Мозг. Как он устроен и что с ним делать

Не многовато ли задач для одной функции мозга? Что такое внимание?



10 % против невнимательности

Как писал невероятно популярный в свое время психолог и философ Уильям Джеймс:



Каждый знает, что такое внимание. Это «овладение» умом в четкой и яркой форме одним (одной) из нескольких одновременно наличествующих объектов (мыслей).



Любого современного ученого такое определение ставит в тупик. Потому что нередко, когда мы говорим, будто что-то знает каждый, в сущности получается, что никто про это ничего не знает. И с вниманием именно такая ситуация. Ряд исследователей вообще не считает внимание самостоятельной функцией мозга. А кто-то рассматривает его в контексте комплексной работы других систем.

Но Уильям Джеймс постарался дать определение исходя из имевшихся у него на то время представлений. Кстати, Джеймс однажды имел неосторожность сказать, что люди используют лишь малую часть талантов, данных им от природы. После того как он озвучил эту мысль, журналисты подхватили его слова и ринулись пересказывать, временами совершенно искажая изначальный смысл. Так со временем в журналах появились броские заголовки из разряда «Мозг человека не задействован полностью», «Мозг работает всего на 5 %» и так далее.

Джеймс долго пытался откреститься от репутации человека, заявившего, что надо развивать мозг, потому что мы, видите ли, не знаем, как заставить его работать на полную катушку. Сегодня мы с вами понимаем, что в мозге нет ничего лишнего и он не может в единицу времени задействовать все свои ресурсы. Во-первых, у него попросту не хватит топлива. Во-вторых, мозг за длительную эволюционную историю научился перераспределять ресурсы и оптимизировать работу. Вы уже могли убедиться в этом, знакомясь с различными сетями внутри мозга. Еще ни разу во время проведения МРТ исследователи не видели, чтобы все области мозга были одинаково задействованы в режиме интенсивной активности. Это попросту физиологически невозможно.

Вот представьте, что у вас четыре литра крови, которая как-то распределена по сосудам. Кровь перетекает из одних сосудов в другие, она приходит в сердце (в разные его камеры), потом идет в легкие, оттуда в мозг и к другим органам. Камеры сердца в норме никогда не бывают одинаково наполненными. А теперь представьте, что мы захотим все сосуды наполнить кровью в равной степени, – нам понадобится еще литра два крови, а может, и все три! Но у организма есть столько, сколько есть. Потому что организм понимает, что и сердцу надо давать отдохнуть. Сердце у нас напряжено примерно столько, сколько и расслаблено. Оно не может постоянно быть в напряжении. И то напрягается (сжимается), то расслабляется.

Ни одна система организма не работает с одинаковой интенсивностью постоянно. Всегда есть точки расслабления. То же самое с нейронами: они не могут выдавать импульсы бесконечно долго – они физиологически истощатся. У них закончится запас ресурсов, а заряженным ионам (которые создают напряжение) нужно успевать вернуться на свои места. Именно поэтому все разговоры о том, что можно ускорить работу мозга в 10–20 раз, просто бессмысленны. Ведь вы же не собираетесь заставить ваше сердце биться со скоростью 1500–2000 раз в минуту. Но знаете – кто-то пытался! И дело обычно заканчивалось летальным исходом. Короче говоря, с мозгом тоже шутить не стоит. Важно подходить к нему грамотно.

Поэтому обычно мы говорим об оптимизации работы. Можно высвободить дополнительный ресурс из уже имеющихся, создать условия для оптимальной и, как правило, более продуктивной работы мозга. Об этом мы еще поговорим далее. А Уильям Джеймс имел в виду, что человек обладает рядом склонностей от рождения, но не все из них реализует. Иногда из-за того, что просто не обращает на них внимания либо недооценивает их значимость. Вот, собственно, и все, ни о каких пяти или десяти процентах речи и не шло.

На самом деле история изучения внимания достаточно печальна.

