Максимально эффективное обучение невозможно в сферах деятельности, связанных с вашими слабыми сторонами

 

В этом разделе мы подробно рассмотрим биологические аспекты научения с тем, чтобы найти ответы на четыре важных вопроса:

• Каковы пределы обучаемости, если таковые существуют?

• Почему некоторым вещам учиться легко, а другим – мучительно трудно?

• Происходит ли замедление процесса обучения в течение жизни?

• И самое главное: в каких областях возможно максимально эффективное обучение взрослого человека?

 

Прежде чем мы начнем отвечать на эти вопросы, хочу дать вам небольшой совет: если в этом разделе представлено больше сведений из биологии, чем вы ожидаете от этой книги, или на собственном опыте вы уже убедились, что не сможете многому научиться в областях деятельности, предполагающих использование ваших слабых сторон, то можете его не читать. Но если вы наделены пытливым умом и всегда стремитесь понять коренные причины всего происходящего, этот раздел для вас.

Вы когда-либо думали о том, что происходит в вашем мозгу, когда вы изучаете что-то новое? Я имею в виду физиологический аспект этого процесса, а не философский. Какие физиологические изменения происходят, когда вы учитесь произносить определенное слово, варить яйцо или связывать имя человека с его внешним обликом? Вам, возможно, известно, как происходит увеличение мускулатуры – во время тренировок возникают микроскопические разрывы в мышечной ткани, и в процессе ее восстановления мускулы становятся больше и сильнее. Но как растет наш мозг? Если нам удастся понять биологические процессы, связанные с обучением, то мы сможем ответить на эти четыре вопроса.

Сегодня всем известно, что обучение обусловлено сложной сетью связей, возникающих между клетками мозга, или нейронами. Наш мозг состоит из огромного числа нейронов – их количество оценивается в 14–20 млрд. Однако процесс обучения обеспечивают не нейроны. Эту задачу выполняет синапс. Чтобы понять, что такое синапс, представьте длинный, червеобразный отросток, выходящий из нейрона округлой формы. Некоторые из синапсов (аксоны) передают сигнал от одного нейрона к другому, в то время как другие (дендриты) выполняют обратную функцию – принимают сигналы от других нейронов. Неважно, каков ваш возраст – один день или 60 лет, – процесс обучения происходит совершенно одинаково. Один нейрон посылает сигнал через свой передающий синапс, а нейрон, расположенный в другой части вашего мозга, улавливает этот сигнал с помощью принимающего синапса. На протяжении человеческой жизни каждый нейрон формирует десятки тысяч таких синаптических связей с другими нейронами, и с каждой новой связью человек усваивает один новый фрагмент информации.

Однако, несмотря на научную точность этих объяснений, они не дают нам полного понимания процесса научения. Определение синапса как центра научения не позволяет ответить на вышеприведенные четыре вопроса, а только меняет их формулировку. Теперь они звучат следующим образом:

• Каково предельное число возникающих синаптических связей, если таковое существует?

• Почему одни связи возникают легко, а другие – мучительно сложно?

• Происходит ли с возрастом замедление процесса формирования синаптических связей?

• В каком участке мозга возникает наибольшее количество синаптических связей у взрослого человека?

 

Чтобы ответить на эти вопросы, нам придется опуститься на один уровень и рассмотреть фактор, который управляет активацией синапса, а именно – ваши гены.

Недавно ученые разработали технологию картографирования генома человека, и это уже принесло множество полезных результатов – достаточно вспомнить генную терапию и генетический скрининг, – но в нашем случае наибольший интерес представляет открытие того факта, что именно гены выполняют основную работу в процессе научения. Ген – это определенный участок молекулы ДНК, отвечающий, как оказалось, за производство белков. У человека есть приблизительно 30 000 генов, и в каждом из них закодирован «рецепт» определенного белка. В последнее время появился целый ряд метафор, объясняющих основную функцию гена – это и чертеж, и система хранения, и язык – но нам больше всего подходит его сравнение с выключателем. Итак, представьте себе ген в виде выключателя с двумя положениями: включено и выключено. Когда он находится в положении «включено», клетка покорно вырабатывает белок в соответствии с кодом, заложенным в гене, что вызывает последующую цепную реакцию включений и выключений. Белок, произведенный первым геном, сигнализирует второму гену, что он должен включиться и начать производить свой белок, что в свою очередь заставляет другой ген выключиться и прекратить производство белка, и так до бесконечности.

