«Способность человека запоминать за 15 лет снизилась»: нейрофизиолог — о технологиях и мозге

Слышать и видеть, мечтать и любить, логически мыслить и принимать решения — все это человек способен делать благодаря общению нейронов.

Однако мозг — настолько сложный орган, что вопросов о его устройстве больше, чем ответов. Мы поговорили с ученым-нейрофизиологом, автор книги «Автостопом по мозгу» и телеграм-канала Hippopocampus Еленой Беловой о последних открытиях в области нейронаук и влиянии новых технологий на мозг и когнитивные способности.

— Некоторые исследования показывают, что IQ людей снижается в последние десятилетия. Действительно ли человечество глупеет?

— Так сказать нельзя. За последний век коэффициенты IQ сильно выросли — это называют эффектом Флинна. Судя по всему, рост прежде всего связан с культурными особенностями. Большинство людей получило доступ к высшему образованию, улучшились методики преподавания, увеличилась сложность обучения. Одновременно с этим стали лучше условия жизни. Если мы живем в крупных городах и не за чертой бедности, то регулярно и полноценно питаемся. Окружающая среда стала более безопасна — уровень насилия значительно снизился, что подробно описал ученый и писатель Стивен Пинкер в книге «Лучшее в нас».

Однако в некоторых, как правило, самых развитых странах, наблюдается слабая, но отчетливая обратная тенденция — так называемый обратный эффект Флинна. В последние двадцать лет IQ медленно снижается, хотя тесты остались прежними. Скорость изменений говорит о том, что это тоже связано с особенностями культуры, а не с биологией. Скорее всего, некоторые аспекты интеллекта, которые оценивают тесты IQ, стали не так активно использоваться людьми в обычной жизни — просто нет необходимости.

Что это значит? То, чем мы заняты, влияет на то, какие зоны мозга у нас развиваются и как они работают. Если я запоминаю большие объемы информации, у меня будут сильнее развиты гиппокамп и другие зоны, связанные с запоминанием. Насколько сильно — зависит от моих врожденных склонностей. Однако если даже у меня есть хорошие способности к запоминанию, но я ими не пользуюсь, я их фактически недоразвиваю.

Ученые, изучающие влияние технологий, замечают общую тенденцию: способность запоминать информацию за последние 10—15 лет снизилась. Объяснение простое. Пока интернет не стал общедоступным, человек гораздо больше полагался на память. Однако после появления Гугла и Википедии большинству людей уже не нужно хранить много информации в своей голове. Навык не используется, зоны, которые за него отвечают, меньше развиваются. Соответственно, и показатели тестов, оценивающих этот навык, становятся ниже.

Точно так же на людей влияет использование приложений-навигаторов, чтобы попасть из точки «А» в точку «Б». Те, кто постоянно прибегают к помощи «Яндекс-карт» или аналогичных программ, ориентируются на местности хуже, чем те, кто сами пытаются запомнить и найти дорогу.

Помимо этого, заметно, что люди, потребляющие контент одновременно из нескольких социальных медиа — так называемые heavy media multitaskers — испытывают сложности с концентрацией и гораздо легче отвлекаются. Самое удивительное, что у людей, пытающихся делать много вещей одновременно, больше проблем с переключением между задачами: они медленнее это делают, чем люди, не склонные к использованию сразу нескольких интернет-источников для получения новостей и развлечения.

Но все это не значит, что мы поглупели. Просто образ жизни изменился, происходит адаптация к новой среде. Развиваются новые навыки. Например, современный человек часто не помнит содержание информации, но знает, где именно ее видел и как ее найти — очень полезная способность в перегруженной информацией среде.

— Существует ли технология, которая позволяет изучить мозг конкретного человека и понять, насколько он умен и в чем талантлив?

— Нет. Смотреть на мозг и пытаться таким образом оценивать интеллект и способности — как правило, довольно бессмысленное занятие. Особенности мозга очень неоднозначным образом связаны с умом, талантами и чертами характера.

Существует корреляция между размерами некоторых зон мозга и определенными способностями. Например, между способностью человека представить себе что-то визуально и размером зрительной коры. Небольшая площадь зрительной коры скорее свойственна людям с сильным воображением, а большие размеры зрительных отделов, наоборот, со слабым.

Однако это только общая тенденция, она не означает стопроцентную вероятность, что у конкретного человека с тем или иным размером зрительной коры будет соответствующая сила воображения. Допустим, из ста человек с небольшой зрительной корой, скажем, семьдесят действительно обладают способностью ярко представить визуальный образ. Но остальные тридцать — нет. И если пытаться только лишь по размеру этой области оценить способности человека, есть немалый шанс ошибиться.

