LVIV.COM

Мозок та навчання

Мозок та навчання
Уляна Громова

Суть: Завжди потрібно навчатися чомусь новому. Це складно й потребує додаткових ресурсів, однак — це інвестиція у краще фізичне та психічне здоров’я.

Люди часто кидають вивчати щось нове вже тоді, коли влаштувалися на роботу. Після важкого дня хочеться відпочити, а не сідати за підручник з фізики чи біології. І я дуже розумію тих, хто обирає цей шлях. Одного усвідомлення того, що навчатися – корисно може бути замало, аби робити те, чого вам не хочеться.

Але з тими, хто все ж хоче навчатися, я поділюся досвідом, який допоможе полегшити цей процес. Для цього познайомлю вас з деякими аспектами роботи мозку і з кількома дослідженнями про навчання.

навчання

1. Карти мозку

У наукових матеріалах часто можна зустріти формулювання “активується ділянка мозку, що відповідає за таку от штуку”. Звідки вони, чорт забирай, знають, що саме ця ділянка за це відповідає?

Давайте розберемося.  

Все почалося з того, що Канадський нейрохірург Уайлд Пенфілд оперував хворих на рак та епілепсію. Пенфілд поміщав електроди в мозок. Оскільки там немає больових рецепторів — пацієнти перебували у свідомості. Під час проведення операцій він виявив, що доторк спеціальним електродом до сенсорної зони мозку викликає в тілі людини певні відчуття. Наприклад, пацієнти можуть відчути, наче щось торкається їхньої руки.

Таку зону Пенфілд назвав “зоною руки”.

Коли він стимулював іншу частину мозку поруч з “зоною руки”, пацієнт відчував дотик до плеча, кисті, пальців та ін. Стимулювання зовсім іншої частини мозку викликало відчуття дотику до обличчя. Таким чином, Пенфілд склав сенсорну карту мозку, в якій зобразив розташування всіх частин тіла.

Це ж було зроблено і для рухової кори. Торкаючись до різних зон, Пенфілд викликав у пацієнта рухи рук, ніг, обличчя та інших м’язів. Також він виявив, що торкаючись до певних ділянок мозку можна викликати спогади з дитинства або фантастичні сцени. А це означає, що психічна активність високого рівня теж відображена на карті мозку.

карта мозку

Червона карта — це рухова частина мозку. Зелена — сенсорна.

Ви, напевно, помітили, що обличчя займає більше місця, ніж нога на обох картах. На обличчі у нас більше рецепторів, ніж на нозі. І м’язами обличчя ми користуємося частіше, ніж м’язами ніг. Адже ми розмовляємо, посміхаємося, хмуримося. І все це навіть тоді, коли просто сидимо за комп’ютером.

2. Пластичність мозку

Нейрофізіолог Мерценіх з’ясував, що карти мозку не є універсальними, а можуть змінюватися впродовж всього життя. Вони формуються у різних людей за загальними принципами, але не однаково. Все залежить від навколишнього середовища.

Наприклад, якщо тварина втрачає кінцівку, то через деякий час нейронні зв’язки, які відповідали за обробку інформації від цієї кінцівки, слабшають і карта цієї кінцівки стає меншою. Тварина переносить на інші частини тіла більше навантаження, зв’язки міцніють і їхні карти збільшуються.

Якщо людина сліпа, то ті частини мозку, які відповідали за зір, починають відповідати за щось інше, наприклад, за слух і дотик. Адже не залишатися ж місцю пустувати. Таким чином, у сліпих людей карти мозку, що відповідають за слух і дотик, можуть бути більшими, ніж в інших.

Якщо людина втратила зір не від народження, а, наприклад, осліпла в двадцять років, то вона починає вчитися краще чути й сприймати інформацію на дотик. Така людина перебудовує свій мозок у реальному часі завдяки тому, що починає використовувати інші карти мозку активніше.

Ті нейронні зв’язки, які не використовуються – слабшають. А ті, що використовуються – міцніють.