В 1925 году на международном психологическом конгрессе в Йене психолог Эдгар Рубин заявил, что понятия «внимание» в психической деятельности человека не существует. Мы неспроста начали разговор с проблем восприятия, когда говорили о таких феноменах, как слепота по невниманию. Именно восприятие изначально и пытались отождествить с вниманием. А Рубин пошел дальше и счел внимание частью восприятия и других психических функций. Он как бы растворил само понятие в психике. Кстати, именно ему принадлежит авторство известного экспериментального изображения, на котором мы попеременно можем видеть либо вазу, либо профили двух лиц.





Рис. 45. Иллюзия восприятия «Ваза Рубина»



Эдгар Рубин был чрезвычайно влиятельным исследователем, поэтому его идею поддержали. В результате многие лаборатории мира отказались от серьезных исследований внимания как такового вплоть до конца 1960-х годов. Вдумайтесь: несколько десятилетий мы вообще толком не изучали внимание.

Поэтому в последние полвека исследователям пришлось нагонять упущенное.

Интересно, что современные взгляды на то, как устроено внимание, базируются на фундаментальных работах И. П. Павлова. Да, именно на пресловутом рефлексе «что такое?» (ориентировочной реакции). По-этому мы о нем так подробно говорили в первой части книги.





Рефлекс «что такое?» на страже наших отношений




Павлов объяснил наличие этого рефлекса тем, что нашим предкам постоянно нужно было быть в состоянии готовности. Более того, рефлекс еще и подталкивал к поисковому поведению. Базисом нашего внимания (в том числе и мотивации что-то внимательно разглядывать и изучать) стала ориентировочная реакция наших предков.

Мы с вами уже выяснили, что основа сложного мышления (в том числе абстрактного) – дефолт-система мозга, придуманная эволюцией, чтобы обрабатывать социальные взаимодействия внутри стаи, но впоследствии приспособленная нами для мышления. А вот внимание – это изначальный рефлекс: сходи посмотри – может, там еда какая. Или: беги – может, там хищный зверь.

Получается, что внимание не задумывалось природой для изучения сложных объектов (чертежей, графиков, последовательностей сложных слов на иностранном языке и так далее). Потому мы в современном мире и навешиваем ярлыки на людей, с которыми приходится иметь дело. Почему так происходит?

С одной стороны, нам нужно быстро среагировать на раздражитель. У такого поведения есть эволюционный смысл – защита от хищников. Предкам нужно было быстро обнаруживать врага. Но хищников перед нами уже нет, а мозг все равно использует этот механизм. Таким образом мозг также снимает тревогу, вызванную неопределенностью. Вот этот человек – хороший, а этот – плохой.

С другой стороны, с помощью ярлыков мозг еще и экономит энергию. Зачем вам ломать голову, долго разбираясь в человеке, если вы можете по своим особым (и часто необъяснимым!) критериям сразу причислить его к какой-то категории. Согласитесь, такой подход нам очень мешает. Навесив ярлык, мы лишаемся возможности посмотреть на человека по-другому. Это серьезно вредит нашей коммуникации – и в личных отношениях, и в работе.

Мозг стопорит нас и заставляет в каком-то смысле лениться. Он пытается все упростить, разложить по полкам, успокоиться и забыть. Поэтому бывает невероятно тяжело заставить себя посмотреть на тот же объект под другим углом, то есть подключить ресурсы внимания. А теперь вспомните, что мозг отключает восприятие повторяющихся объектов.

Кстати, вы, наверное, уже догадались, что механизм реагирования на объект основан в том числе на той же концепции Соколова, сформулировавшего идею нейронной модели стимула. Мозг создал нейронную модель. Закодировал сигнал. И если этот сигнал уже отработан или не принес должного результата (в кустах не оказалось ни хищника, ни еды, а просто ветер шевелил ветки), то и нет смысла реагировать дважды.

Из-за этого мы мыслим стандартно и не замечаем каких-то новых подходов в общении с людьми и решении задач. А зачем – ведь в кустах вроде ничего интересного нет! Мы ограничиваем поступление новой информации – нам все кажется ясным и понятным. Из-за этого люди часто теряют интерес к работе и перестают расти в профессиональном плане. Кстати, стремление делать все по одному шаблону (динамическая стереотипия), как вы понимаете, тоже проистекает из принципа экономии энергии.





