая изображения блюда на экране. Задача состояла в том, чтобы приготовить все составляющие завтрака одновременно, и накрыть на стол, пока еда готовится. Сервировка стола включала перенос разных объектов, например тарелок и столовых приборов, с края экрана в нужное место на «столе». Был создан и более сложный вариант теста, в котором каждое блюдо находилось на отдельном экране компьютера, и, чтобы контролировать процесс, необходимо было постоянно переключаться с одной вкладки на другую. Эксперимент позволял оценить не только способность планировать и контролировать ситуацию, но и проспективную память, отвечающую за то, чтобы помнить требующие внимания в будущем задачи. Сравнив время, необходимое в идеале на приготовление завтрака, с реально затраченным испытуемым временем, можно оценить, насколько хорошо этот человек контролировал ситуацию. Чем больше разница между двумя числами, тем труднее было человеку готовить блюда с разными временными затратами. Умение планировать и думать о будущем измерялось путем вычитания времени окончания готовки первого блюда от времени окончания готовки последнего блюда. В идеальной ситуации разницы не должно быть, так как по инструкции вся еда должна оказаться готовой одновременно. Чем больше была разница, тем труднее было человеку выполнить задачу.

Каковы же оказались результаты? Участники со средним возрастом 70 лет явно испытали больше трудностей в координации готовки, чем молодые люди со средним возрастом 20 лет. Пожилые также хуже планировали, но только в более сложном варианте задачи, когда каждое блюдо находилось на отдельном экране. Данные совпадают с рядом других экспериментов с более абстрактными заданиями, показывающих, что у пожилых людей возникают большие трудности с планированием.

Одна из таких абстрактных задач – тест на построение маршрута. Его цель состоит в том, чтобы как можно быстрее нарисовать линию между разбросанными по странице буквами и цифрами; соединять их необходимо следующим образом: 1–А–2–B–3–C и так далее. Затем результат сравнивается со временем выполнения той же задачи, соединять в которой нужно только цифры: 1–2–3 и так далее. Сравнение времени, нужного на выполнение первой задачи, со временем, затраченным на вторую, показывает, как быстро человеку удается переключаться между разными категориями (в данном случае между буквами и цифрами). Попробуйте проверить себя при помощи рис. 5.

Рис. 5. Вариант теста на построение маршрута. Возьмите карандаш и соедините линией цифры и буквы в следующем порядке: 1–A–2–B–3–C и так далее. Постарайтесь выполнить задание как можно быстрее

В домашних условиях вы можете провести и другой тест на определение когнитивных способностей. Речь о карточной игре «Сет». Когда будете играть в нее с внуками, не удивляйтесь, если проиграете, несмотря на преимущество в плане общих знаний и, возможно, многолетний опыт в настольных играх. Простой вариант игры включает в себя двенадцать разложенных на столе карточек с четырьмя свойствами в трех вариантах. Свойства – это цвет, текстура, символ и количество символов. Все игроки пытаются составить набор из трех карт, для которых каждое из свойств будет либо одинаковым, либо разным для всех трех карт.

Когнитивная гибкость позволяет переключаться между категориями (цвет, форма, количество), чтобы решить, достаточно ли карт определенного типа. Но при игре в «Сет» требуется не только гибкость мышления. Важна еще и скорость. Какой игрок первым увидит все возможные комбинации? Есть мнение, что дело не в утрате ментальной гибкости, а в том, что пожилые люди просто немного медлительнее молодых.

Ментальная гибкость подразумевает возможность переключаться с одного образа мышления (сортировка по форме) к другому (сортировка по цвету). Скорость означает способность быстро вспоминать список вещей, проверяя каждый пункт: где же зеленый, красный, квадрат, круг и сколько имеется карт каждого типа.

Скорость обработки информации

На что жалуется большинство людей по мере старения (скажем, начиная с 70 лет)? В основном на физическую слабость, снижение активности, сокращение числа увлечений и социальных контактов. Что касается умственных способностей, то самая частая жалоба – на ухудшение памяти, из-за которого люди постоянно отвлекаются на внешние раздражители и не могут сконцентрироваться. Немногие сожалеют об уменьшении скорости мышления. Это происходит потому, что скорость мышления (или, как говорят психологи, «скорость обработки») не является самоцелью, она лишь помогает решать другие задачи, например понять выписанный рецепт или запомнить список покупок. Но все же многие пожилые волнуются, что им нужно больше времени для обработки информации по сравнению с молодыми. Необходимость быстрой обработки информации ведет к сложностям, но проблем не возникает, если ограничение по времени отсутствует. Отсюда возникает вопрос: замедляются ли наши умственные способности по мере старения? Мы видим явное ухудшение физических способностей: человек в семьдесят пять не может идти так же быстро, как в сорок. Но касается ли это мозга?

Да, скорость обработки с возрастом уменьшается. На самом деле она самая важная из деградирующих способностей. Тимоти Солтхаус, исследователь связи старения и познавательных способностей, предполагает, что замедление мыслительного процесса является основой всех других нарушений сознания, например функций памяти и способности к выполнению задач. Это критическая точка, лежащая в основе нарушений, связанных со старением.

