книга о нейропластичности мозга
Книга о нейропластичности мозга
Мария Рамзаева
Внештатный автор Slon
Краткий пересказ книги Джона Ардена
«Укрощение амигдалы и другие
инструменты тренировки мозга»
(М.: Манн, Иванов и Фербер, 2016).
Его книга «Укрощение амигдалы и другие инструменты тренировки мозга» основана на последних достижениях нейрофизиологии и доказательной медицины. В книге Арден дает практические советы по перепрограммированию своего мозга и подробно объясняет, как именно влияет на мозг и организм в целом та или иная привычка.
Перенастройка мозга
Еще не так давно считалось, что головной мозг от рождения до смерти человека не изменяется и новые нейроны в нем не образуются. Ученые полагали, что привычки, вкусы, а также способности определяются исключительно генетическим кодом и являются врожденными. Однако за последние 20 лет было получено множество доказательств того, что мозг обладает возможностью к нейрогенезу (формированию новых нейронов) и нейропластичностью (возможностью изменяться под действием опыта).
На практике это означает, что, пусть генетический набор и задает потенциально сильные и слабые стороны человека, именно полученный внешний опыт играет главную роль в том, как человек реализует свои способности.
Нейропластичность можно коротко описать как «используй, или потеряешь». Чем чаще вы что-то делаете, тем прочнее становится связь между нейронами, отвечающими за это действие, а значит, тем выше вероятность удачно сделать действие в дальнейшем (увеличивается вероятность активации нейронов в будущем) и тем легче вам дается действие.
Благодаря свойству нейропластичности возможно сформировать полезные привычки и избавиться от вредных, а также улучшить работу своего мозга и качество и продолжительность жизни в целом.
Чтобы запустить перепрограммирование мозга, необходимы следующие шаги:
1. Концентрация нужна для запуска процесса нейропластичности. Когда вы фокусируетесь на новой информации или новом действии, то как бы сигнализируете мозгу: это важно, на них надо обратить внимание и запомнить.
2. Усилие необходимо для формирования новых нейронных связей.
3. Расслабленность появляется, когда действие входит в привычку.
4. Стремление необходимо, чтобы не бросить заниматься чем-то новым. Нужна постоянная практика, так как очень быстро после прекращения регулярного действия оно забывается.
Пройдя эти четыре шага, вы вырабатываете новые нейронные связи, то есть создаете какую-то новую привычку. Например, если вы хотите избавиться от вспышек гнева, для начала вам нужно начать концентрироваться на моментах появления гнева, затем делать усилие, чтобы воздержаться от его проявления. Спустя какое-то время контролировать себя будет все легче и легче (расслабленность), но и тогда обязательно нужно будет продолжать контролировать (стремление), чтобы появившиеся нейронные связи не исчезли.
Используя эту методику, считает автор, можно, в том числе избавляться от иррациональных страхов, тревоги и негативных мыслей.
Укрощение эмоций
Как правило, испытывая страх, человек склонен к четырем основным типам поведения, которые дают временное успокоение, но в конечном итоге могут приводить к еще большему стрессу.
4. Таким образом, люди делают все, чтобы не встречаться с объектом своего страха, и, как ни парадоксально, тем самым лишь усиливают свой страх.
Справиться с тревогой возможно, только регулярно попадая в ситуацию контролируемого стресса. Чувствительность миндалевидного тела, отвечающего за ощущение тревоги, притупляется всякий раз, когда при столкновении с объектом страха не происходит ничего ужасного и оказывается, что это была ложная тревога. К тому же, когда человек предпринимает какие-то конструктивные действия, уровень стресса и беспокойства понижается, так как запускается блокирующая функция миндалевидного тела и активизируется левая лобная доля, снижающая его активность. Более того, когда человек подключает мыслительный процесс (например, говорит себе: «Надо же, я смог отлично выступить на публике»), «укрощение» страха происходит еще быстрее.
Доказано, что чем дольше человек находится в том или ином эмоциональном состоянии, тем больше он склонен в нем оставаться, так как тем больше вероятность, что нейроны, активизирующиеся при испытывании эмоций, образуют устойчивую связь, и тем самым создастся базовый эмоциональный фон жизни. То есть чем дольше человек пребывает в унынии, тем больше вероятность, что подавленное настроение станет для него настроением «по умолчанию».