В некоторых случаях, взглянув на мозг, можно сделать предположение, чем человек занимается профессионально — правда, очень неточное. Например, некоторые занятия, которые требуют слаженной тонкой координации движений рук, могут привести к тому, что моторная зона, связанная с управлением руками, будет крупнее. Так, мозг скрипача, руки которого задействованы в разных движениях — одна держит гриф и зажимает ноты, другая водит по струнам смычком, — продемонстрирует сильную асимметрию между полушариями.

Это если говорить о здоровом мозге. Бывают патологии, по которым возможно более обоснованно судить об определенных качествах человека. Например, существует генетическое заболевание — болезнь Урбаха — Вите, при котором в миндалевидных телах происходят отложения кальция. Миндалевидные тела постепенно разрушаются, а потом перестают функционировать вовсе. Посмотрев на мозг человека с такими миндалевидными телами, можно определить, что он бесстрашен — и это будет правдой. В ситуациях, которые у людей с нормальными миндалевидными телами вызовут страх, такой человек будет сохранять абсолютное хладнокровие.

На первый взгляд кажется, что отсутствие страха — это привилегия. Однако миндалевидное тело не только распознает опасность, но и позволяет считывать эмоции других людей. Если оно повреждено, все эти процессы нарушены, и самые разные социальные взаимодействия даются человеку с трудом. Например, трудности с распознаванием чужих эмоций приводят к тому, что человек не способен отличить искренность от неискренности, а честного человека — от лжеца. Любой мошенник может воспользоваться этим в корыстных целях.

— Как с точки зрения работы мозга объяснить, что люди талантливы в разных областях? Например, одни — гуманитарии, а другие — технари.

— Каждый человек рождается с индивидуальными особенностями мозга. Уже в младенчестве какие-то отделы мозга у младенца чуть лучше развиты, сильнее связаны и легче реагируют на те или иные стимулы, чем другие. Это до некоторой степени предопределяет успех человека в какой-то деятельности еще в детском возрасте.

Что происходит дальше. Всем нравится, когда что-то получается, за это хвалят и при этом не приходится слишком много трудиться. Поэтому человек с удовольствием делает то, что в силу врожденных особенностей дается ему легко. Как правило, потом человек склонен выбирать соответствующую профессию. Так он может стать экспертом или даже гением в своей области. Соединяются два фактора — изначальные особенности работы мозга и многократная тренировка навыка.

Иногда человек занимается тем, к чему нет склонностей. Тренируя навык, он может достичь экспертности. Но вряд ли станет гением — для этого все же нужна предрасположенность, только тренировки недостаточно.

Бывает и так, что у человека немного по-другому развиты или повреждены определенные зоны мозга. Из-за этого ему мало доступно или полностью недоступно развитие в соответствующей области. Например, мозг некоторых людей плохо справляется с восприятием письменного языка — с чтением, письмом. Написанные буквы просто не хотят превращаться в слова. Если такая особенность есть, скомпенсировать ее до какого-то уровня человек, скорее всего, сможет тренировками, но стать экспертом в этой области — нет.

Если говорить именно про гуманитариев и технарей, то эти склонности складываются не при рождении, а формируются намного позже. Можно предположить, что гуманитарии больше настроены на взаимодействие с людьми, а технари в меньшей степени интересуются людьми и в большей степени — устройством остального мира. В соответствии со своими интересами они и выбирают, чем будут заниматься, и развиваются в этой сфере, таким образом становясь гуманитариями и технарями.

— Многие люди считают, что женщины — гуманитарии, а мужчины — технари. Что об этом говорят исследования?

— Существуют некоторые различия в когнитивных способностях между полами. У женщин в среднем более развиты вербальные способности. Еще они немного быстрее и точнее считывают эмоции других людей и различные сигналы в социальном взаимодействии. У мужчин же чуть более развиты пространственное и абстрактное мышление. Но нельзя сказать, что первая группа способностей — только гуманитарная, а вторая — чисто техническая.

Сложно сказать, какой вклад в когнитивные различия между женщинам и мужчинами вносит гендерная социализация. К тому же этот вопрос сильно политизирован и вокруг него слишком много ажиотажа, а ученые включены в социум и подвержены его влиянию так же, как и другие люди. Но очевидно, что гендерные особенности отчасти связаны и с врожденными особенностями мозга. Например, ученым известно, что мозг у мужчин крупнее, а у женщин правое и левое полушария в среднем больше связаны, работают более скоординированно. Но делать выводы на основе таких данных рано. Мозг сложно изучать, многое еще неизвестно.

