Текст книги "Прокачай свой мозг!"

Роберт Грисбек, Максимилиан Тайхер
Прокачай свой мозг!

Посвящается Эммануэль и Беньямину

PIMP YOUR BRAIN (Spielerisches Gehirntraining für mehr beruflichen Erfolg) / by Robert Griesbeck, Maximilian Teicher, 2008.

Издание охраняется законом об авторском праве. Нарушение ограничений, накладываемых им на воспроизведение всей этой книги или любой ее части, включая оформление, преследуется в судебном порядке.

© 2008 Campus Verlag GmbH, Frankfurt/Main

© Перевод. Издание на русском языке. Оформление. ООО «Попурри», 2015

Предисловие

Хорошие новости с верхнего этажа

В последние годы ни одна научная дисциплина не вызывает такого интереса общественности, как изучение мозга. Люди, страдающие заболеваниями головного мозга, получают надежду на выздоровление, а здоровые с восхищением следят за открытиями, совершаемыми учеными во всем мире. Мы начинаем все лучше понимать, как работает наш мозг, как он усваивает, классифицирует и накапливает информацию. Мы знаем, за какие функции отвечают различные области мозга. С помощью точных методов измерения мы способны следить за работой мозга и находить в ней слабые места. Техника, которой пользуются нейрохирурги, становится все изощреннее. Но одна новость может особенно порадовать: мозг не стареет. Во всяком случае, наши прежние представления о том, что забывчивость и старческое слабоумие являются едва ли не нормой, уже не соответствуют действительности. Мы убедились в том, что если мозг не подвергся изменениям вследствие болезни, то благодаря тренировке он способен сохранять мыслительные способности вплоть до глубокой старости. Гибкость и устойчивость человеческого мозга означают, что он может развиваться на протяжении всей жизни и адаптироваться к новым условиям.

Мозг – это орган, с помощью которого мы думаем, что думаем.

Амброз Бирс

Важно, однако, правильно использовать свой мозг, бережно обходиться с ним и тренировать. Внутренняя структура и организация мозга приспосабливаются к условиям его функционирования. Хотя это утверждение слишком упрощено, в целом оно соответствует действительности. Мозг похож на мышцу, которую можно тренировать. И так же, как в случае с мышцами, здесь действует принцип «Мы утрачиваем то, чем не пользуемся».

В этой книге мы постараемся уйти от великих философских тем, не будем рассуждать о своем эго, о сознании и душе. Мы настроены на чисто прагматический подход к мозговому веществу, которое весит в среднем 1300 граммов, и хотим дать вам четкую инструкцию по пользованию нашим главным управляющим центром, а также познакомить с приемами, позволяющими улучшить его функции.

С помощью данной книги вы сможете «погрузиться» в свою голову и понаблюдать за тем, какой путь проходят наши мысли и в какие тупики упираются. Это позволит вам понять, что можно мыслить не только иначе, но зачастую и лучше. Более сотни умственных упражнений самой разной направленности помогут вам стимулировать не только классическое логическое мышление, но также творческое и латеральное. Даже если вы считаете, что достаточно хорошо разбираетесь в своих мыслях, мы продемонстрируем вам мышление с абсолютно новой, удивительной стороны и надеемся, что это, помимо всего прочего, вас еще и повеселит!

Воспользуйтесь услугами электронного тренера

Наш «электронный тренер» поможет вам не отвлекаться от процесса. На протяжении 12 недель вы будете каждую неделю получать от нас по электронной почте задания или полезную информацию, цель которых заключается в том, чтобы тренировать ваш мозг. Этот личный тренер будет являться к вам по вызову на работу или на дом. Ведь, как и в любом виде спорта, постоянная тренировка является ключом к успеху!

Вы можете бесплатно зарегистрироваться на сайте www.campus.de/isbn/9783593385242.