Этот каскад включений и выключений сообщает каждой клетке тела о том, чем она является – клеткой руки или кожного покрова – и что ей делать в этом качестве. Когда речь идет о мозге человека, это означает, что гены не только управляют первоначальным развитием и подключением нейронов до вашего рождения, но и во взрослом состоянии выступают в роли активных сил, определяющих, какой из ваших синапсов будет работать, когда и насколько часто. Или, проще говоря, синаптическая связь между нейронами возникает только по «указанию» ваших генов. Мэтт Ридли в своей книге «Природа и воспитание» (Nature via Nurture) так описывает этот процесс: «Прямо сейчас где-то в вашей голове включается ген, чтобы серия белков могла приступить к работе по изменению синапсов между клетками вашего мозга, чтобы, начиная с этой минуты, чтение данного абзаца ассоциировалось у вас с запахом кофе, проникающим из кухни».

Другими словами, то, чему вы можете научиться, а чему нет, определяется вашими генами.

Это вовсе не значит, что мы должны забыть о таком факторе обучения, как опыт. Напротив, опыт, или «воспитание», играет важную роль в определении того, какие нейроны должны активизироваться, а какие нет. У крыс, которых выращивали в клетках с большим количеством стимулирующих приспособлений – множеством колес и лабиринтов – формировалось гораздо больше синаптических связей, чем у крыс, содержащихся в пустых клетках.

Однако это также не означает, что гены определяют то, как и чему мы учимся на основании опыта. Например, каким бы опытом вы ни обладали, вы никогда не научитесь так же хорошо различать запахи, как крыса. Почему? Потому что природа наделила крыс 1036 обонятельными рецепторными генами, тогда как у человека их всего только 347. Точно так же, как бы мы ни старались обучить обезьян человеческому языку, они никогда не будут говорить, как мы. Почему? Потому что, несмотря на то, что геном человека и обезьяны совпадают на 98,5 %, в области генома, тесно связанного с овладением языком, гены обезьян отличаются от наших на 15 %. Несколько видов обезьян могут достаточно неплохо освоить язык жестов, но, когда дело касается синтаксиса и грамматики, у них просто нет необходимых для этого генов.

В известном смысле это позволяет нам определять различные биологические виды по тому, что им позволяют изучить их гены. То же самое можно сказать о людях. Ваши гены совпадают с моими на 99,9 %, и это объясняет, почему мы оба можем научиться говорить, делать умозаключения, испытывать угрызения совести, горевать и убирать машину с подъездной дорожки к дому. Однако 0,1 % различия между нашими генами – вовсе не пустяк. Когда речь идет о мозге, то это незначительное различие приводит к тому, что несколько моих генов остаются в положении «включено», в то время как ваши уже выключены. А это означает не только то, что при рождении подключение нейронов в вашем мозге происходит немного иначе, чем в моем, но и то, что по мере взросления ваш мозг будет учиться не так, как мой.

Если вам кажется, что я слишком быстро перехожу от генов к таким сложным понятиям, как личность и обучение, то давайте обратимся к примеру, снова взятому из книги «Природа и воспитание». Каждый человек обладает геном, который контролирует выработку белка под названием BDNF. Этот белок действует в качестве своего рода «удобрения, способствующего росту нейронов». У небольшого числа людей наблюдается незначительная мутация этого гена (если вас интересуют подробности, то в этом случае 192-ю позицию в гене занимает аденин, в то время как у большинства людей это гуанин), в результате чего происходит выработка совершенно другого белка. Изучение личностных профилей показало, что люди с мутировавшим геном отличаются гораздо меньшей подавленностью, застенчивостью, тревожностью и уязвимостью по сравнению с людьми, обладающими стандартным геном, а также получают большее количество баллов при прохождении тестов памяти.

Я, безусловно, не утверждаю, что конкретный ген автоматически формирует определенную черту характера или способность к обучению. Но я хочу продемонстрировать вам, как одно крошечное различие в структуре одного из 30 000 генов может, при помощи последующего каскада включений и отключений, приводить к появлению не похожих друг на друга личностей. Мэтт Ридли высказывается более категорично: «Ни я, ни кто-то другой пока еще не можем сказать, каким образом и почему крошечное изменение приводит к появлению другой личности, но то, что это происходит, не вызывает практически никаких сомнений. Изменение строения белка может стать причиной личностных изменений».

Одним из способов проверки этого утверждения могло бы стать внесение изменений в гены человека и последующее наблюдение за тем, произойдут ли какие-либо изменения его личностных черт и стиля научения. Естественно, по этическим соображениям подобные исследования с участием человека невозможны, однако было проведено несколько интересных экспериментов над плоскими червями, мухами-дрозофилами и мышами, которые подтвердили существование причинно-следственной связи между генами и личностными свойствами. Например, у плоских червей с геном npr1 наблюдается склонность к общению, в то время как черви с немного другой версией этого гена предпочитают одиночество – в процессе поиска пищи они держатся обособленно. С помощью изменения этого гена специалистам-генетикам из Университета Торонто удалось превратить червей, живущих в сообществе, в одиночек и наоборот. А исследователи из Национального института здоровья (США) создали породу мышей, отличающихся тревожностью и пугливостью, просто удалив определенный ген, контролирующий выработку белка, необходимого для переноса серотонина.