Це стосується і всього іншого. Можливо, серед ваших знайомих є ті, хто в дитинстві ходив у музичну школу, а потім закинув і тепер уже нічого не може виконати? Можливо, це навіть ви!

Нейронні зв’язки, відповідальні за гру на музичному інструменті, не використовувалися і стали слабші. Але ви, напевно, качали інші навички. Малювали, вчили математику, грали в комп’ютерні ігри або почали грати на іншому інструменті. Тим самим ви збільшували кількість нейронних зв’язків, що відповідають за це, і постійно їх зміцнювали. Що, в свою чергу, дозволяло вам все швидше справлятися із завданнями і підвищувати рівень складності.

Якщо ж ви займаєтеся музикою і, наприклад, програмуванням, то це може дати цікавий ефект. Свій досвід написання коду можна застосовувати до музики, пізнання в музиці можна використовувати при написанні коду, що в майбутньому може вилитися у створення програми, що складає музику.

Отже, якщо ви займаєтеся двома, на перший погляд непов’язаними речима – в цьому одні плюси.

Нейрогенез

Один з механізмів, завдяки яким реалізується пластичність мозку — нейрогенез. Це комплексний процес народження клітини й її інтеграції в нейронну мережу. В людей утворення нових нейронів відбувається, в основному, в гіпокампі.

гіпокамп

Це ось зараз дуже важливо. Довгий час люди вважали, що нервові клітини не відновлюються. І лише в двотисячних роках з’явились докази нейрогенезу. Спочатку його виявили у птахів і щурів і лише в 1998 році  у людини.

Фред Гейдж і Петер Ерікссон спостерігали за формуванням нових клітин. П’ять пацієнтів, у яких був рак, вживали речовину (цитостатик бромдезоксиурiдину), яка допомагала простежити ділення клітин пухлини. Речовина поширювалась по всьому організму, позначала клітини, які діляться, і таким чином було зрозуміло, де формуються нові. Сигнальну речовину знайшли в одному з різновидів нейронів (лаброцит), в області гіпокампу. Отже, ці нейрони були новими клітинами, що виникли під час ділення стовбурових клітин. Ця знахідка беззастережно підтвердила, що процес нейрогенезу відбувається і у дорослих людей.

Деякі нейрони відмирають, нові народжуються і замінюють старі. Таким чином можна відновити функціональність пошкодженого мозку. Наприклад, люди після інсульту вчаться заново працювати руками і ногами, хоча раніше вважалося, що це неможливо. Тепер це поширена медична практика і є комплекси вправ, рекомендовані пацієнтам, які перенесли інсульт.

Однак нейрогенез — ваш вірний помічник і рятівник не тільки після ушкоджень мозку. Він також дуже важливий для процесів навчання і пам’яті.

Є ряд речей, які стимулюють або пригнічують нейрогенез.

Стимулюють:

  • Фізичні вправи, навчання новим умінням, соціальна активність.
  • Серотонін і дофамін.
  • Стрес, несильний і нетривалий. Наприклад, усвідомлення дедлайну або нова робота.
  • Канабіноїди.

Також при травмі мозку кількість новостворених нейронів різко зростає, що допомагає відновитися після травми. Але нейронів не стане більше ніж було, тому, будь ласка, не травмуйте себе заради того, щоб стимулювати нейрогенез ;)

Пригнічують:

  • Адреналіновий викид (загрозливі ситуації).
  • Зловживання алкоголем та опіатами.
  • Радіація.
  • Хронічне недосипання.
  • Сильний або тривалий стрес, депресія.

Поки що ці питання досліджені не так глибоко, тому через кілька років цей список стане довшим і, можливо, деякі його елементи зникнуть.

3. Сон

Ще женіть геть думки на кшталт “Я не можу стільки вивчити, у мене місця в голові не вистачить”. Ваш мозок — не жорсткий диск. Інформація в ньому зберігається не в окремих осередках, а в усій структурі. У кожного нейрона може бути до 20 тисяч зв’язків з іншими нейронами. А це почуття “переповненості інформацією” може означати лише те, що пора піти поспати.