Кроме того, ключевые слова, когда речь идет о различиях когнитивных способностей и мозга женщин и мужчин, — «в среднем» и «немного». Различия — это общая тенденция, средняя температура по больнице. Многие мужчины имеют вербальные способности выше среднего, а женщины — более развитое зрительно-пространственное мышление.

— Сейчас многие говорят о том, что в будущем мозг человека будет синхронизирован с компьютером. Neuralink Илона Маска делает разработки. Как именно будет работать эта синхронизация?

— Нельзя назвать такие технологии синхронизацией. Скорее это подключение к мозгу человека электронного устройства, которое считывает сигнал — активность той или иной зоны мозга — и расшифровывает так, чтобы преобразовать в речь или управление какой-то частью тела.

И Neuralink — не единственная компания, которая этим занимается. Просто самая известная — благодаря медийности самого Илона Маска.

Уже существует чемпионат нейроинтерфейсов — участники с параличом обеих рук и ног используют интерфейсы мозг — компьютер, чтобы пройти полосу препятствий в компьютерной игре. Чтобы попасть на соревнование, участники готовы много тренироваться и поэтому добиваются впечатляющих результатов. Но медицинская разработка должна быть точной и простой в освоении и использовании. Пока ни один существующий нейроинтерфейс таким критериям не соответствует.

Главная проблема интерфейсов человек — компьютер в том, что мы пока не умеем достаточно быстро и точно расшифровывать сигналы мозга и сопоставлять их с намерениями человека. К тому же мозг пластичен, связи между нейронами постепенно перестраиваются, и активность тех зон мозга, в которые вживлен имплант, может меняться. Время от времени нужно заново отлаживать программу.

Насколько быстро получится усовершенствовать нейроинтерфейс до того состояния, чтобы его мог использовать среднестатистический человек, зависит от конкретной технологии. Разработка роботизированной руки, которая сможет выполнять все повседневные задачи, скорее всего, займет больше десятилетия, хотя прототипы уже существуют.

Но есть и менее сложные задачи. Например, нейроинтерфейсы помогают реабилитировать людей после инсульта, восстанавливая нарушенные связи с парализованными частями тела. Алгоритм считывает ЭЭГ-сигналы, пока человек представляет движение правой или левой рукой, и затем воспроизводит это движение в виртуальной реальности. Одновременно он посылает слабую электрическую стимуляцию на мышцы обездвиженных конечностей, чтобы восстановить нарушенную функцию. Технология уже неплохо работает, но остается дорогой. Теперь разработчики ищут способ сделать ее более доступной для пациентов.

— Какие открытия о работе мозга, произошедшие за последние 10—15 лет, вы могли бы назвать самыми впечатляющими и интересными?

— Наверное, самое захватывающее и многообещающее сейчас — это прикладные разработки, связанные с нейропротезированием. Самые интересные, хоть и не слишком известные — технологии, которые позволят возвращать людям зрение в случае, если проблема в сетчатке глаза.

Одна такая технология подразумевает генетическую модификацию клеток сетчатки, с помощью которой ученые уже частично вернули зрение одному человеку. Суть метода в следующем.

При некоторых заболеваниях в сетчатке отмирают светочувствительные клетки, которые превращают свет в нервные импульсы. Человек постепенно слепнет. Исследователи научились генетически модифицировать другой тип клеток сетчатки — ганглионарные нервные клетки — таким образом, чтобы они смогли отвечать нервными импульсами на свет, то есть буквально взять на себя функцию пораженных клеток. Однако успех не абсолютный. По окончании процедуры человек может видеть только в специальных очках и после длительной тренировки.

При другом подходе в зрительную кору мозга вживляют специальный чип, способный передавать информацию с камеры прямо в эту зону. Исследования показали, что это позволяет незрячим людям распознавать простые контрастные объекты и фигуры. Теперь нужно усовершенствовать технологии таким образом, чтобы человек мог видеть детали.

Но такие методы, увы, не помогут, если повреждена сама зрительная кора — например, после инсульта. Тогда нужно восстановить нейроны. Эта задача совсем иная, гораздо более сложная. Вряд ли ученые смогут решить ее в ближайшее время.

— Еще один вопрос, ответ на который ищут исследователи: есть ли свобода воли у человека? Как на него сейчас отвечают ученые?

— По-разному. Существует крайне детерминистическая позиция — свободы воли нет. И эту точку зрения поддерживает ряд экспериментов. Добровольцев просили совершить некое физическое действие — например, движение кистью — и нажать на кнопку в тот момент, когда они приняли решение совершить это движение. Пока участники эксперимента это делали, ученые наблюдали за их мозгами и заметили: двигательная кора активировалась еще до нажатия на кнопку. Иными словами, мозг принял решение раньше, чем человек это осознал. Ученые назвали этот феномен потенциалом готовности.