Все эти исследования свидетельствуют о том, что каждого из нас природа наделила или одарила (выбор слова зависит от вас) уникальным набором генов и определенными моделями обучения и памяти, формирующимися под его влиянием. Это, конечно же, не значит, что вы не можете чему-либо научиться. Даже плоских червей с их 302 нейронами и практически отсутствующим мозгом можно научить отдавать предпочтение определенным температурным условиям, если постоянно кормить их при одной и той же температуре. На самом деле это означает, что ваш процесс обучения будет происходить не совсем так, как мой, потому что ваши гены немного отличаются от моих.

Итак, я думаю, что мы смогли ответить на первые два вопроса. Наличие у каждого человека определенной комбинации генов объясняет причину существования пределов вашей обучаемости (так как у вас нет генов, имеющихся у крыс, вы никогда не сможете различать запахи так же хорошо, как они), и то, почему изучение одних вещей дается вам гораздо проще, чем других (вы прекрасно запоминаете имена людей, потому что у вас есть отвечающий за это ген, но всегда плохо справляетесь с анализом данных, так как соответствующий ген у вас отсутствует).

А теперь давайте разберемся с последними двумя вопросами.

Замедляется ли процесс обучения с возрастом? На этот вопрос можно дать утвердительный ответ. Формирование новых синаптических связей требует значительных ресурсов – происходит «включение» генов, производство белка, активация синапсов, создание кровеносных сосудов, – а природа не склонна тратить ресурсы без особой необходимости. Соответственно, после формирования связей мозг старается защитить их, изолируя с помощью вещества, называемого миелином. Эта защита гарантирует, что вам не придется заново учить те вещи, которые вы уже усвоили, такие как зрительно-моторная координация или имя вашей матери. Однако защитная миелиновая оболочка имеет свою цену – ее создание заметно замедляет синаптический рост. Именно поэтому у очень молодой обезьяны, которой закрыли левый глаз специальной накладкой, после ее снятия зрительные функции глаза восстанавливаются, а у старой обезьяны – нет. Это также объясняет тот факт, что травмы головного мозга, полученные во взрослом состоянии, лечатся гораздо дольше, чем такие же травмы, полученные в детском возрасте, или то, что в пять лет выучить иностранный язык намного легче, чем в тридцать пять.

Тем не менее это не означает, что по окончании подросткового периода формирование синаптических связей прекращается. Учеными была проведена целая серия исследований с участием людей, которые потеряли зрение во взрослом состоянии и которые были вынуждены учить азбуку Брайля. Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что у этих людей наблюдается значительный рост синаптических связей в тех отделах мозга, которые связаны с осязанием, и замедление этого процесса в отделах, регулирующих зрительные функции. Но это значит, что с переходом во взрослое состояние ваш мозг становится гораздо менее восприимчивым, чем в детстве, и, следовательно, в процессе обучения он будет искать те пути формирования новых связей, которые наименее затратны с биологической точки зрения.

Это дает нам ответ на последний вопрос: в каких областях деятельности существуют максимальные возможности для обучения взрослого человека, или, говоря языком биологии, где возможен максимальный рост числа синаптических связей? Если учесть, что наименее затратным в биологическом плане способом формирования новых связей является использование уже имеющихся связей, то наибольший их рост должен наблюдаться в тех отделах мозга, где уже есть больше всего связей. По словам Джозефа Ле Ду, профессора нейробиологии из Нью-Йоркского университета, «добавленные связи, таким образом, больше похожи на новые побеги на старых ветвях, чем на новые ветви».

Это оказывает огромное влияние на процесс вашего обучения. В зрелом возрасте вы не сможете эффективно обучиться новым, сложным, непривычным и не представляющим для вас интереса видам деятельности. В этих областях вы сможете научиться минимуму, а полученные вами знания будут только поверхностными. Иногда этого могут потребовать от вас обстоятельства – например, из команды уходит человек, а вам поручают выполнение его обязанностей и ждут, что вы начнете справляться с ними как можно скорее. Однако вы должны помнить главное: это всего лишь кратковременное отвлечение внимания от истинного фокуса вашего обучения.

Ваше обучение должно быть по большей части ориентировано на те области, в которых вы уже достигли определенного уровня мастерства. Если вы обладаете природной способностью решать проблемы или налаживать отношения, или соревноваться, или предвидеть потребности других людей, то наибольшую отдачу от обучения вы сможете получить, если сконцентрируетесь на этих способностях, будете их развивать и совершенствовать. В этих областях уже выросли ветви синаптических связей. Именно на них должны появиться новые ростки глубоких знаний и совершенного мастерства.