Рис. 46. Схема основных путей дофамина




Но ведь это мешает нам не только в работе, но и в отношениях.

К примеру, одна из составляющих крепких и здоровых отношений – это совместные планы на жизнь.

Почему? Опять же потому, что мы ленимся строить новые планы. Нужно же изобретать что-то новое, договариваться и ломать свою динамическую стереотипию. А мы этого очень не хотим. Поэтому важно помнить, что при вступлении в новые отношения нужно быть готовым что-то менять. Придется со своей динамической стереотипией расправляться.

Вы уже поняли, почему мозг пытается все объяснить и упростить? Потому что ему некомфортно в состоянии неопределенности и он не хочет блуждать по лабиринту. Тут навесил ярлык, там сделал по шаблону – и все нормально. Но в действительности только неопределенность дает какой-то стимул. Раньше было модно говорить на тренингах личностного роста: выйди из зоны комфорта. А что это за зона, никто толком не понимал. Сейчас становится ясно, о чем идет речь. Наша задача – всегда быть в подвешенном состоянии, постоянно ставить новые цели, не закрывать гештальт[2], предлагать себе другие точки сборки. И задавать вопросы себе и другим.



Великая сила дофамина

Мы уже рассмотрели нейронный механизм внимания. Несколько слов о физиологии. Там, где появляется набившая оскомину мотивация, мы всегда говорим о дофамине. Дофаминовая система сама по себе довольно обширна. Взгляните на схему (рис. 46).

Клетки, вырабатывающие дофамин, находятся в среднем мозге. Там же, как вы помните, находится центр, ответственный за сужение и расширение зрачка. Еще в среднем мозге размещаются центры, обеспечивающие содружественное движение глаз. Без них при повороте головы один глаз мог бы смотреть вправо, а другой, к примеру, влево и вниз. Но эти центры координируют работу мышц так, чтобы наш взгляд был направлен в конкретную сторону (это часть механизма, обеспечивающего ориентировочную реакцию). Это все – первый этаж мозга. Здесь же находится ретикулярная формация, она обеспечивает базовый уровень внимания. В общем-то, работа ретикулярной формации – основа непроизвольного внимания. Это как раз стук за дверью, шорох в кустах. То есть наше внимание как бы обращают на что-то помимо нашей воли, непроизвольно.

Ретикулярная формация в целом обеспечивает энергетику, она пронизывает средний мозг (и не только), а центры среднего мозга уже обеспечивают непроизвольное внимание. Здесь же дофаминовые нейроны, которые направляют свои отростки в стриатум. И мы с вами помним, что от активности этих нейронов (и от количества дофамина, вырабатываемого в черной субстанции) зависит отношение к двигательной активности. Это к вопросу о «любителях диванов» и живчиках, что весь день на ногах.

На схеме вы видите, что дофаминовая система пронизывает еще и структуры коры, в том числе лобные доли. А это значит, что нейроны дофаминовой системы связаны и с целеполаганием. Именно так обеспечивается наше произвольное внимание. Оно всегда связано с мотивацией, то есть с пониманием, какую потребность мы будем удовлетворять. Захотели поесть – начинаем искать глазами еду. Нужно выбраться из малознакомого района – ищем карту или тычем пальцем в навигатор. Это во многом обеспечивает именно дофамин. К сожалению, в современном мире многие люди используют дофаминовую систему неадекватно.

Недавние исследования показали, что во время развития зависимости от гаджетов и компьютеров страдает работа дофаминовой системы поощрения мозга. Сама по себе игра на компьютере или смартфоне построена так, чтобы непрерывно активировать эту систему, заставляя человека находиться в постоянном ожидании удовольствия. Более того, оказалось, что изменения в системе поощрения, которые при этом возникают, ничем не отличаются от изменений при других видах зависимости (алкогольной, наркотической).