Коли ви вчитеся чомусь новому, не можна забувати, що сон – дуже важлива частина навчання. Недосипання погіршує пам’ять і здатність до концентрації. Уві сні організм робить необхідні процеси з обслуговування мозку і обробляє інформацію, отриману за день.

Цікаві дані були отримані в дослідженнях, пов’язаних з процедурною пам’яттю. Люди навчалися грі на піаніно о 10 ранку. При перевірці в 10 вечора ніякого поліпшення гри не було виявлено. Однак, наступного ранку о 10 годині відзначався значний прогрес.

В іншій серії досліджували роль денного сну. Дві групи людей вранці навчалися роботі з клавіатурою. Одна група не спала весь день, а іншій дозволяли поспати після обіду годину-півтори. При вечірньому тестуванні учасники групи, яка спала, показали збільшення швидкості друку на 16%, у той час як невиспані учасники ніякого поліпшення не продемонстрували.

Однак, при тестуванні наступного ранку учасники групи, яка не спала, показали різке покращення у тестуванні, наздогнавши тих, хто поспав після обіду! Виходить, для успішного навчання новим навичкам потрібно обов’язково висипатися, і не має значення: вдень ви спатимете чи вночі.

Сон працює як збереження інформації з короткочасної в довготривалу пам’ять.

Та найбільше мене здивувала серiя дослiджень, де взяли дві групи людей і запропонували їм вивчити вправу на музичному інструменті. Одна група цілий тиждень займалася. Інша — уявляла, що займається. Учасникик цієї групи подумки ставили пальці на потрібні ноти. В результаті обидві групи однаково добре засвоїли вправу!

Це, звичайно, хитрий хак, але навіть після уявних вправ не варто забувати подрімати.

4. Музика

Ви можете подумати “Навіщо я в дитинстві ходив у музичну школу? Дарма витрачений час! Міг би грати в комп’ютерні ігри…” А тут ще й я вам кажу, що якщо ви закинули займатися музикою, то ці навички стали слабкіші, а, може, їх вже й зовсім нема…

Але насправді кілька років навчання музиці можуть змінити ваш мозок.

У 2008-му році вийшла стаття Марії Форгард з колегами із Гарвардської медичної школи. Дослідники спробували дізнатися, чи дає дітям перевагу гра на музичному інструменті. Серед 59 школярів у Бостоні 41 навчали грі на різноманітних музичних інструментах. Решта 18 дітей без музичної освіти були в контрольній групі.

Після трьох років навчання грі на музичних інструментах діти показали більш високі результати в завданнях, пов’язаних з розпізнаванням звуків, дрібною моторикою, словниковим запасом і логікою.

Нейрофізіолог Джеффрі Тауб з колегами провів дослідження музикантів, що грають на струнних інструментах. Виявилось: що більше музиканти тренуються, то ширшими стають карти мозку для їхньої активної лівої руки і збільшується кількість нейронів і карт, що реагують на тембр струни.

У тих, хто грає на трубі, збільшується кількість нейронів і карт, що реагують на металеві звуки. Мозкове картування показує, що у музикантів є кілька областей мозку, які відрізняються від областей мозку людей, що не займаються музикою. Серед них — рухова кора і мозочок.

Заняття музикою вимагають регулярних тренувань і високої концентрації уваги.

Під час прослуховування музики у нас активуються ділянки мозку, що відповідають за звукосприйняття, розкладання композиції на різні інструменти, на акомпанемент і на основну тему, на мелодію та ритм, після цього всього — формування цілісного сприйняття однієї мелодії. Мозок витрачає на це лічені секунди.

Але коли вам доводиться грати музику, то до цього всього додається ще активація моторної і зорової зон. Потрібно прочитати ноти з листа, потрібно зіграти їх на інструменті. А найчастіше під час гри ліва і права руки роблять різні речі. А на скрипці — взагалі протилежні. Ліва рука повинна бути максимально розслабленою, а права з силою і впевненістю водити смичком по струні.

