Перегруженный мозг. Информационный поток и пределы рабочей памяти

Мы провели еще одно исследование с тем, чтобы выяснить, как воздействует тренировка на взрослых, переживших инсульт. Мозговые травмы, возникающие при инсульте, часто приводят к расстройству памяти, но до сих пор мы так и не выяснили, можно ли преодолеть эти проблемы с помощью тренировок.

Хелена Вестберг руководила экспериментом, в котором участвовали девять взрослых пациентов после инсульта[110]. На протяжении пяти недель они тренировали рабочую память, а другие девять пациентов входили в контрольную группу. До и после тренировки ученые сравнивали, сколько предметов испытуемые смогли запомнить, и лечебная группа заметно улучшила свой результат по сравнению с контрольной. Судя по всему, рабочую память можно развивать и у пациентов, переживших инсульт.

Напоследок мы раздали участникам эксперимента список вопросов, чтобы выяснить, как, по их мнению, изменилась их повседневная жизнь. К нашей радости и здесь произошли изменения. Особенно нас порадовали ответы на вопросы, связанные с рабочей памятью: «Часто ли вы забываете, что собирались сделать, пока идете из одной комнаты в другую?» Участники теперь лучше помнили план действий, то есть удерживали задания в рабочей памяти.

Тренировка мозговой активности

Но нас прежде всего интересовало, можно ли считать изменения мозговой активности результатом тренировок рабочей памяти? Можно ли перечертить карту мозга через пять недель когнитивных тренировок, и на каком участке будут зафиксированы изменения? Чтобы ответить на эти вопросы, мы провели исследования с участием молодых людей без СДВГ, которым в течение пяти недель предстояло тренировать свою рабочую память по той же схеме, которую мы раньше использовали, тестируя детей с СДВГ. Теперь мы набрали группу взрослых, а не детей — по той причине, что рассчитывали зафиксировать столь незначительные изменения мозговой активности, которые будет трудно измерить, если не производить измерения по много раз и довольно продолжительное время. Мы считали, что дети с этим не справятся, поскольку им трудно лежать спокойно, а это является обязательным условием для магнитно-резонансных исследований.

Используя методику функциональной магнитнорезонансной томографии (ФМРТ), мы измеряли мозговую активность в то время, когда испытуемые выполняли задачу на рабочую память и контрольную задачу[111]. В общей сложности мы измерили мозговую активность одиннадцати человек, из них восемь мы обследовали на томографе в течение 5 дней на протяжении тренировочного периода, то есть примерно в течение 40 часов измерений.

Через несколько месяцев, изучая первые карты, которые описывали статистически значимые изменения, мы констатировали, что после тренировки увеличилась активность в лобной доле и в теменной доле. Это нас крайне заинтересовало по двум причинам. Во-первых, оказалось, что длительная интенсивная тренировка когнитивных способностей может изменить мозговую активность, подобно сенсорной и моторной тренировке.

Мы, например, увидели, что если тренироваться слушать звуки, то число нейронов, участвующих в выполнении задачи, будет увеличиваться. Если тот же принцип относится к тренировке рабочей памяти, а именно число клеток, активных при выполнении задачи, увеличивается — то можно объяснить усиление сигнала, который мы наблюдали с помощью томографа.

Во-вторых, нас интересовало, в каких областях наблюдались изменения. В зрительной, слуховой и моторной областях мы их не зафиксировали. Изменения наблюдались в полимодальных областях, «в областях частичного совпадения». Самые существенные изменения также наблюдались именно в области вокруг интрапариетальной борозды в теменной доле. Как раз эти участки связаны с пределами объема рабочей памяти.

В научной литературе описан ряд других исследований, которые пришли к тем же выводам, что и мы, а именно — что рабочую память и устойчивость внимания можно тренировать. Одно из этих исследований изучает метод, называемый «Тренировка процесса внимания» («Attentional Process Training»)[112]. Метод состоит из нескольких упражнений, которые испытуемый выполняет вместе с психологом или ассистентом. Цель упражнений заключается в том, чтобы, например, расставить слова в алфавитном порядке, найти специфические цели среди мешающих стимулов и каталогизировать слова. В результате одной из тренировок, которая длилась десять недель и в которой участвовали пациенты с различными травмами мозга, наблюдалось значительное улучшение визуально-пространственной рабочей памяти (на 7 процентов), а также других показателей рабочей памяти (например, операции с числами на слух). Примечательно, что при этом тесты, в которых измерялось непроизвольное внимание, не показали никаких изменений.