Мозг состоит из специализированных областей, отвечающих за каждый из органов чувств. Область, отвечающая за слух, или слуховая кора, находится в височных долях; зрительная кора находится в затылочных долях; теменные доли содержат моторную и сенсорную кору, отвечающую за движение и ощущения соответственно.
Другие части мозга не имеют ничего общего с чувствами, и лучшим примером этого являются лобные доли, которые составляют более сорока процентов от общего объема человеческого мозга – это больше, чем у любого другого вида животных. Лобные доли —месторасположение нашей способности к пониманию, суждению, абстрактному мышлению и планированию. Они являются источником самосознания, способности оценивать опасность и риск. Лобные доли, как часто говорят, выполняют «исполнительные» функции человеческого мозга.
Лобные доли шимпанзе наиболее похожи на человеческие в плане размеров, но составляют лишь около семнадцати процентов от общего объема мозга. Лобные доли собаки составляют только семь процентов. Для других видов животных различные структуры головного мозга более важны. По сравнению с людьми, у шимпанзе и других обезьян гораздо больший мозжечок, где осуществляется контроль физической координации. Слуховая кора дельфина является более продвинутой по сравнению с человеческой – и имеет диапазон слышимости по крайней мере в семь раз больший, чем у молодого взрослого человека.
У собак миллиард обонятельных клеток – не сравнить с нашими жалкими двенадцатью миллионами. У акул есть специальные клетки в мозге, которые помогают им обнаруживать электрические поля – не для ориентирования, а для того, чтобы поймать электрические сигналы, выделяемые малейшими движениями мышц других рыб, когда они пытаются скрыться от этого смертельного хищника.
У нас, людей, есть только хитрость и смекалка. Наше конкурентное преимущество – это изобретательность, мозги, а не мускулы. Это преимущество развивается дольше всего, поскольку связи в лобных долях наиболее сложные и полностью формируются последними. Таким образом, эта «исполнительная функция» развивается медленно. И разумеется, мы не рождаемся с ней!
Так в каком же порядке эти области мозга соединяются друг с другом в детстве и подростковом возрасте? Это нельзя было узнать до появления современной томографии мозга. Новые формы сканирования мозга, такие как МРТ, могут не только дать четкие снимки головного мозга внутри черепа, но и показать связи между различными областями мозга.
Более того, новый вид томографии, называемый функциональной МРТ (фМРТ), может фактически показать нам, связаны ли вместе области, которые активируются одновременно. В последнее десятилетие Национальный институт здравоохранения провел масштабное исследование, чтобы изучить, как области мозга активируют друг друга в первые двадцать один год жизни.
То, что обнаружили ученые, было замечательным: «связность» мозга медленно увеличивается с возрастом, начиная с задних отделов мозга. Самыми последними «связываются» лобные доли (рисунок 4).
РИСУНОК 4. Взрослеющий мозг. Мозг выстраивает связи от задней к передней части: A. фМРТ может зафиксировать взаимосвязи в мозге. Более темные области означают бо́льшую связность. B. Миелинизация путей белого вещества происходит от задней к передней части; поэтому лобные доли «связываются» последними. C. Сканирование показывает, что присоединение лобной доли откладывается до двадцати лет или даже до более старшего возраста.
Мозг подростка созрел лишь на восемьдесят процентов. Эти двадцать процентов, которые еще не до конца «связаны», имеют решающее значение и объясняют, почему подростки ведут себя таким странным образом – почему у них бывают перепады настроения, раздражительность, импульсивность, вспыльчивость; почему они неспособны сосредоточиться, завершить начатое и общаться со взрослыми; почему их тянет к наркотикам и алкоголю, а также к рискованному поведению. Когда мы думаем о себе как о цивилизованных, разумных взрослых, мы должны благодарить за это фронтальные и префронтальные части коры нашего мозга.
Поскольку у подростков лобные доли незрелые, не стоит удивляться историям, которые мы слышим ежедневно, и тем трагическим ошибкам и несчастным случаям, связанным с подростками, о которых мы читаем. Этот процесс на самом деле не завершается к концу подросткового возраста, поэтому и студенческие годы также являются уязвимым периодом.
Недавно мой друг рассказал об одногруппнике его сына, Дэне, – кругом положительном парне, который редко давал своим родителям поводы для волнения. Он пользовался популярностью, был звездой хоккея в школе и учился на финансиста в колледже. В конце лета сыну моего друга позвонила мать Дэна. Она сказала, что Дэн утонул накануне ночью. Он был с друзьями, пил, веселился. Где-то между тремя и четырьмя часами утра, возвращаясь домой, компания из восьми человек остановилась у местного теннисного клуба. Клуб, конечно, был закрыт, но закрытые ворота не остановили ребят. Они перемахнули через забор и прыгнули в бассейн. И лишь после того, как они вернулись домой, кто-то спросил: «А где Дэн?» Прибежав обратно в клуб, они обнаружили своего друга, лежащего в воде лицом вниз. Судмедэксперт обозначил причины смерти как случайное утопление из-за «острой алкогольной интоксикации».