Мозг: строение и исследования

Краткая история изучения мозга

Мы можем лишь строить предположения относительно того, всегда ли люди были способны мыслить (или, по крайней мере, с тех пор, как они ощутили себя людьми). Но инструмент для этого у них, во всяком случае, был. Уже 300 тысяч лет назад у неандертальцев был мыслительный орган, в принципе схожий с нашим. Размышляли ли они о своих умственных способностях, мы никогда не узнаем, как и того, считали ли они голову органом мышления.

Мысль как таковая ничем не движет до тех пор, пока не становится целенаправленной и практичной.

Аристотель

Археологи находят доисторические черепа с отверстиями и следами их последующего заживления. Это говорит о том, что мы имеем дело с «операциями» над живыми людьми, а не с ритуальными действиями, производимыми над мертвыми телами. С какими целями наши предки сверлили эти отверстия, мы не знаем. Примерно 5 тысяч лет назад врачам в Египте уже были известны симптомы заболеваний головы, однако они, как и позднее Аристотель, считали вместилищем души и чувств сердце, а мозгу отводили лишь функцию охлаждения сердечных порывов. Но уже знаменитый врач древности Гиппократ, живший примерно за 400 лет до нашей эры, предполагал, что мозг может быть органом разума и обработки воспринимаемой информации. За 100 лет до него греческий врач и философ Алкмеон, вскрывая животных, пришел к выводу, что органы чувств связаны с мозгом. Греческие философы, будучи рационалистами, исходили из того, что во Вселенной действуют законы природы, которые можно постичь путем наблюдений и умозаключений. Они идентифицировали человеческий мозг как орган мышления, а мысли – как продукт его деятельности. Это полностью отвечает нашим современным представлениям, так как в данной теории не было места сверхъестественным силам. Гераклит считал сны «ночными мыслями» и не придавал им какого-то мистического или пророческого значения. Сны были для него продуктом ночной работы мозга. Это абсолютно современный подход, к которому ученые вновь вернулись только после долгого и мрачного периода Средневековья.

Примерно за 300 лет до рождения Христа ученые в Александрии проводили важные анатомические исследования, в результате которых нервы были разделены на сенсорные (принимающие внешние импульсы) и моторные (передающие управляющие импульсы). Они уже выделяли в мозге большие полушария и мозжечок и знали, что у человека в коре головного мозга извилин больше, чем у других живых существ, из чего делали вывод о том, что это является причиной более высокого разума. Но после такого многообещающего начала первая фаза рациональной науки внезапно прервалась. Все религии единодушно запретили вскрытие трупов. Идея жизни после смерти предполагала, что тело должно оставаться в целости. Более полутора тысяч лет анатомические исследования и изучение мозга оставались весьма рискованным (и наказуемым) занятием.

Изучение структуры мозга возобновилось лишь в эпоху Ренессанса. Результаты исследований становились все более детальными и в XVII веке привели к возникновению механистической модели мозга, что стало следствием развития технических наук.

В XVIII веке исследователи, в распоряжении которых появились усовершенствованные научные приборы, обратили более пристальное внимание на субстанцию, из которой состоит мозг, и выделили в нем серое и белое вещество. Со времен древности в научной среде закрепилось представление, будто нервы представляют собой тонкие трубочки, по которым протекает некая неизвестная жидкость. Лишь в середине XVIII века швейцарский физиолог Альбрехт фон Галлер, основоположник современной неврологии, доказал, что нервы – это волокна, по которым передаются импульсы возбуждения. Галлер также установил, что все нервы ведут либо к спинному, либо к головному мозгу. Таким образом, мозг был окончательно признан центром восприятия и управления.

В начале XIX века немецкий врач Франц Йозеф Галль увязал различные области мозга с определенными функциями, в том числе с индивидуальными чертами характера. Нельзя сказать, чтобы он был полностью не прав, но на этом основании был сделан вывод о том, что по форме черепа можно судить о темпераменте и характере его обладателя. Таким образом, Галль породил лженауку френологию, последователи которой в Третьем рейхе принялись ощупывать и измерять черепа, чтобы на этом основании устанавливать расовую принадлежность человека и его душевные свойства.

