Текст книги "Правила мозга. Что стоит знать о мозге вам и вашим детям"

Практичная особенность

Символическое мышление – многофункциональное свойство. Нашим предкам не приходилось бы наступать на те же грабли, если бы они могли рассказать о своем опыте другим; было бы неплохо, если бы они использовали предупреждающие знаки. При помощи слов мы можем передать знания о жизненной ситуации и избавить всех остальных от необходимости проживать ее и выносить собственные уроки. Однако при этом нужно сохранить символику, выработанную нашим мозгом. Будучи биологической тканью, мозг подчиняется законам природы. И самый главный закон – это эволюция путем природного отбора: кто получит пищу, кто получит право размножаться и тем самым сможет передать свои гены следующему поколению. Какие этапы мы проходим на пути к цели? Какие признаки этого пути остались в нашем полуторакилограммовом интеллекте?

Вы, наверное, помните старые плакаты с изображением эволюционного развития до прямоходящих, высокоразвитых существ. Один такой висит у меня в кабинете. На первой ступени изображен шимпанзе, а последняя фигура в ряду выглядит как бизнесмен 1970-х годов. Между ними расположены странного вида существа, именуемые синантропом и австралопитеком. Но в этом плакате допущены две ошибки. Первая – почти все изображенное на нем неверно. И вторая – никто не знает, как верно. Пробелы в наших знаниях образовались из-за отсутствия наглядности. Почти все окаменелые останки древних людей можно уместить в вашем гараже, и еще останется место для велосипеда и газонокосилки. Результаты экспертизы ДНК позволили определить эволюционный путь, пройденный представителями нашего вида и его предшественниками. Сможем представить, что происходило на территории Африканского континента 7–10 миллионов лет назад. В отношении всего остального до сих пор ведутся ожесточенные споры специалистов.

Интеллектуальный прогресс человечества проходил довольно сложно.

Выводы формулировались на основе доступных данных – найденных орудий труда. Разумеется, это не самый точный способ; но, даже если бы он и был таковым, все равно не дал бы значительных результатов. На протяжении миллионов лет наши предки просто брали камни и разбивали их на части. Ученые, пытаясь сохранить чувство человеческого достоинства, называют их каменными топорами. Миллионы лет спустя прогресс все еще не был впечатляющим. Использовались также «каменные топоры», затачиваемые при помощи ударов о другие камни. Так у людей появились более острые камни.

Однако этого изобретения недостаточно для того, чтобы покинуть лоно Восточной Африки или любой другой экологической ниши. Ситуация изменилась с применением огня для приготовления пищи. Вероятно, было несколько волн миграции из Африки. Наши прямые предки, Homo sapiens, предприняли это путешествие 100 тысяч лет назад. Затем 40 тысяч лет назад случилось нечто неимоверное: древние люди стали рисовать и создавать скульптуры, предметы искусства и украшения. Никто не знает, чем вызваны столь кардинальные перемены, но они были весьма основательными. Тридцать семь тысяч лет спустя люди уже строили пирамиды. А через пять тысяч лет изобрели ракетное топливо.

Но что заставило человечество ступить на этот путь? Можно ли объяснить рывок в развитии способностью к двойственному восприятию? Ответ на этот вопрос полон противоречий, и даже самое простое объяснение далеко не такое уж понятное. Видимо, эти великие усилия были обусловлены резким изменением погодных условий.

Новые правила выживания

Большая часть предыстории человечества протекала в условиях климата, подобного джунглям Южной Америки: туманный, влажный, требующий кондиционирования. Спокойный и предсказуемый. Затем климат изменился. По предположениям ученых, за последние 40 миллионов лет было не менее семнадцати ледниковых периодов. Только в нескольких местах, таких как, например, тропические леса Амазонки и Африки, сохранился засушливый, схожий с теперешним климат. Ледяной покров пришел из Гренландии, и умеренно теплый климат сменился смертельно холодным. Сто тысяч лет назад, родившись в условиях арктического климата, через десять лет вы нежились бы в лучах солнца, сбросив набедренную повязку.