Одна фраза в новостях, которые я прочитала, заставила меня покачать головой: «Полиция просит детей и взрослых дважды подумать о потенциальной опасности, прежде чем предпринимать рискованные действия».
«Дважды подумать…» Сколько раз мы говорили об этом нашим подросткам – сыновьям и дочерям? Слишком много раз. Тем не менее, как только я услышала о Дэне, я позвонила своим мальчикам, чтобы рассказать эту историю. «Вы должны запомнить это», – сказала я им. Вот что случается. Выпивка и плавание несовместимы. И чрезвычайно опасны. Как и внезапное решение перелезть через забор в середине ночи и прыгнуть в бассейн с друзьями, которые также находятся в состоянии алкогольного опьянения.
То, как родители обращаются с этими трагическими историями и рассказывают их собственным детям, чрезвычайно важно. Это не должно быть: «О, ничего себе, я так рад, что это был не мой ребенок». Или: «Мой подросток никогда бы не сделал этого». Потому что вы не знаете. Вы должны быть активным. Вы должны загрузить сознание своих детей реальными историями, реальными последствиями, и вы должны делать это снова и снова – за ужином, после футбольной тренировки, перед уроком музыки и даже тогда, когда они жалуются, что слышали все это раньше. Вы должны постоянно напоминать им: эти вещи могут произойти в любое время. И есть много ситуаций, которые могут привести их к беде и плохо закончиться.
Одна из причин, почему повторение так важно, заключается в развитии мозга вашего подростка. К исполнительным функциям лобных долей относится и так называемая проспективная память, то есть способность удерживать в уме намерение выполнить определенное действия в будущем – например, не забыть перезвонить кому-то. Исследователи обнаружили, что перспективная память, во‑первых, очень сильно связана с лобными долями и, во‑вторых, что она развивается и становится эффективной сначала в возрасте от шести до десяти, а затем – только после двадцати лет. В возрасте десяти-четырнадцати лет исследователи не обнаружили каких-то значительных улучшений. Эта функция мозга – способность помнить, что нужно что-то сделать, – просто не поспевает за остальным ростом и развитием подростка.
Теменные доли, расположенные позади лобных, содержат ассоциативные зоны и поддерживают способность переключаться между задачами – эта функция также созревает в подростковом мозге чуть позже. Переключение между задачами почти постоянно необходимо в современном мире информационной перегрузки, особенно если учесть, что многозадачность – выполнение двух сложных когнитивных задач одновременно – на самом деле миф. Жевание жевательной резинки и выполнение чего-то еще – это не многозадачность, потому что жевание не включает в себя никакой реальной когнитивной фокусировки. А вот разговор по мобильному телефону за рулем действительно подразумевает когнитивную фокусировку. Потому что есть предел тому, на скольких вещах человеческий мозг может сосредоточиться в каждый момент времени. Когда кто-то занимается несколькими когнитивными задачами, например разговаривает по телефону за рулем, мозг должен постоянно переключаться между этими двумя задачами. И когда это происходит, ни одна не выполняется хорошо.
Теменные доли помогают лобным долям сфокусироваться, но есть определенные пределы.
Человеческому мозгу настолько хорошо удается это жонглирование, что кажется, будто мы выполняем две задачи одновременно, но на самом деле это не так. Шведские ученые из Каролинского института[1] в 2009 году измерили эти пределы. Они использовали фМРТ-изображения людей, решающих несколько задач одновременно, чтобы увидеть, что происходит в мозге в это время. Они обнаружили, что рабочая память человека способна удерживать лишь от двух до семи разных изображений в каждый момент времени. Это означает, что фокусировка на более чем одной сложной задаче практически невозможна. Фокусировка в основном происходит в теменных долях, которые снижают остальную активность, чтобы мозг сосредоточился на одном, а затем – на другом.
Проблема неразвитых теменных долей была показана в одном из эпизодов телепередачи Good Morning America в мае 2008 года корреспондентом Дэвидом Керли и его дочерью-подростоком Деван.
Деван, чей водительский стаж составлял уже год, вместе со своим отцом на пассажирском сиденье должна была совершить пробный заезд на автомобиле. В ходе заезда ей нужно было объезжать конусы и при этом не отвлекаться. Сначала ей дали мобильный телефон и сказали, чтобы она во время вождения прочла текст на экране. В результате она сбила несколько конусов. Потом на заднее сиденье подсадили трех ее друзей, которые болтали с ней. Деван сбила еще несколько конусов. Наконец, Деван дали пакет печенья и бутылку воды. Когда она просто передавала печенье назад, держа бутылку воды, то сбила еще несколько конусов.