Некоторое время исследования мозга шли параллельными путями – эзотерическим и научным. В конце XIX века были открыты нервные клетки (нейроны). Они оказались самыми сложными в организме. Если поначалу думали, что в нервной системе клетки расположены вплотную друг к другу, то впоследствии было установлено, что отдельные нейроны передают друг другу импульсы с помощью соприкасающихся отростков – синапсов. За создание этой теории Камилло Гольджи и Сантьяго Рамон-и-Кахаль в 1906 году были удостоены Нобелевской премии.

В 20-е годы XX века появились первые карты мозга. Поняв, что мозг абсолютно нечувствителен к боли, ученые стали использовать в экспериментах тончайшие электроды, с помощью которых различные области мозга подвергались воздействию слабых импульсов. Таким путем удалось установить связи между различными частями тела и зонами мозга. Если осязательный элемент на кончике пальца получает из окружающей среды информацию, возбуждается определенный нейрон мозга. А если этот нейрон искусственно возбудить, в кончике пальца возникнет реакция. Уже из первых карт мозга стало ясно, что чем больше импульсов поступает из той или иной части тела, тем обширнее соответствующая ей зона мозга. Так, например, области, отвечающие за кисти рук, губы и рот, по размеру значительно больше, чем зона спины. Чем сложнее задачи, решаемые теми или иными частями тела, чем чувствительнее их осязание, тем больше места в мозге занимают соответствующие им области. Но у разных людей эти зоны могут отличаться друг от друга. К примеру, у скрипачей связь нервных клеток, отвечающих за движения и чувствительность левой руки, выражена сильнее, чем обычно, а у людей с ампутированной левой рукой соответствующие нервные клетки перестраиваются и начинают отвечать за соседние части тела.

Рис. 1. Так выглядел бы человек, если бы величина частей его тела соответствовала отвечающим за них областям мозга

Однако понаблюдать за мозгом в процессе работы пока еще не было возможности. Впервые это удалось немецкому психиатру Гансу Бергеру, который в 20-е годы ХХ века разработал систему электродов, закрепляемых на черепе. С их помощью удалось выявить ритмичные изменения электрического потенциала, которые назвали волнами мозга. Так возникла электроэнцефалография (ЭЭГ), позволившая, в частности, диагностировать различные опухоли и эпилепсию. Это открытие стало настоящим прорывом и до сих пор занимает важное место в диагностике и лечении. После Второй мировой войны исследования мозга резко ускорились. Сегодня чуть ли не каждый день публикуются новые сенсационные открытия. Мы все ближе подходим к раскрытию тайн мышления, проводим операции на мозге и расшифровали происходящие в нем биохимические процессы. Теперь у нас есть возможность с помощью высокотехнологичных методов посмотреть, как работает мозг. В основе большинства из них лежит тот факт, что мозг не располагает собственными энергетическими ресурсами. При активизации различных областей мозга возрастает его потребность в кислороде и энергии, которые доставляются к месту событий с кровью. Изменения в интенсивности обмена веществ можно наблюдать воочию.

Для исследований с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) в организм внутривенно вводится специальная радиоактивная глюкоза (так как мозг покрывает свои энергетические потребности главным образом за счет глюкозы). В отличие от обычной глюкозы, продукты ее распада не выводятся из организма, а остаются в тех местах, где она была усвоена. Радиоактивные метки в этом случае можно измерить и представить в виде изображения.

Аналогичный принцип применяется и в однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ). Введение вещества с радиоактивными метками позволяет получить изображение процессов обмена веществ в мозге. Магнитная энцефалография дает возможность с помощью высокочувствительных приборов измерить активность электромагнитных полей, возникающих в мозге.