Такая нестабильность оказала сильное влияние на все существа, стремящиеся противостоять ей. Многим это не удалось. Правила выживания изменились, и новые виды живых существ заполняли создавшийся вакуум, по мере того как их соседи вымирали. Древние люди столкнулись с превращением тропиков Северной и Восточной Африки в засушливые, пыльные равнины – постепенный, но неумолимый процесс начался около 10 миллионов лет назад. Одни ученые склонны считать, что причиной этого было влияние глобальных атмосферных течений на вершины Гималаев. Другие полагают, что виной стало внезапное возникновение Панамского перешейка, в результате которого изменились течения Тихого и Атлантического океанов; якобы оно вызвало глобальные катаклизмы, подобные современному Эль-Ниньо[11]11
  Эль-Ниньо (от исп. «малыш», «мальчик») – колебание температуры поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана, имеющее заметное влияние на климат. Прим. перев.


[Закрыть].

Какой бы ни была причина, погодные условия во всем мире, включая и Африку, изменились. Однако не слишком резко – данный феномен получил название «эффект Златовласки»[12]12
  В названии содержится намек на сюжет сказки «Златовласка и три медведя» (Goldilocks and the Three Bears); в русском варианте пересказанная Л. Толстым сказка «Три медведя». Прим. перев.


[Закрыть]. Если бы изменения случились внезапно, жестокий климат уничтожил бы всех наших предков, а я не написал бы эту книгу. Если бы изменения протекали слишком медленно, то не было бы необходимости развивать символическое мышление, стало быть, и книги не было бы. Как и в случае со Златовлаской и третьей тарелкой каши, условия создались самые подходящие для того, чтобы стряхнуть нас с удобных деревьев, но не настолько суровые, чтобы убить нас, когда мы упали на землю.

Приземление было только началом тяжелой работы. Люди сразу заметили, что все норы уже заняты. Местные обитатели завладели источниками питания, и большинство из них были сильнее и быстрее наших далеких предков. Привыкнув больше к деревьям, чем к земле, покрытой травой, наши предки столкнулись с понятием «равнина». Если вы думаете, что мы начали процесс эволюции на горизонтальной поверхности с табличкой на спине: «Съешь меня, я жертва», то ошибаетесь.

Джазовая импровизация

Вы можете подумать, что шансы на выживание были невелики. И будете правы. Популяция древних людей составляла не более двух тысяч особей, по другим данным – не более нескольких сотен. Как же тогда им удалось из слабого меньшинства превратиться в растущую и мощную семимиллиардную волну человечества? По мнению Ричарда Поттса, руководителя Программы по изучению происхождения человека Национального музея естественной истории имени Смитсона, существует только один способ. Поставьте крест на стабильности. Не пытайтесь противостоять изменениям. Перестаньте думать о взаимодействии с соседями, так как это не мотив для выживания. Адаптируйтесь к переменам.

Великолепная стратегия! Вместо того чтобы учиться выживать в одной-двух экологических нишах, мы принялись за весь мир. Те, кто был не в состоянии быстро решать новые проблемы или учиться на ошибках, не выживали достаточно долго, чтобы передать свои гены. В результате эволюции мы не стали сильнее, мы стали умнее. Клыки мы отрастили не во рту, а в голове – довольно-таки разумно! Мы продолжали осваивать небольшие рифтовые долины Восточной Африки. А затем принялись за весь мир.

Назвав это явление теорией вариативного отбора, Поттс попытался объяснить, почему наши предки приобрели аллергию на негибкость и глупость. Осталось мало окаменелых доказательств этого прогресса – что стало еще одним поводом для споров, – но все исследователи согласны с двумя аспектами: во-первых, бипедализм[13]13
  Способ передвижения на двух ногах. Прим. ред.


[Закрыть], а во-вторых, увеличение размера человеческого черепа.

Теория вариативного отбора спрогнозировала несколько простых вещей в отношении обучения человека. Ее прогнозы касались взаимодействия двух сильных качеств мозга: возможности сохранять приобретенные знания, то есть своеобразной базы данных, и способности импровизировать на основе этих данных. Первое позволяет понять, когда мы допустили ошибку. Второе позволяет учиться на ошибках. Оба свойства формируют способность вносить новую информацию в постоянно изменяющихся условиях и могут быть сопоставимы с тем, как мы конструируем классы и кабинеты.