Детерминистский взгляд на свободу воли разделяет, например, стэнфордский профессор, автор бестселлера «Биология добра и зла» Роберт Сапольски. По его словам, если мы что-то и решаем, то только в незначительных вопросах. Все остальное от нас не зависит, нашей жизнью управляют миллионы факторов вне зоны нашего контроля. Например, гены, которые достались от родителей, и стресс, который во время беременности пережила мать.

Однако есть и не так категорично настроенные ученые. Например, американский нейропсихолог, автор книги «Кто за главного?» Майкл Газзанига. Он вообще считает, что существование свободы воли — до некоторой степени искусственный вопрос. Первооткрыватель потенциала готовности, ученый Людер Дээке, тоже верил в свободу воли, несмотря на свои эксперименты, которые другие ученые и философы зачастую приводят как пример обратного.

Ученые, которые верят в свободу воли, признают: на наши решения влияют самые разные факторы, в том числе не зависящие от нас. Но это не означает полной беспомощности перед лицом биологии. Многие вещи человек совершает, что называется, на автопилоте, не слишком задумываясь о них, потому что уже нашел оптимальный способ их делать. Однако в моменты, когда готового решения и автоматической реакции нет, есть пространство для свободной воли — небольшое, но все же реальное.

Мнение, что пространство для свободы воли у нас все же есть, подтверждает интересный эксперимент. Участникам поручили задачу: ждать, когда на экране загорится зеленая лампочка. Затем — отсчитать примерно две секунды и нажать на педаль. Сделать это можно было в любой удобный момент, но до того, как лампочка загорится красным. Если участник успевал — зарабатывал очки. Если нет — терял заработанные баллы.

Сперва исследователи научили компьютер предсказывать действия участников по записям ЭЭГ. Потом компьютер настроили так, чтобы он играл против участников — менял цвет лампочки на красный, как только замечал, что человек готов нажать на педаль. Если компьютер переключал лампочку на красную больше чем за 200 миллисекунд до начала движения, люди успевали остановиться. Если позже, даже всего на десяток миллисекунд, — сигнал уже отправлялся от моторной системы к мышцам, изменить решение и остановить движение уже было невозможно.

Какие выводы можно сделать из этого эксперимента. Внутри нашего мозга помимо осознаваемых процессов происходит огромный поток процессов неосознаваемых. Когда решение формируется мозгом, оно в какой-то момент превращается в осознание: вот что я сейчас хочу сделать. Но дальше, когда это решение сформировано, осознано и готово для реализации, мы можем остановиться. Например, хочется съязвить по поводу того, что говорит коллега. Но ты понимаешь, что этим обидишь его и испортишь отношения, — и принимаешь решение этого не делать. Или наоборот, принимая полную ответственность за поступок. Мне кажется, эта возможность делать выбор, понимая и принимая ответственность за последствия своего решения, и делает человека чем-то большим, чем животное.

— Как знания о работе мозга помогают вам жить?

— Благодаря взгляду ученого и знаниям о работе мозга я почти никогда не мыслю категорично — «все/никто», «всегда/никогда». Мир вероятностный, в нем есть место исключениям, в том числе очень экстравагантным. Еще я вижу мир и процессы в нем сложными — на любую ситуацию влияет множество факторов, а не один-единственный.

Если говорить о более прикладных вещах, я стараюсь не принимать важных решений, когда устала или нервничаю. Потому что знаю: в такие моменты мозг работает против тебя. Внимание и горизонт планирования сужены, и когнитивных ресурсов, чтобы учесть все необходимые для принятия решения факторы, не хватает. Скорее всего, принятое решение будет плохим и позже придется в лучшем случае его пересмотреть, в худшем — исправлять последствия.

Кроме того, я время от времени проверяю, что делаю что-то просто ради интереса и удовольствия. Это важно потому, что человек, как и всякое обладающее нервной системой существо, сильно зависим от эмоций. А эмоция — это интегрированный показатель того, насколько тебе не только физически хорошо, но и интересно, радостно. Если ты вроде бы здоров и движешься в правильном направлении, к своей цели, но внутри ничего не отзывается — это не тот модус, в котором можно оставаться счастливым, а значит, и эффективным человеком.

Радости жизни связаны не только с амбициозными целями вроде карьерных достижений, но и с базовыми физиологическими потребностями: во вкусной еде и телесном комфорте, в приятных тактильных ощущениях, качественном общении, хорошем сексе. Иначе говоря, обнимашки важны не меньше, чем проект на работе.