Многозадачность является не просто мифом, но опасным мифом, особенно когда дело касается подросткового мозга.
Подростки и молодые взрослые гордятся своей способностью работать в многозадачном режиме. Но исследования в Швеция показали, что существуют реальные ограничения.
При изучении способности современных молодых взрослых справляться с отвлекающими моментами исследователи Университета Миннесоты показали, что навык успешного переключения внимания среди множества задач в подростковые годы только еще развивается. Печальный итог: из почти шести тысяч подростков, которые ежегодно погибают в автомобильных авариях, восемьдесят семь процентов страдают из-за того, что отвлекаются во время вождения.
Исследователи из Университета штата Миссури в 2006 году изучали возможности обучения при наличии отвлекающих моментов у подростков и молодых взрослых. Они взяли двадцать восемь учеников, в том числе детей позднего подросткового возраста, и попросили их запомнить списки слов, а затем позже вспомнить эти слова. Чтобы проверить, влияют ли отвлекающие моменты на способность к запоминанию, исследователи попросили учеников выполнить одновременно еще одну задачу – нажимая кнопки на компьютерной клавиатуре, размещать буквы по порядку, в зависимости от цвета. Эта задача давалась в двух вариантах: когда ученики запоминали списки слов и когда они вспоминали их.
Ученые обнаружили, что одновременное выполнение задач влияет как на кодирование (запоминание), так и на извлечение (вспоминание) информации. Если задачу с использованием клавиатуры давали тогда, когда ученики пытались вспомнить слова (что сродни прохождению теста или экзамена), их способность запоминать слова снижалась на 9—26 процентов. Снижение было еще большим, если отвлекающая задача давалась в то время, когда они запоминали слова, – в этом случае их производительность снижалась на целых 46—59 процентов.
Эти результаты, конечно, описывают и то, как подростки вечерами готовятся к урокам в своих комнатах! Я без особого удовольствия вспоминаю, как однажды вошла к сыновьям и обнаружила, что они включили телевизор, прицепили наушники к плеерам, при этом переписываясь с кем-то на компьютерах и отправляя смс по телефонам. Когда я предложила им сконцентрироваться на выполнении домашней работы, они стали протестовать – мол, это не проблема. Они убеждали меня, что на повторение материала для завтрашних экзаменов никак не влияют тридцать два других дела, которые они выполняют одновременно. Я не купилась на это. И я подкрепила свои аргументы данными ученых из Миссури. Я разместила рисунок 5 в этой книге на случай, если вы захотите донести до своих подростков ту же точку зрения.
РИСУНОК 5. Подростковый мозг не справляется с многозадачностью. Студентов колледжа тестировали при трех условиях: без отвлечения внимания (полное внимание —ПВ), отвлечение внимания при запоминании (ОВ при кодировке) и отвлечение внимания при вспоминании (ОВ при извлечении информации). Студенты плохо справились с многозадачностью, когда пытались вспомнить информацию, и еще хуже, когда пытались запомнить информацию.
Внимание – это только один способ оценить, как работает мозг. В черепной коробке находится нечто большее, чем просто четыре доли, поэтому, возвращаясь к рисунку 3, давайте начнем снизу.
Здесь мы находим ствол мозга, прикрепленный к спинному мозгу. Ствол мозга контролирует многие из наиболее важных биологических функций – например, дыхание, частоту сердечных сокращений, артериальное давление, деятельность мочевого пузыря и дефекацию. Ствол мозга работает на «автомате» – вы не знаете, что он делает, и обычно не можете сознательно управлять его действиями. Ствол мозга и спинной мозг связаны с высшими отделами мозга через промежуточные участки, такими как таламус, который находится прямо под корой. Информация от всех органов чувств поступает через таламус к коре.
Прямо под корой находятся базальные ганглии. Они играют большую роль в координации и шаблонности движений. Именно на базальные ганглии воздействует болезнь Паркинсона, и их повреждением объясняются дрожь, трудности с началом движения («замороженность») или неспособность двигаться – характерные симптомы болезни Паркинсона.
Ближе к коре расположены структуры, которые составляют лимбическую систему. Лимбическая система участвует в формировании эмоций, а также памяти. Часть мозга, о которой мы будем много говорить в этой книге, это гиппокамп. Гиппокамп – это небольшая структура, находящаяся под височной долей, по форме напоминающая морского конька. Название «гиппокамп» происходит от латинского слова «лошадь». Это действительно «рабочая лошадка» мозга для обработки памяти – он используется для кодирования и извлечения воспоминаний.