Наконец, с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ) можно наблюдать функции мозга и выявлять зоны, где происходят когнитивные и эмоциональные процессы. Метод основан на измерении различных магнитных свойств крови. В зависимости от того, в какой степени она насыщена кислородом, возникает разное сигнальное эхо. Кровь в данном случае сама выступает в роли контрастного вещества. В результате за несколько секунд можно с точностью до миллиметра определить зоны активности нервных клеток. Количественная электроэнцефалография (КЭЭГ), используемая для картирования мозга, основывается на статистическом и числовом анализе цифровых электроэнцефалограмм. Обычно при ЭЭГ измеряется электрическая активность мозга с помощью 16–32 датчиков, закрепленных на голове. Специальная компьютерная программа осуществляет анализ ЭЭГ и сравнивает полученные результаты со статистикой накопленной базы данных для детей и взрослых с целью выявления возможных отклонений. Результаты выдаются в цифровом виде и в форме топографической диаграммы.

Каждый из этих методов имеет сильные и слабые стороны. Чтобы по максимуму использовать их достоинства и свести к минимуму недостатки, изображения, полученные различными способами, с помощью компьютера накладываются друг на друга и в итоге создают общую картину.

Исследователи все чаще приходят к выводу, что чудесные свойства нашего мозга объясняются его совершенной способностью к саморегулированию. Как бы интенсивно мы ни использовали свой мозг, его вряд ли можно вывести из строя! Но всегда полезно понимать, как он функционирует. Об этом мы поговорим в следующих главах.

Архитектура мозга

Наш мозг представляет собой не только мыслительный орган, но также центр управления и регулирования. К нему стекается информация из всех частей организма, которая обрабатывается и вызывает соответствующую реакцию. Импульсы отсюда поступают к самым удаленным уголкам организма, заставляя его реагировать на изменившиеся обстоятельства. Центр нервной системы – это контрольно-управляющее устройство, состоящее более чем из 10 миллиардов нервных клеток, каждая из которых, в свою очередь, взаимодействует с 10 тысячами других нервных клеток. Мозг отвечает за все наши действия и функции – как сознательные, так и непроизвольные. Кроме того, он является средоточием личностных качеств человека, то есть его чувств, мыслей и способностей.

Кое-кто считает, что плавую и ревую столоны невозможно пелепутать, но это забруждение!

Эрнст Яндль

Мозг – самый активный орган нашего тела и работает без пауз. Постоянная нагрузка требует огромного количества энергии. Хотя мозг составляет всего около 2 процентов веса тела, на него приходится 20 процентов всего потребляемого кислорода. Его работа зависит от непрерывной поставки кислорода и глюкозы, так как сам он располагает очень незначительными энергетическими резервами. Снабжение кровью осуществляется через сеть, состоящую из множества артерий. Объем поступающей крови зависит от потребностей мозга в кислороде. Если снабжение кровью прекращается хотя бы на 10 секунд, человек теряет сознание. Если нехватка кислорода длится дольше, следствием становятся тяжелые повреждения мозга.

Строение человеческого мозга можно уподобить многоэтажному зданию. На первом этаже размещена очень простая, но чрезвычайно эффективная структурная единица, которая имеется и у многих животных, в том числе у рептилий. Поэтому порой ученые называют эту область рептильным мозгом. Если кому-то больше нравится аналогия с деревом, ствол мозга можно рассматривать как ствол дерева, от которого расходятся корни (нервные волокна), идущие через спинной мозг ко всем частям тела. Сюда стекается вся информация. В этой части мозга нервные пути перекрещиваются, в результате чего левая половина мозга управляет правой половиной тела, и наоборот.

