Как мы учимся. Почему мозг учится лучше, чем любая машина… пока - Станислас Деан

Хотя ко времени появления ребенка на свет все крупные пучки волокон уже сформированы, они чрезвычайно пластичны и способны реорганизовывать свои терминальные связи. Всякий раз, когда мы приобретаем новые знания, миллионы синапсов претерпевают изменения. За счет обогащения окружающей среды – например, обучения в школе – дети могут существенно развить свой когнитивный потенциал и приобрести навыки, которые сохранятся на протяжении всей жизни. Однако эта пластичность не безгранична. Она ограничена как в пространстве (в масштабе нескольких миллиметров), так и во времени – многие нейронные сети начинают терять способность к модификации уже через несколько месяцев или лет.

В этой главе мы рассмотрим роль, которую играет формальное образование в раннем развитии мозга. Прежде всего возникает следующий вопрос: как так получилось, что Homo sapiens может взять мел (клавиатуру) и начать писать и считать? Как человеку удалось приобрести способности, которые не имели никакого значения для его генетической эволюции? Сам факт, что человек-примат вообще умудряется научиться читать и считать, вызывает удивление. Владимир Набоков (1899–1977) писал: «Сколь несуразно привычно для нас волшебство, в силу которого несколько писаных знаков вмещают бессмертные вымыслы, замысловатые похожденья ума, новые миры, населенные живыми людьми, беседующими, плачущими, смеющимися. Что как в один прекрасный день мы, мы все, проснемся и обнаружим, что вовсе не умеем читать?»150

Я посвятил много времени изучению психики и мозга неграмотных взрослых, будь то в Португалии, Бразилии или на Амазонке. Эти люди никогда не ходили в школу: одни – потому что их семьи не могли себе этого позволить, другие – потому что поблизости не было никаких школ. В определенном смысле они сильно отличаются от нас151: они не только не могут различать буквы, но и испытывают сложности с распознаванием форм и зеркальных отражений152, сосредоточением на части лица153, запоминанием и различением произносимых слов154. Вот вам и Платон, наивно полагавший, будто чтение может уничтожить внутреннюю память, заставив полагаться на внешнюю память книг. Ничто не может быть дальше от истины. Миф о неграмотном барде, без труда развившем безграничную память, – всего лишь миф. Нам всем нужно тренировать свою память. Кстати, благодаря чтению память становится лучше, а не хуже.

Влияние образования еще более очевидно в математике155. Мы обнаружили это, изучая амазонских индейцев, которые никогда не учились в школе. Во-первых, многие из них не знают, как точно подсчитать количество предметов. Некоторые их языки даже не включают систему счета: у них есть либо несколько слов для «мало» и «много» (как в языке пирахан), либо смутные слова для чисел от одного до пяти (как в языке мундуруку). Если они вообще обучаются считать, например, используя испанские или португальские цифровые слова (как цимане), то делают это с огромной задержкой по сравнению с западными детьми156. Во-вторых, неграмотные индейцы обладают лишь зачатками математической интуиции: они различают основные геометрические формы, понимают организацию пространства, могут перемещаться по прямой линии, воспринимают различия между величинами, такими как тридцать и пятьдесят, и знают, что числа можно упорядочить слева направо. Все эти умения приобретены нами в ходе эволюции и есть не только у человека, но и у самых разных животных: воронов, макак, только что вылупившихся цыплят. Образование позволяет существенно развить эти первоначальные навыки. Например, амазонские индейцы, похоже, не понимают, что два любых последовательных числа разделяет один и тот же интервал: +1. Обучение счету и базовым арифметическим действиям переворачивает наши представления о числовой прямой: мы обнаруживаем, что каждое число n имеет последователя n + 1. В конце концов мы понимаем, что все последовательные числа равноудалены друг от друга и образуют линейную шкалу. Очень маленькие дети и необразованные взрослые считают эту прямую сжатой, поскольку большие числа кажутся ближе друг к другу, чем маленькие157. Если бы человек обладал только приблизительным чувством числа, как другие животные, мы бы никогда не смогли отличить одиннадцать от двенадцати. Точностью нашего чувства числа мы обязаны образованию – и на этом символическом фундаменте зиждется вся математика.

Каким же образом школе удается произвести настоящую революцию в наших умственных способностях и превратить нас в приматов, которые читают Набокова, Стейнбека, Эйнштейна или Гротендика? Как мы уже видели, все, чему мы учимся, вызывает модификацию уже существующих нейронных связей, которые в значительной степени организованы при рождении, но сохраняют способность меняться в масштабе нескольких миллиметров. Таким образом, все многообразие человеческой культуры должно укладываться в рамки ограничений, налагаемых нашей нейронной природой.

Чтобы разрешить этот парадокс, я сформулировал гипотезу нейронного рециклинга158. Идея проста: хотя синаптическая пластичность делает мозг податливым – особенно у человека, чье детство длится пятнадцать или двадцать лет, – наши нейронные связи остаются подверженными сильным анатомическим ограничениям, приобретенным в ходе эволюции. По этой причине каждый новый культурный объект, который мы изобретаем – скажем, алфавит или арабские цифры, – должен найти свою «нейрональную нишу»: набор связей, первоначальная функция которых достаточно близка к их новой культурной роли, но вместе с тем достаточно гибка, чтобы к ней приспособиться. Любое культурное приобретение опирается на перепрофилирование уже существующей нейронной архитектуры, свойства которой оно использует. Таким образом, образование должно вписываться в естественные границы наших нейронных сетей. Это возможно благодаря двум факторам: их разнообразию и длительному периоду нейропластичности, характерному для нашего вида.

Согласно данной гипотезе, самообучение означает рециклирование (повторное использование) уже существующих нейронных сетей. За тысячелетия мы научились делать что-то новое из чего-то старого. Все, чему мы учимся в школе, переориентирует уже существующие нейронные связи в новом направлении. Чтобы читать или вычислять, дети перепрофилируют сети нейронов, которые первоначально развились для других задач, но благодаря пластичности могут адаптироваться к новой культурной функции.

Почему я придумал этот странный термин – «нейронный рециклинг»? Потому что соответствующее французское слово recyclage сочетает в себе две идеи, идеально характеризующие происходящее в нашем мозге: вторичное использование некоего материала с уникальными свойствами и переориентацию на новую специальность.

● Рециклировать материал – значит дать ему вторую жизнь путем повторного включения в новый производственный цикл. Такое повторное использование, однако, ограниченно: из переработанной бумаги автомобиль не получится! Любой материал обладает внутренними качествами, которые делают его более или менее пригодным для других целей. Точно так же каждый участок коры – в силу своих молекулярных свойств, локальной организации и дальних связей – обладает уникальными характеристиками с самого рождения. Содержание научения должно соответствовать этим материальным ограничениям.