Главным веществом системы поощрения выступает дофамин. Он отвечает за ожидание награды (заработной платы, выигрыша в лотерею). Дофамин вырабатывается, например, во время игры, когда зависимый ребенок ждет, что вот-вот получит заветный приз или перейдет на новый уроголовной мозг привыкает к искусственному повышению количества дофамина в организме, что провоцирует уменьшение выработки гормона и снижение чувствительности определенных рецепторов. В результате для достижения прежнего уровня удовольствия ребенку приходится увеличивать количество времени, которое он проводит за компьютером (в попытке подняться на более высокий уровень игры). Так и развивается зависимость, которая приводит к проблемам с химическими процессами в головном мозге. Разумеется, у взрослых все происходит точно так же.

Как вы понимаете, когда в патологический процесс вовлечено такое обширное количество структур, страдают и дефолт-система (мышление), и сеть выявления значимости (концентрация на задаче), и центральная исполнительская сеть (обработка получаемой информации). От одного-двух часов игр в неделю зависимость, конечно, не возникнет. Если же играть регулярно, скажем, три часа в день и более, вполне вероятно, что потребность в дополнительной стимуляции образами из игр превратится в зависимость. Вероятно, не последнюю роль в формировании зависимости играют наследственные факторы и индивидуальные психологические особенности человека. С другой стороны, регулярное использование гаджетов так или иначе психологически воздействует на любого здорового человека.

В недавних исследованиях было доказано, что наличие смартфона само по себе затрагивает умственные ресурсы, тем самым лишая нас возможности решать другие задачи. Эту концепцию авторы назвали «утечка мозгов».

Причем даже если у человека хорошие показатели устойчивости внимания, само по себе желание проверить смартфон уже затрачивает ресурсы и снижает производительность мозга! Вдумайтесь!

Просто лежащий рядом с вами на столе мобильный телефон ухудшает ваше внимание. Как пишут сами авторы исследования, телефон создает ощущение, что в данный момент его владелец оторван от социальной жизни, связанной с телефоном. Обратите внимание, что человек не копается в телефоне, – устройство лишь находится в его поле зрения. И уже это «съедает» ресурсы мозга!



Другие бронебойные молекулы внимания

Давайте, чтобы не путаться в многообразии систем мозга, еще раз расставим все точки над i. Системы мозга можно делить анатомически. И это мы с вами увидели на примере ДСМ, в которую входят конкретные структуры (области мозга). Такое же анатомическое деление мы видим в структуре лимбической (эмоциональной) системы. Также можно делить системы мозга по типу химического вещества. И об этом мы тоже уже поговорили в первой части книги, когда обсуждали нейромедиаторы. В целом та или иная химическая система, работающая на определенном нейромедиаторе, может входить в состав какой-то из сетей (ДСМ, СВЗ и так далее). И гетерохимическая теория поясняет, что так сделано для того, чтобы одномоментно распространять сигнал по всей сети через конкретный нейромедиатор. Поэтому важно понимать, что раз в обеспечение внимания вовлечено много структур, то и медиаторов будет работать несколько.

На внимание влияет не только дофамин. Некоторый оптимальный тонус работы нервной системы задает серотонин. Нормальное функционирование серотониновой системы обеспечивает здоровый сон, что немаловажно для обучения. В экспериментах на животных показано, что этот нейромедиатор участвует в процессах регуляции внимания и способности к обучению. Серотониновая система очень разветвленная, в мозге много областей, где можно встретить серотониновые нейроны. Поэтому ее функции разнообразны. Другой нейромедиатор – норадреналин – помогает нам управлять вниманием в стрессовых ситуациях. Считается, что он способствуют быстрому переключению внимания в сложных условиях.

Нам уже известно, что далеко не последнюю функцию в регуляции внимания играет самый первый из открытых нейрофизиологами медиатор – ацетилхолин. Клетки, синтезирующие ацетилхолин, находятся в тегментальных ядрах, являющихся производными ретикулярной формации. То есть она мало того что аккумулирует медиаторы, так еще и поставляет их.