Рис. 2. Строение человеческого мозга

1. Кора полушарий

2. Мозолистое тело

3. Гипофиз (питуитарная железа)

4. Мост

5. Продолговатый мозг (вместе с мостом и промежуточным мозгом образует ствол головного мозга)

6. Таламус

7. Гипоталамус

8. Мозжечок

9. Спинной мозг

Ствол мозга регулирует такие важные функции, как дыхание, частота сердечных сокращений, артериальное давление и температура тела. Кроме того, здесь размещается центр сна и бодрствования. Все, что не поддается нашему сознательному контролю, управляется этой структурой мозга, причем молниеносно и очень надежно, как на автопилоте. Именно поэтому ствол мозга доставляет нам массу проблем, но об этом чуть позже.

Данная область мозга отвечает также за рефлексы, которые выражаются в том, что мы кашляем, когда чем-то подавимся, или быстро отдергиваем руку от горячей плиты. Все эти задачи решаются бессознательно, что позволяет экономить драгоценные секунды в кризисных ситуациях. Рептильный мозг постоянно находится в полной боевой готовности, и перед ним стоит только одна задача – обеспечить элементарное выживание.

Однако, каким бы надежным ни казался ствол мозга, его легко привести в состояние стресса, например за счет лишения сна, испуга, боли или высокой температуры. Стресс вызывает панику, и рептильный мозг включает аварийную сирену: «Угроза системе!» Но причиной такой реакции могут быть вполне безобидные вещи: катание на американских горках, сцена из фильма ужасов или взрыв петарды во время праздничных гуляний. Эти реакции не поддаются сознательному контролю. Другие части мозга берут на себя управление лишь после того, как уляжется паника. Военные летчики и пилоты «Формулы-1» отрабатывают определенные рефлексы в стандартных ситуациях, чтобы укротить рептилию внутри себя. Но срабатывает это далеко не всегда. Таким образом, каждый человек в состоянии паники должен первым делом избавиться от помех со стороны мозгового ствола. Чаще всего для этого достаточно просто выждать некоторое время.

Правда, если знать свойства рептильного мозга, с ним можно сотрудничать. Во всяком случае, для него можно создать оптимальные условия. Люди, занимающиеся исключительно умственным трудом, должны обращать внимание на то, чтобы обеспечить основные потребности своего мозгового ствола, потому что лишь в этом случае высшие отделы мозга могут работать оптимально. Это значит, что в помещении следует поддерживать комфортную температуру, устранить источники громких звуков и обеспечить достаточное количество свежего воздуха. Кроме того, у вас должно быть хорошее общее самочувствие.

Мозжечок находится над стволом мозга и позади него. Он отвечает в первую очередь за уверенность и точность наших движений. С помощью чувствительных нервов он осуществляет постоянный контроль за движениями и положением тела и посылает импульсы, вызывающие сокращение мышц. Эти непроизвольные процессы являются предпосылкой сохранения равновесия и правильной моторики. В мозжечок поступает вся информация от наших органов чувств. Кроме того, ему отводится важная роль в обучении. В последнее время все чаще возникают дискуссии о роли мозжечка в когнитивных процессах.

Следующей ступенью в иерархии человеческого мозга является лимбическая система. Она представляет собой переходную зону между корой и стволом мозга. Наряду с управлением вегетативной нервной системой и участием в процессах мышления и памяти в ее задачи входит регулирование эмоций и собственной мотивации. При посредстве лимбической системы рождаются чувства, такие как злость и радость, благодаря ей мы испытываем влечение и отвращение. Данную часть мозга называют также мозгом млекопитающих, потому что лимбические системы человека и других млекопитающих имеют множество сходных черт.

Лимбическая система регистрирует голод, боль и аффекты, связанные не с какими-то раздражителями, а с нашими собственными эмоциями типа агрессии, радости, печали или заботы, а также влияет на вытекающие из них действия. Эта часть мозга обладает «эмоциональным интеллектом», который, однако, основывается не на рациональных рассуждениях. Когда она находится в возбужденном состоянии и выходит из-под контроля, весь организм может впасть в панику.