Любая среда для обучения, которая основывается только на факторе хранения информации или только на способности к импровизации, не учитывает и половины наших способностей. Это фатальная ошибка. В связи с этим мне вспомнились джазовые гитаристы: если им хорошо знакома теория музыки, но они ничего не знают о том, как импровизировать на концерте, ничего у них не выйдет. Некоторые школы и работодатели пропагандируют использование стабильной, механически заученной базы данных, игнорируя импровизаторские инстинкты, формировавшиеся миллионы лет. От этого страдает креативность. Другие, напротив, поддерживают способности к творчеству, не ставя на первое место создание фонда знаний. Они игнорируют нашу потребность в глубоких знаниях об объекте, которые запоминаются и сохраняются в высокоструктурированной базе данных. В результате мы имеем прекрасных импровизаторов без глубоких знаний. Возможно, вам знакомы такие люди и среди ваших коллег. Они похожи на джазовых музыкантов, и создается впечатление, что они способны импровизировать, но при этом ничего не знают. Можно сказать, что они подобны джаз-гитаристам, играющим на несуществующей гитаре.

Выпрямившись во весь рост

Теория вариативного отбора позволяет объяснить двойственность восприятия, но не дает ничего для понимания идей Джуди де Лоач или объяснения таких уникальных способностей человека, как умение производить вычисления и писать любовные романы. Многие животные способны формировать базу данных знаний, и многие способны создавать инструменты и даже креативно использовать их. Тем не менее обезьяны не пишут симфонии. Они вообще не могут писать. А люди сочиняют музыкальные произведения и, чтобы их послушать, тратят все свои сбережения на покупку абонемента в Нью-Йоркскую филармонию. Должно быть, что-то иное в истории эволюции сделало человеческое мышление уникальным.

Одна из произвольных генетических мутаций – это адаптация к преимуществам прямохождения. Деревья исчезли (или исчезали), поэтому люди должны были справляться с новым опытом – преодолением длинных дистанций между источниками питания, что особым образом задействовало две ноги. Бипедализм стал отличным приспособлением в условиях исчезающих тропических лесов. Но произошла еще одна, более важная перемена. Это привело к изменению строения таза, и нижние конечности больше не были направлены вперед (как у обезьян). Таз начал выполнять функцию несущей конструкции, обеспечивающей возможность держать голову над травой (такую же функцию он выполняет и сейчас). Прямохождение привело к определенным последствиям. Во-первых, освободились руки. Во-вторых, ходить на двух ногах оказалось энергетически эффективно. Требовалось меньше калорий, чем при хождении на четырех. Тела наших предков использовали излишки энергии не для того, чтобы нарастить мышцы, а для того, чтобы развить мозг, – подтверждением служит мозг современного человека, составляющий 2 процента от массы тела и требующий до 20 процентов всей потребляемой организмом энергии.

Такие изменения структуры мозга привели к шедевру эволюции – области, отличающей наш вид от других. Речь идет о префронтальной коре головного мозга, расположенной непосредственно за лобной костью.

Впервые функции этой части мозга были описаны в связи с получением профессиональной травмы человеком по имени Финеас Гейдж; это самый известный в мире науки о мозге случай. Травма не была смертельной, но семья Гейджа, наверное, желала бы этого. Он был начальником бригады железнодорожных строителей. Веселый, умный, трудолюбивый и ответственный мужчина; многие отцы желали видеть его своим зятем. 13 сентября 1848 года Гейдж заложил взрывчатку между камнями при помощи шпалоподбойки – метровой штанги диаметром 2,5 сантиметра. От взрыва штанга отлетела в голову рабочего, прошла под глазом и повредила большую часть префронтальной коры. Чудом Гейдж выжил, но стал бестактным, импульсивным и грубым. Он ушел из семьи и менял работу одну за другой. Друзья говорили, что он больше не был самим собой.

Таково первое доказательство влияния префронтальной коры на некоторые уникальные когнитивные способности человека, которые называют исполнительными функциями: способность решать проблемы, сосредоточивать внимание и подавлять эмоциональные импульсы. Эта область мозга контролирует многие аспекты поведения, что и отличает нас от животных. И от подростков.

Знакомьтесь: ваш мозг!

