‘Как мы учимся’ Станисласа Деана

Прочитала на английском и обнаружила, что книга есть и в переводе на русский. Деан в первую очередь мне известен как исследователь сознания и большой поклонник теории глобального рабочего пространства в мозге, поэтому особых ожиданий у меня от этой книги не было. Но книга оказалась очень и очень хороша. Она про то, как учится мозг, почему мозг младенца учится лучше любой нейросети (пока что), и как сделать обучение эффективнее, в том числе в педагогике. 

Обучение - это по сути подтачивание своей внутренней модели под окружающий мир. У нас это получается куда лучше, чем у машин, по многим причинам - мы усваиваем абстрактные концепции, учимся на ограниченном (порой даже очень) наборе данных, учимся у окружающих (social learning) и используем язык мыслей чтобы вести беседы с самим собой. Но меня, как нейробиолога, в первую очередь зацепило то, что Деан очень четко раскладывает по полочкам, что у нас врожденное, а что - приобретенное. Например, нейробиология уже точно-точно знает, что ребенок не рождается “чистым листом”. Когнитивный “швейцарский нож” при рождении довольно поразительный - у младенцев есть врожденное чувство языка, чисел, других людей и животных, вероятностей и объектов в физическом пространстве. Дети нескольких месяцев после рождения знают, что предметы не могут просто так растворяться в воздухе и потом неожиданно появляться - такие трюки вызывают в их мозге ошибку предсказания. 

С другой стороны мозг, однозначно, очень пластичен. Сейчас про пластичность мозга слышала каждая собака. Но что такое пластичность и как она устроена на протяжении жизни? Деан своими размышлениями про пластичность заинтересовал меня так, как до этого не заинтересовал ни один учебник. Конечно, все мозги в некоторой степени пластичны, благодаря этому мы все еще способны чему-то учиться, восстанавливаться после травм мозга и так далее. Но не так хорошо, как младенцы. Пластичность мозга у младенцев совершенно уникальная (при всем наборе врожденных способностей, перечисленных выше). Дети в маленьком возрасте способны в совершенстве усвоить два-три языка. Но если по каким-то кошмарным обстоятельством ребенок на несколько лет попал в изоляцию, то ему уже никогда не удастся в совершенстве овладеть фонетикой и грамматикой хотя бы одного языка. Потому что для многих навыков, приобретаемых в детстве, пластичность устроена как “окно возможностей”, которое закрывается в определенный момент - это называется критическим, или чувствительным периодом. Язык это хорошо понятный всем пример, но точно также происходит обучение зрению - то есть выстраивание внутренней модели, которая правильно воспринимает визуальную статистику окружающего мира. У некоторых детей внезапно информация от одного глаза перестает поступать в зрительную кору. Это явление называется амблиопией, или ленивым глазом. Непонятно, почему так происходит, но поправить это довольно просто - второй, активный глаз, закрывают повязкой, и ленивый глаз начинает пошевеливаться и работать. Но срабатывает это только в течении критического периода. Если ленивый глаз не заставить работать в критический период, у ребенка не разовьется бинокулярное зрение и способность видеть глубину. 

При этом для разных когнитивных, психических или сенсорных навыков, похоже, отводится свое “окно пластичности”, которое мозг практически не может переиспользовать под что-то еще (за очень редкими исключениями) - use it or lose it, как говорится. Получается удивительная картина: раннее развитие - это уникальный период, когда закладывается основа многих жизненно важных навыков, потом окно захлопывается и на всю оставшуюся жизнь мы остаемся с упрощенной версией пластичности, остаточной пластичностью, которая помогает нам учиться и корректировать существующую модель, но не выстраивать ее заново. К примеру, в изучении языка грамматика и фонетика лучше всего усваиваются в критический период, но на протяжении жизни мы довольно неплохо справляемся с новой лексикой. Кстати, я не хочу утверждать, что во взрослом возрасте люди не способны в совершенстве овладеть новым языком. Способны, это исключительно вопрос вложенных усилий, которых понадобится явно больше, чем младенцу. Почему для лексических способностей критический период не так важен, как для фонетических и грамматических, на мой взгляд, очень большая загадка. 

