Нейробиология роста. Как запрограммировать свой мозг на обучение новым навыкам

Когда мы учимся, в мозгу происходят видимые изменения. Более того, некоторые исследователи считают необходимым определять обучение как процесс, при котором в мозгу возникают физические изменения. В процессе учебы активизируется сразу несколько мозговых структур и систем: гиппокамп, миндалевидное тело, неокортекс и др.

• Гиппокамп: этот участок мозга играет важную роль в формировании памяти и пространственном ориентировании. Он расположен в центре черепа и имеет отростки, уходящие в левое и правое полушария и фактически соединяющие мозг в одно целое. Гиппокамп содержит в себе как минимум 27 различных типов нейронов. Он выполняет несколько критически важных функций, включая перемещение того, что мы изучаем, в память. Более того, люди с поврежденным гиппокампом не могут запоминать информацию.

Основные структуры и системы мозга, вовлеченные в процесс учебы

• Миндалевидное тело, называемое также миндалиной, физически прикреплено к гиппокампу. Его наиболее известная роль связана с необходимой для выживания стрессовой реакцией «бей, беги или замри». Все основные сенсорные нервы – зрительный, слуховой и обонятельный – непосредственно соединены с миндалиной. Ассоциативная память формируется тогда, когда миндалина активизируется под действием сильных эмоций, таких как страх, и информация немедленно переносится в долговременную память, что способствует нашему будущему выживанию.

• Энторинальная кора расположена внутри гиппокампа и служит своеобразной внутренней системой глобального позиционирования (GPS), помогая нам ассоциировать воспоминания с местом и временем. Она создает трехмерные ментальные карты мест, где мы живем и работаем, по мере того как мы перемещаемся в своем физическом мире. Кроме того, энторинальная кора помогает нам картографировать социальные связи, отслеживая уровень авторитета людей, с которыми мы взаимодействуем, а также степень нашей привязанности к ним. Как мы уже обсуждали во втором разделе, победители чемпионатов по семантической памяти активизируют эту структуру, используя метод локусов, который позволяет связать запоминание содержания с физическим пространством.

• Неокортекс – внешний и очень сложный слой мозга, иначе называемый новой корой. Являющийся своего рода местом пребывания сознания, неокортекс делится на области, выполняющие конкретные функции. Например, процессы принятия решений и планирования локализуются спереди, тогда как двигательные функции – по бокам, возле ушей. Обработка зрительной информации осуществляется в затылочной части коры, а в левой части мозга есть две специальные области, отвечающие за понимание речи. Неокортекс непосредственным образом участвует в усвоении изучаемого материала и служит хранилищем долговременной памяти, из которого мы извлекаем информацию в форме воспоминаний.

• Зеркальные нейроны активизируются тогда, когда мы переживаем сильные эмоции или когда выполняем действия, имеющие определенную цель. Когда мы наблюдаем за другими людьми, наши зеркальные нейроны также активизируют «внутреннее переживание» того, что мы видим. Они обеспечивают процесс имитационного обучения и являются основой для эмпатии и сочувствия.

• Базальные ганглии отвечают за процедурную память, связанную с навыками и/или привычками. Именно они помогают превращать часто повторяющиеся действия в автоматические, не требующие затрат умственной энергии. Было время, когда все, что вы делаете сегодня, требовало от вас больших усилий и сосредоточенности, но потом вошло в привычку и стало второй натурой, будь то вождение автомобиля или использование смартфона. Это все наглядные примеры работы базальных ганглий.

• Хабенула помогает нам извлекать уроки из предыдущего опыта, особенно из неудач и ошибок. Она расположена глубоко в центре мозга, рядом с таламусом, и использует химические нейротрансмиттеры для влияния на наши будущие решения и поведение. Когда хабенула активизирована, она может подавлять мотивацию к действию, а также сами сенсорно-двигательные действия.

• Нейроны (клетки, которые сообщаются между собой с помощью электрических и химических сигналов) и создаваемые ими нейронные пути (нейроны, которые связаны между собой благодаря определенному действию или мысли). Взаимодействие между нейронами осуществляется посредством синапсов, без которых невозможна никакая человеческая функция, будь то мышление, чувства, движения или сон.

Хотя мы знаем, что все части мозга сложнейшим образом переплетаются, многочисленные исследования показывают, что при обучении именно перечисленные структуры несут на себе основную нагрузку. По крайней мере, именно так представляется эта картина современным ученым.

30. Учение начинается с кодирования информации