Отростки ацетилхолиновых нейронов направляются в гиппокамп (он переводит память из краткосрочной формы в долгосрочное хранилище). Доказано, что, стимулируя ацетилхолиновые рецепторы, можно влиять на когнитивные процессы, например на выстраивание временно́й последовательности событий. Ацетихолиновые рецепторы находят и в лобных долях. Как вы помните, отростки клеток доходят туда из глубинных структур первого этажа мозга.

Важно сказать, что внутри ацетихолиновой системы есть рецепторы, чувствительные к никотину. И воздействие на них также увеличивает активность системы.





Сигарета улучшает внимание?




В середине 1990-х выяснилось несколько важных для многих курильщиков фактов. Во-первых, в ряде исследований в США было установлено, что огромное число заядлых курильщиков страдают психическими заболеваниями. Причем среди этих заболеваний преобладает шизофрения (около 70 %). Сегодня уже доказано, что у людей с шизофреническими расстройствами нарушаются процессы обработки информации.

Также многие данные исследований указывали на то, что у некоторых психически здоровых курильщиков могут быть нарушены процессы фильтрации информации, а курение табака вызывает у них улучшение внимания. Любопытно, не правда ли?

Ряд исследований показал, что курение улучшает скорость обработки мозгом информации. Казалось бы – вот и ответ от всех бед! Кури себе сигареты или трубку (что там кому больше нравится) – и будешь внимателен и сконцентрирован. Надо сказать, что немало дискуссий велось на эту тему как в западных университетах, так и в российских, например в СПбГУ.

Но ученый народ решил разобраться в проблеме детальнее. О курении было известно и еще кое-что: серьезная никотиновая зависимость вызывает ухудшение когнитивных способностей. На помощь физиологам подоспели генетики. Они обнаружили определенные вариации генов, которые повышают у человека склонность к алкоголизму и никотиновой зависимости.

Выяснилось, что у заядлых курильщиков значительно чаще встречается форма фермента катехол-О-метилтрансферазы, чуть более активная, чем другие его формы. Сам этот фермент участвует в распаде дофамина, адреналина и других схожих веществ. А поскольку форма этого фермента чрезмерно активна, у данной группы курильщиков хронически понижен уровень дофамина. А это, во-первых, сразу сказывается на внимании, а во-вторых, влияет на формирование никотиновой зависимости.

В 2008 году исследователи с кафедры психиатрии Университета Пенсильвании (Филадельфия) продемонстрировали, что при отказе от курения способность концентрироваться падает и объем кратковременной памяти заметно сокращается. Это повышает вероятность, что человек, бросивший курить, вскоре опять потянется к сигаретам, чтобы избавиться от когнитивного дискомфорта. Важно отметить, что курильщикам внутренне действительно очень неспокойно. Это весьма неприятные ощущения, которые приводят к увеличению психического напряжения. Возможно, помимо классической наркотической зависимости (а природа курения именно такова), эти механизмы объясняют нервозность курильщиков в ситуациях, когда под рукой нет сигареты или табака.

В ходе тех же исследований 2008 года выяснилось, что после 14-часового воздержания от курения только экспериментальная группа с генотипом, кодирующим более активный фермент, хуже справлялась с тестами как на внимание, так и на краткосрочную память. Более того, у этой же группы курильщиков был зафиксирован значительно более низкий уровень дофамина, который увеличивался после выкуривания сигареты.

Так стало понятно, что есть огромная группа курильщиков, которым не помогут классические никотиновые пластыри, потому что у них нарушения не в ацетилхолиновой системе, а в дофаминовой. Но и сигареты вряд ли могут быть здесь решением проблемы. В настоящий момент разрабатываются блокаторы катехол-O-метилтрансферазы. Например, уже давно доказано, что препарат «Толкапон» снижает активность фермента и улучшает когнитивные способности, влияя на концентрацию и кратковременную память. Этот же препарат применяют при лечении болезни Паркинсона.

Вообще, внимание обеспечивается огромным количеством структур всех этажей мозга. Как вы понимаете, задействуются и все структуры анализаторов (в зрительной системе это глаза, оптический нерв, таламус, структуры среднего мозга, зрительные поля коры), и гиппокамп, и кора мозга.