Під час гри на інструменті розвивається дрібна моторика, а за неї відповідають обидві мозкових півкулі.
Так само музика містить в собі математичні патерни, за обробку яких відповідає ліва півкуля, а наповнення музики прикрасами і емоціями — це справа правої півкулі.

Саме тому в музикантів більш розвинений міжпівкульний міст у вигляді мозолистого тіла. Це дозволяє сигналам між двома півкулями переміщатися швидше і більш розгалуженими маршрутами.

мозолисте тіло

Також гра на музичному інструменті впливає на роботу пам’яті. Дослідження канадських вчених показали, що музиканти легше запам’ятовують нову інформацію і швидше згадують те, що вже знають.

Постійні заняття музикою зміцнюють безліч різних мозкових функцій, які потім можна використовувати в інших сферах діяльності.

Наприклад, складно вчитися концентруватися. І вчитися концентруватися, вивчаючи математику за підручниками — не найкраща ідея. Це складно. Це не ви дурні були в дитинстві. Це справді складно. Концентруватися ж за музичним інструментом — простіше. Ви просто сідаєте і починаєте натискати на клавіші фортепіано або коливати струну гітари і це вас затягує. Людям подобається музика. Її не потрібно розуміти для того, щоб полюбити, а математику — потрібно.

В підсумку люди, які прокачували мета-навичку “концентруватися” використовуючи навчання грі на музичних інструментах, можуть використовувати це й в інших справах.

Вміння запам’ятовувати великі обсяги інформації легше розвивати, вивчаючи ритмічні вірші і запам’ятовуючи гарні мелодії. Вміння працювати в команді легше розвивати, коли ви разом граєте музику, яка вам усім подобається. Крім усього цього, музика впливає на наше емоційне здоров’я. Але будьте обережні, сумна мелодія може зробити вас ще сумнішими. Проте, весела — допоможе підбадьоритися.

5. Діти VS. дорослі

Структура людського мозку вибудовується безперервно з моменту появи людини на світ. Перші роки життя впливають на структуру зв’язків між нейронами, формуючи основу для подальшої здатності до навчання, психічного здоров’я та поведінки. У період перших років життя кожну секунду з’являється 700 нових нейронів. В цей час в мозку формується до 2 мільйонів зв’язків щосекунди. У цей період закладається майбутня структура мозку.

Не потрібно боятися перевантажувати дитину знаннями: вони їй життєво необхідні і малеча здатна засвоїти величезну кількість інформації. Якщо дитина раптом втомиться, то просто припинить її сприймати. Але це не завдасть ніякої психічної травми. Багато різноманітної інформації в дитинстві — це важливо.

Якщо заохочувати допитливість з раннього дитинства, то з віком дитині буде легше вивчати щось нове.

Мозок найбільш пластичний і сприйнятливий до змін в ранньому віці. Потім він стає спеціалізованим для здійснення більш складних функцій, щоправда, це призводить до ускладнення адаптації до змін чи непередбачуваних обставин.

Але мозок все ще здатний будувати нові зв’язки між нейронами в будь-якому віці. Спасибі нейрогенезу і пластичності.

Дослідження канадських вчених 2015 року показали, що виконання інтелектуальних вправ знижує ймовірність розвитку старечих недуг, таких, як хвороба Альцгеймера. Це читання, настільні ігри, розгадування кросвордів, гра на музичних інструментах, регулярне спілкування. Також володіння двома мовами корелює з більш пізнім початком цієї хвороби.

Отже вчіть щось нове, грайте на музичних інструментах, розширюйте своє коло спілкування, подорожуйте або хоча б ходіть по вулицях, якими ви давно не ходили.

P.S. І не забувайте спати;)

P.S.S. Мене надихали Норман Дойдж і Рамачандран. У своїх книгах вони докладно і дуже зрозуміло пояснюють як працює наш мозок і розвіюють багато міфів.

Пластичність мозку. Норман Дойдж

Народження розуму. Вілейанур Рамачандран

Як проводити вибухові публічні виступи – 7 порад від Романа Дереги
Громова Уляна LVIV.COM

Ділись, Бро

Зараз читають