Переход от критических периодов ураганной пластичности к более скромной, взрослой версии пластичности - это не то чтобы совсем загадка. Нейробиологи заметили много процессов, влияющих на снижение пластичности: синаптический прунинг (удаление незадействованных, излишних синапсов), который в некоторых районах мозга длится до 20-25 лет, сдвиг в балансе возбуждения-ингибирования, миелинизация, выстраивание перинейрональной сети и сопутствующая ей экспрессия некоторых белков, создающая более ригидный каскад вокруг нейронов. Модель окружающего мира, построенная из физических контактов между нейронами, цементируется, и пространства для пластичности и редактирования этой модели становится меньше. Совершенно очаровательный факт: первичные сенсорные зоны (зрительная, аудиторная кора) проходят все эти процессы гораздо быстрее и становятся менее пластичными гораздо раньше, чем высшие отделы мозга, такие как префронтальная кора. У первичных сенсорных отделов простая задача: быстренько собрать статистику окружающего мира по звукам / картинкам и всему такому и оставить все как есть, а высшим отделам учится и оттачивать свои модели приходится гораздо дольше. Именно в префронтальной коре, осуществляющей исполнительный контроль практически за всем остальным мозгом, процессы обучения, прунинга и активной пластичности длятся дольше всего, и судя по всему остаются самыми пластичными на остаток жизни. 

Тут меня уже уносит от темы книги, но мне кажется просто потрясающим тот факт, что мы уже знаем, что некоторые вещи способны влиять на пластичность и приоткрывать ее чуть больше, чем в норме у взрослого человека. Список пока не такой большой, но в него явно входят антидепрессанты (флуоксетин и, вероятно, другие), психоделики, электрическая и магнитная стимуляция мозга (не пробуйте дома пожалуйста). Вероятно, именно благодаря пластичности антидепрессанты помогают при депрессии, но лучше всего при депрессии помогает комбинация АД и психотерапии, потому что АД помогают увеличить пластичность, а психотерапия помогает задать правильное направление изменений в модели окружающего мира, потому что депрессию можно также рассматривать как модель мира в мозге, только слегка дефектную, искажающую реальность в негативную сторону. Мне даже захотелось бросить все и искать радикальные способы обратить пластичность вспять, ведь это же совершенно фантастическая тема, которая позволила бы не только лечить психические расстройства, но и в принципе могла бы дать шанс стать другим человеком, разрушив его старые воспоминания, привычки и даже всю личность, и выстроив на этом всем что-то совершенно новое. Возможно, эта идея слишком радикальна даже для трансгуманизма, потому что вся личность и индивидуальность каждого человека держится именно на захлопнувшихся критических периодах.

Но я все-таки вернусь к книге Деана, так как это пока что лучшая книга из серии “как применять знания нейробиологии для эффективного чего-то там”, в данном случае эффективного обучения, и Деан как-то умудряется обходиться без поучений и пафоса, обычно присущих книгам по саморазвитию. Во-первых, для обучения чему-либо нужно внимание, точка. Многозадачность не работает. Посмотреть уведомления в фейсбуке пять минуточек не работает. Внимание это крайне ценный ресурс, который мы стремительно теряем, и тот, кто будет уметь внимание, будет обладать сказочными преимуществами. И это не только умение сосредоточиться на чем-то. Например, для обучения младенцев важен зрительный контакт, и именно зрительный контакт позволяет младенцам включиться в режим обучения - это своеобразный эволюционный сигнал того, что старшая обезьяна собирается передать тебе важный кусок информации для выживания, поэтому надо обращать внимание. Во-вторых, активное задействование в процесс обучения - противоположность пассивному обучению. В-третьих - обратная связь и работа над ошибками, причем чем раньше, тем лучше. А обратная связь без оценивания - просто идеально. 30 минут обучения и самостоятельный тест эффективнее 1 часа обучения, так что даже при самостоятельном обучении надо стараться найти пробелы в знаниях, задавая себе вопросы. В-четвертых - повторение и консолидация. 15 минут каждый день лучше, чем 2 часа раз в неделю. Интервальное повторение материала идеально. Ну и здоровый сон, когда мозг делает всю работу по консолидации знаний за вас. Впрочем, если вам интересны практические штуки, то все еще советую прочитать книгу, потому что Деан много пишет про эксперименты, подклепляющие его советы.