Префронтальная кора стала новым дополнением мозга. Внутри черепной коробки заложены три мозга, и их структурные части формировались в течение миллионов лет. (Теория «триединого мозга» – одна из моделей, при помощи которой ученые описывают организационную структуру свода мозга.) Самая древняя нейроструктура составляет ствол мозга, или «мозг ящера». Это довольно оскорбительное название отражает тот факт, что этот отдел мозга выполняет те же функции, что и мозг ящерицы-ядозуба. Ствол отвечает за большинство рутинных операций, выполняемых телом. Его нейроны регулируют дыхание, частоту сердцебиения, сон и бодрствование. В нем, как в Лас-Вегасе, всегда царит активность, подсказывающая мозгу, спите вы или бодрствуете.

Располагающийся сверху мозговой ствол похож на скульптуру скорпиона, несущего сморщенное яйцо на спине. Лимбическая система человека расположена там же, где и у многих млекопитающих, из-за чего она и получила название paleomammalian[14]14
  Mammal (англ.) – млекопитающее. Прим. перев.


[Закрыть]. Этот отдел головного мозга отвечает за выживание биологического организма, а не за человеческий потенциал. В его функции входит то, что некоторые ученые называют четырьмя «С»[15]15
  В оригинале теория четырех «F», так как аналогичные глаголы в английском языке начинаются с этой буквы: fighting, feeding, fleeing, and f… Прим. перев.


[Закрыть]: сражаться, съедать, спасаться и совокупляться (то есть репродуктивная функция).

Некоторые отделы «второго мозга» имеют огромное значение для правил мозга. Клешня скорпиона, называемая миндалиной, заставляет испытывать гнев. Или страх. Или удовольствие. Или вспоминать о прошлом опыте, когда вы испытывали гнев, страх или удовольствие. Миндалевидное тело отвечает за эмоции и воспоминания о них. Нога, соединяющая клешню с телом скорпиона, называется гиппокамп. Гиппокамп превращает кратковременную память человека в долговременную. Хвост скорпиона обвивает яйцеобразное образование, похожее на букву «С», как будто защищая его. Это яйцо – таламус, одна из самых активных частей мозга – контрольный пункт чувственного восприятия. Находясь точно в центре головного мозга, он обрабатывает сигналы, поступающие из каждого уголка нашей вселенной, и затем направляет их в определенные участки коры головного мозга.

Рис. 1. Основные отделы головного мозга

Как именно все это происходит – покрыто тайной. Большие нейронные пути пролегают в этих двух частях мозга, соединяясь с другими путями и внезапно разделяясь на тысячи веток. Нейроны (нервные клетки) вспыхивают жизнью, затем внезапно гаснут, потом снова загораются. Комплексные цепи электрической информации потрескивают скоординированно, по повторяющейся модели и убегают куда-то в темноту, передавая информацию на неопределенные расстояния.

Подобно своду собора, кора головного мозга возвышается над обоими полушариями. В переводе с латинского cortex означает «кора», она покрывает мозг. Электрически она связана с внутренней средой. Эта «кожа» по толщине такая же, как папиросная бумага. Кажется, будто она втиснута в пространство, слишком маленькое для размеров ее поверхности. Так и есть: если кору распрямить, она окажется размером с пеленку для младенца; по виду кора головного мозга напоминает скорлупу ореха. Сотни лет исследователи заблуждались относительно функций коры головного мозга. До Первой мировой войны наука не имела представления о том, что каждый отдел коры имеет свою специализацию: речь, зрение, память. На войне было ранено множество солдат, и изобретательность и исследовательский дух врачей помогли им выжить после ранений. Некоторые травмы задевали периферию мозга и разрушали только крохотные участки коры. Много солдат получили такие ранения, которые позволяли ученым детально изучить повреждения головного мозга и странное поведение, которое они вызывали. Их открытие ужасным образом подтвердилось во время Второй мировой войны, и тогда была составлена полная структурно-функциональная карта мозга, – обратите внимание, как она изменилась в течение века.

