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

А что насчет выпускных экзаменов или экзаменов в конце года? Наука о научении подсказывает, что это не самая лучшая затея: любые экзамены побуждают нас не столько к регулярным занятиям, сколько к зубрежке в последнюю минуту. Тем не менее экзамены – неплохой способ проверить приобретенные знания. Да и зубрежка не так бесполезна, как кажется: при условии что ученик усердно занимался все предыдущие месяцы, интенсивное повторение непосредственно перед экзаменом позволяет освежить знания и закрепить их в памяти. Еще лучше – повторять весь пройденный материал регулярно, из года в год. Итоговые контрольные работы на темы, освоенные за четверть или триместр, не гарантируют длительного удержания материала. Гораздо лучше работает комплексный обзор, который охватывает всю программу, пройденную с начала года.

Но какой смысл, спросите вы, повторять одно и то же с сентября по май? Зачем детям выполнять упражнения, которые они уже делали? Научатся ли они чему-нибудь, если получат высший балл? Конечно, научатся. Каким бы парадоксальным это ни казалось в главе, написанной во славу ошибок, польза обратной связи не ограничивается неверными ответами. Обратная связь помогает улучшить память даже тогда, когда ученик ответил правильно308. Почему? Потому что до тех пор, пока знание не будет полностью консолидировано, мозг продолжает учиться. Пока сохраняется неуверенность, сигналы ошибки продолжают распространяться в нашем мозге. Разница между первоначальным неуверенным ответом и последующей стопроцентно достоверной информацией действует как обратная связь: она сигнализирует о потенциальной ошибке, которую мы могли бы допустить и из которой, следовательно, можем извлечь урок.

Вот почему избыточное научение всегда идет только на пользу: пока мы не станем абсолютно уверены в своих знаниях, повторение и проверка будут улучшать наши результаты, особенно в долгосрочной перспективе. Более того, повторение играет и другую важную роль: оно позволяет автоматизировать умственные операции, сделать их бессознательными. Именно об этом последнем «краеугольном камне» научения – консолидации – мы и поговорим в следующей главе.

Представьте себе первоклассника, который успешно задействовал три базовых элемента научения и быстро обучился читать. Он активно занимался чтением, с любопытством и энтузиазмом. Он научился обращать внимание на каждую букву каждого слова, слева направо. Уже через несколько месяцев он мог без ошибок соотносить буквы со звуками и запоминать написание словарных слов. Однако он до сих пор читает медленно и с трудом. Чего же ему не хватает? Консолидации. Чтение, которое на этой стадии мобилизует все его внимание, должно стать автоматическим и бессознательным.

Анализ скорости считывания показывает: чем длиннее слово, тем больше времени требуется ребенку, чтобы его расшифровать (см. цветную иллюстрацию 18). Данная функция линейна: каждая дополнительная буква увеличивает время ответа примерно на одну пятую секунды. Это характерно для последовательных, пошаговых операций – и совершенно нормально: в таком возрасте чтение сводится к распознаванию букв или групп букв по очереди, что требует времени и внимания309. Тем не менее эта фаза не длится вечно: в последующие 36 месяцев скорость чтения заметно увеличится. Спустя два-три года интенсивной практики эффект длины слова полностью исчезнет. Дорогой читатель! В этот самый момент, когда ваш опытный мозг расшифровывает мои слова, вам требуется одинаковое количество времени, чтобы прочитать слово из трех или восьми букв. В среднем переход от последовательного к параллельному распознаванию слов занимает три года. В конце концов область мозга, отвечающая за зрительную форму слова, научится обрабатывать все буквы слова одновременно, а не последовательно.

Это отличный пример консолидации – перехода от медленной, сознательной и трудоемкой обработки информации к быстрым и бессознательным автоматизмам. Наш мозг никогда не перестает учиться. Даже когда навык освоен, мы продолжаем его оттачивать и совершенствовать, пока он не приобретает полностью автоматический характер. Механизмы автоматизации «компилируют» регулярно выполняемые операции в более эффективные процедуры и переносят их на другие нейронные сети, которые находятся за рамками нашего сознания, – туда, где процессы протекают независимо друг от друга, не мешая другим операциям.

Если просканировать мозг ребенка, который только научился читать, что мы увидим? Помимо активации зрительных областей, отвечающих за распознавание букв, и участков височных долей, отвечающих за обработку фонем, слогов и слов, мы увидим возбуждение в теменных и префронтальных отделах коры310. По мере консолидации навыка эта интенсивная и энергозатратная активность, отражающая усилия, внимание и сознательный контроль, постепенно исчезает (см. цветную иллюстрацию 18). У взрослого перечисленные области больше не участвуют в чтении и активируются только в особых случаях, когда мозг вынужден переключиться в медленный режим – например, если буквы р а з р е ж е н ы или 311.

Автоматизация навыка чтения предполагает создание ограниченной и узкоспециализированной нейронной сети для обработки последовательностей букв, с которыми мы сталкиваемся регулярно. По мере процесса научения в мозге возникает чрезвычайно эффективная система для распознавания наиболее распространенных символов, а также их комбинаций312. Наш мозг собирает статистику: он определяет, какие буквы встречаются чаще всего, где и в каких комбинациях. Даже первичная зрительная кора адаптируется к форме и положению наиболее частотных букв313. Спустя несколько лет она переключается в нормальный режим и начинает функционировать без какого бы то ни было сознательного вмешательства314. На этой стадии активация теменной и префронтальной коры уже не наблюдается: теперь мы можем читать без усилий.

Все вышесказанное относится не только к чтению, но и ко всем другим областям знаний. Учимся ли мы печатать на клавиатуре, играть на музыкальном инструменте или водить автомобиль, наши движения изначально находятся под контролем префронтальной коры: мы выполняем их медленно и сознательно, одно за другим. К счастью, повторенье – мать ученья: со временем мы перестаем прикладывать усилия и можем пользоваться этими навыками, разговаривая или думая о чем-то другом. Благодаря постоянной практике функции контроля переходят к моторной коре – прежде всего к базальным ганглиям, скоплению подкорковых связей, регистрирующих наше автоматическое и повседневное поведение (включая молитвы и ругательства!). То же самое происходит и с арифметикой. Для маленького ребенка каждый пример – Эверест, восхождение на который требует величайших усилий и мобилизации нейронов префронтальной коры. На этом этапе вычисления осуществляются последовательно: чтобы решить пример 6 + 3, большинство детей считают по одному: «Шесть… семь, восемь… девять!» По мере консолидации ребенок начинает извлекать ответ непосредственно из памяти; в это время активность префронтальной коры угасает в пользу специализированных сетей в теменной доле и вентральной части височной доли315.