Влияние лимбической системы на логическое мышление часто недооценивается, но эмоциональная энергия служит мощным рычагом. Каждому знаком эффект розовых очков, сквозь которые влюбленные воспринимают мир. Но и тот, кто не влюблен, тоже далеко не всегда оценивает действительность хладнокровно и рационально. Все пропускается через фильтр эмоций. Симпатии и антипатии постоянно влияют на наши решения, и это свойственно не только учителям и ученикам, но также крупным промышленникам и политикам.

Если вам кажется, что партнер по переговорам вас оскорбил, все последующие мысли будут окрашены негативными чувствами и в любой связанной с ним ситуации вы будете замечать только негативные аспекты. В данном случае речь идет уже не о розовых очках влюбленных, а о черных очках заклятых врагов.

Если вам приходится работать головой, вы должны не только успокаивать свой рептильный мозг, но и не допускать чрезмерной активизации лимбической системы. Человеку лучше думается, когда он эмоционально уравновешен. Зашкаливание эмоций в положительную сторону (сильная радость) или в отрицательную (депрессия) мешает логическому мышлению. В то же время такие чувства, как привязанность, уважение и симпатия, находятся в оптимальном диапазоне. Они улучшают работу сердца (см. подраздел «Движение полезно для мозга»), а вместе с ней и мыслительные способности.

Поскольку наши чувства тесно связаны с мотивами и стимулами, мы можем повысить свою готовность к учебе или работе за счет создания нужной эмоциональной обстановки. Это справедливо и для офиса, и для школьного класса, и для дома. Уравновешенность и уверенность усиливают целеустремленность и концентрацию, а правильно подобранная музыка, приятные цветы и запахи повышают способность к усвоению знаний.

Очень важной частью лимбической системы является миндалевидное тело, или амигдала. Она предназначена для грубой оценки любых эмоционально окрашенных раздражителей. В первую очередь амигдала выделяет те из них, которые представляют опасность или вызывают страх, и защищает нас, подавая сигналы тревоги и вызывая жизненно важные защитные реакции («борись или беги»). Дисфункция амигдалы может вызвать нарушение памяти и другие расстройства, в частности неправильное восприятие эмоций окружающих, фобии, депрессию и даже аутизм. В амигдале происходящие события увязываются с соответствующими эмоциями и откладываются в памяти таким образом, что в будущем схожие ситуации, даже не представляющие реальной опасности, сразу же вызывают защитную реакцию типа паники или бегства. Это называют памятью тела.

Таламус – это еще одна важная часть лимбической системы. Он состоит из многочисленных ядер и служит своего рода фильтром информации, поступающей в кору мозга. Находящийся по соседству гипоталамус представляет собой важный элемент регулирования вегетативной нервной системы, которая поддерживает основные жизненные функции организма. Он отвечает за сон, температуру тела, артериальное давление, сексуальное поведение, а также сигнализирует о голоде и жажде.

Гиппокамп (греч. морской конек) – это образование, расположенное под корой и играющее важную роль в формировании памяти. У таксистов в Лондоне гиппокамп заметно увеличен по сравнению со среднестатистическими англичанами, так как лондонская уличная сеть считается одной из самых сложных в мире. В гиппокампе имеются клетки, с помощью которых мы ориентируемся в пространстве, но там же хранятся фрагменты новой информации, которые мозг пока не классифицировал и не увязал с другими данными. Гиппокамп быстро усваивает информацию и отвечает за кратковременную память. Нервные клетки в этой области быстро отмирают и на их месте непрерывно появляются новые – это отличная новость из стана ученых, изучающих мозг.

Все области, структуры и элементы мозга являются парными, за исключением шишковидной железы, или эпифиза. Возможно, именно это обстоятельство побудило философа и естествоиспытателя Рене Декарта утверждать, что в ней размещается душа. Шишковидная железа расположена по центру глубоко внутри мозга. Она производит гормон мелатонин, с помощью которого регулируется ритм сна и бодрствования.