Ученые выяснили, что с эволюцией мозга развивались и наши головы, постоянно увеличиваясь в размере. Изогнутый тазобедренный сустав и большая голова – не самое удачное анатомическое соседство. Таз – родовой канал – должен быть достаточно широким для рождения детей все с более крупными головами. Многие матери и дети раньше умирали в процессе поиска анатомического компромисса. Роды без медицинского вмешательства все еще остаются достаточно рискованным делом. Какой выход? Рожать детей, пока их голова достаточно мала для того, чтобы пройти через родовой канал. В чем проблема? Мозг ребенка может остановиться в развитии вне лона матери, и компромисс обернется появлением слабого создания, неспособного противостоять хищникам и непригодного для выполнения репродуктивной функции на протяжении более чем десятилетия. Это целая вечность, если живешь в условиях того внешнего мира, который был нам домом в течение веков. В прежние жестокие времена у человека рождалось потомство, способное обучаться всему, но первые несколько лет непригодное для чего-то иного. Так и возникли понятия «ученик», «взрослый», «учитель». В интересах человека было научить своих детей: выживание нашего вида зависело от нашей способности защищать и обучать потомство.

Конечно же, процесс обучения детей, занимающий годы, был неприемлем для наших предков, так как взрослые могли быть убиты, что остановило бы содержательный процесс воспитания. Слабым существам требовался подход, дающий возможность превратиться во взрослых в пределах родительского ареала и покинуть его готовыми к размножению. Мы приняли странное решение: решили поладить друг с другом.

Рука руку моет

Представьте, что вы не самая крупная особь в общине, но у вас есть тысячи лет, чтобы стать таковой. Что бы вы сделали? Для животного найдется самое простое решение – стать физически крупным, укрепив мышцы и кости, как альфа-самец в стае собак. Но существует и другой путь увеличения биомассы. Он заключается не в создании тела, а в создании союзников. Если скооперироваться с соседями, можно удвоить свои силы, даже если лично не станешь сильнее. И все равно будешь доминировать. Вы хотите побороть шерстистого мамонта? Борьба в одиночку будет похожа на схватку олененка Бэмби с Годзиллой. Если же выйти на противника вдвоем или втроем, это уже будет достойное соперничество. Вместе можно придумать, как сделать так, чтобы мамонт упал со скалы. У нас имеется достаточно доказательств того, что именно так древние люди и делали.

Этот подход изменил правила игры. Мы научились сотрудничать, то есть ставить общие цели, учитывающие интересы всех союзников. Конечно, для того чтобы понимать интересы союзника, нужно уметь распознавать мотивацию других, что им нравится и чего они боятся. Необходимо знать об их заветных желаниях.

Осознав, что передача опыта и групповая сплоченность позволяют доминировать, люди изменили свое миропонимание. Если я скажу: муж умер, затем умерла жена, – на первый взгляд, для вас в этом сообщении нет ничего примечательного. Но что если я добавлю два коротких слова: муж умер, затем умерла жена – от горя? Вам вдруг откроется внутренний мир жены, ее душевное состояние, возможно, даже взаимоотношения с супругом.

Такое мышление свидетельствует о том, что мы обладаем моделью сознания. Мы представляем мир, руководствуясь мотивами окружающих, присваивая их даже домашним любимцам и неодушевленным предметам. (Я был знаком с человеком, который обращался со своей яхтой, как с женой. Он делал ей подарки!) Эта человеческая способность помогает в выборе партнера для ежедневного совместного «плавания» и воспитания детей. Модель сознания не присуща другим живым существам. По своей сути она близка к телепатии.

Способность заметить чью-то психическую жизнь и сделать соответствующие умозаключения требует интеллектуальных способностей и, как ни странно, умственной деятельности. Поиск фруктов в джунглях – просто детская игра по сравнению с умением предсказывать и манипулировать другими. Многие ученые полагают, что между приобретением этого навыка и интеллектуальным доминированием человека на планете существует прямая зависимость.

Угадать психическое состояние другого человека довольно сложно, ведь над его головой не появляются предупреждающие знаки и не загорается надпись, сообщающая о его мотивах. Мы пытаемся определить то, что не проявляется в материальном мире. Этот талант доведен у нас до автоматизма: используя его в любой сфере деятельности, мы даже не задумываемся. Помните, как мы преобразовали линию в «1» и i? Теперь у нас есть два значения: линия и объекты, которые она представляет. Выходит, мы согласны с Джуди де Лоач. Наше интеллектуальное мастерство (язык, математика, искусство), возможно, возникло благодаря сильной потребности предугадывать психологическое состояние союзников.