Как измерить скорость обработки информации? Существует два способа: один определяет время реакции, второй – как быстро происходит мыслительный процесс. Оба теста чаще всего включают в себя нажатие кнопки или записи чего-либо. Моторные функции руки и пальцев также играют роль в первом методе. В простом тесте на время реакции участник должен как можно быстрее нажать одну из пяти кнопок, когда она загорается. Это очень прямолинейно. В усложненном тесте нужно нажать кнопку, соседнюю с той, что загорелась, и в этом случае необходимо подавить инстинктивное желание нажать на загоревшуюся кнопку. Данный вариант теста занимает больше времени, и испытуемые обычно совершают больше ошибок. Было проведено много исследований времени реакции молодых и пожилых людей, показавших, что оно медленно, но верно увеличивается начиная с 20 лет. На графике это время будет представлять прямую линию, идущую прямо вверх после отметки «20 лет».

Короткое время реакции чрезвычайно важно при вождении, поэтому люди после семидесяти должны периодически проходить соответствующие тесты. Лучше всего делать это в реалистичной среде, а не просто выполнять задания, где нужно нажимать на кнопки. Нейропсихологи из университета Гронингена используют автомобильный симулятор. Испытуемый «ведет» машину и попадает в ситуации, требующие быстрого торможения или поворота. Но вождение автомобиля – гораздо больше, чем своевременное торможение перед пешеходом, переходящим дорогу. Быстрое мышление также важно для оценки сложной и постоянно меняющейся ситуации на дороге. Представьте, что вы хотите совершить обгон на загруженной трассе. Прежде всего, вам надо убедиться, что за вами нет машин, едущих с большей скоростью. Иногда вам нужно за долю секунды решить, будете ли вы обгонять или нет. Но тот факт, что мышление замедляется по мере старения, не означает, что пожилые люди по определению водят хуже. Это касается только тех, чье время реакции или функции выполнения задач серьезно пострадали. Около 20 % людей старше 70 лет не вписываются в допустимые рамки, но есть много тех, кто водит по-прежнему хорошо. В марте 2012 года жительница ЮАР получила правительственную награду за безаварийное вождение на протяжении 60 лет. Ее даже ни разу не штрафовали за нарушение правил. Министр транспорта сказал, что она – пример для всех граждан страны. Каждый год безответственное вождение приводит ко множеству смертей на южноафриканских дорогах.

Скорость обработки (и время реакции, являющееся одним из ее аспектов) имеет значение не только при вождении автомобиля, но и во многих других ситуациях, когда мы получаем поток информации, например, когда водопроводчик объясняет нам все функции новой системы отопления. То же самое относится к окружающей среде, насыщенной раздражителями, вроде людной улицы. Скорость также необходима для того, чтобы следить за беседой нескольких людей: многие говорят быстро и часто перебивают друг друга.

Обычным способом измерения скорости мышления является тест замены символов цифрами (ТЗСЦ), входящий в набор методов проверки интеллекта (рис. 6). Этот тест занимает всего несколько минут. Участнику дается листок бумаги со строкой клеток и кодом, связывающим абстрактные символы и цифры. Он должен записать правильные цифры в пустых клетках под символами. Так, например, если код связывает символ Г с цифрой 1, а символ | с цифрой 7, нужно написать эти цифры под соответствующим символом. Это несложно; задача в том, чтобы продвинуться как можно дальше за 90 секунд. Большое число исследований, проведенных за последние 50 лет, показало, что данный тест выявляет самые ранние признаки снижения познавательных способностей. Производительность падает начиная с 20 лет: чем старше испытуемые, тем меньше клеток они запоминают (рис. 7). Это наиболее надежный тест изменений, связанных со старением, и он используется нейропсихологами во всем мире для обследования пожилых людей.

.

Рис. 6. Тест замены символов цифрами: соответствующая цифра должна быть написана под каждым символом. Проверьте, сколько вы успеете за 90 секунд

Рис. 7. Скорость обработки информации постепенно падает в процессе старения

Но что же на самом деле измеряет ТЗСЦ? Вы можете подумать, что заполнение клеток зависит не только от скорости обработки информации. Ведь нужно записать каждое число, а это связано с моторными функциями, различающимися у разных людей. Кроме того, используется и краткосрочная память: если вы запомните часть кода, то сможете работать быстрее, потому что не будете постоянно с ним сверяться. Но хотя ТЗСЦ и требует нескольких навыков, сравнение с другими тестами (где, например, не нужно ничего записывать или запоминать код) показывает, что он прежде всего измеряет именно скорость обработки информации. Любопытная деталь: во многих исследованиях, где ТЗСЦ показал значительное различие между результатами пожилых и молодых людей, не было отмечено разницы в скорости записи между возрастными группами. Обе возрастные группы также используют одинаковую стратегию: испытуемые сверяются с кодом прежде, чем заполнить очередную клетку. Основное различие заключается во времени, необходимом каждой группе для того, чтобы посмотреть на символы и цифры и затем превратить полученную информацию в действие.

Большое число исследований выявило, что из всех познавательных функций скорость обработки больше всего снижается при старении. Это влечет за собой несколько практических выводов. Пожилые люди, которые все еще могут обрабатывать информацию достаточно быстро, способны дольше жить независимо. Подтвердилась и гипотеза Тимоти Солтхауса: уменьшение скорости обработки объясняет угасание большого числа других когнитивных функций. В исследовании, проведенном лондонским университетом Брунеля, один и тот же набор тестов был предложен группе людей со средним возрастом 23 года и группе со средним возрастом 68 лет. Ученые проверяли память, способность к планированию и прогнозированию и скорость обработки. Результаты показали, что испытуемые из старшей группы хуже справились с тестами на память, но с поправкой на скорость обработки информации результаты оказались одинаковыми. В данном случае ученые не обращали внимания на разницу в других познавательных способностях. Это подтверждает сделанный ранее вывод о том, что разница в скорости мышления может объяснить различия между молодыми и пожилыми людьми в возможностях памяти.