Сложность заключается в том, что плохое настроение может возникать спонтанно и поглощает человека: когда нейронные связи активизируются, они захватывают другие нейроны, что только поддерживает уныние. Из такого состояния нельзя выйти просто так, но можно себя вывести с помощью определенных техник:
1. Стимулирование позитивного настроения. Когда вам весело, вы улыбаетесь, но для мозга это работает и в обратную сторону: если вы улыбаетесь, в мозгу активизируются области, вызывающие чувство счастья.
2. Активность. Как говорилось выше, действия активизируют левые лобные доли, отвечающие за позитивные эмоции.
3. Пребывание на свету. Темные помещения вызывают производство гормона сна, который, в свою очередь, понижает уровень серотонина.
4. Юмор. Доказано, что смех и легкое, ироничное отношение к себе понижает количество гормона стресса кортизола.
Позитивное восприятие жизни не только улучшает ее качество, но и является главным фактором стрессоустойчивости. Оптимист во всем старается искать возможности для развития, а ошибки и трудности видит как еще один этап работы, а не катастрофу, и это также позволяет снижать уровень стресса.
Однако основой для продуктивной работы мозга и всего организма, а также главным способом улучшить настроение и стрессоустойчивость являются здоровые базовые привычки.
Сон, еда и объятия для помощи мозгу
При малейшем недомогании люди склонны пить таблетки, но в реальности для того, чтобы помочь мозгу и телу работать оптимально, необходимы самые базовые вещи, от которых мы постоянно отмахиваемся: «Мне и так плохо, чтобы еще начать правильно питаться» или «Я и так ничего не успеваю, чтобы еще так много спать». Однако без определенных «базовых» правил не только все таблетки будут малоэффективны, но и совершенно невозможна продуктивная работа.
Как и правильное питание, физические упражнения крайне важны для продуктивной работы мозга. Они запускают процессы нейрогенеза и нейропластичности, снижают уровень стресса и, согласно многочисленным исследованиям, являются эффективными антидепрессантами.
Причем полезно даже думать о физических упражнениях, поскольку от этого в головном мозге активизируются те же самые нейронные системы, что приводит к улучшению фактического выполнения этих упражнений.
Согласно статистике, примерно половина людей испытывают сложности со сном хотя бы раз в неделю, а для многих это постоянная проблема. Однако зачастую люди прибегают к неэффективным и даже вредным методам борьбы с бессонницей. Например, пытаются разгрузить мозг за компьютером, что только вредит засыпанию, так как мозг воспринимает излучение монитора за дневной свет и ведет себя так, будто наступил день. Не помогает высыпаться и алкоголь, поскольку приводит к неглубокому и прерывистому сну. Конечно, существует огромное количество всевозможных снотворных, но они зачастую подавляют важные стадии сна, нередко вызывают привыкание и в итоге ведут к обратному эффекту.
Таким образом, заключает автор, внедряя, указанные выше полезные привычки, возможно значительно улучшить работу мозга и даже продлить молодость.
6 книг, которые помогут понять, что такое пластичность мозга и как ее используют в обучении, лечении и нейросетях
О мозге написано огромное количество книг, но не все они одинаково полезны. Если бы можно было разобраться только в одном аспекте его работы, то стоило бы выбрать нейропластичность — способность мозга реорганизовываться под влиянием опыта. Редактор «Ножа» и ведущая телеграм-канала о мозге и осознанности «Настигло» Настя Травкина советует книги, которые показывают, как знания о нейропластичности используются на практике: в психологии и спорте, в создании искусственного интеллекта и цифровых технологиях, а также в обучении и борьбе со старением.
Базовые знания
«Пластичность мозга: потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции нашего мозга»
Норман Дойдж
2007 (на русском — 2010, 2018)
Норман Дойдж — американский психиатр и психоаналитик, учившийся еще и на литературоведа и философа. Именно из его научно-популярной книги «Пластичность мозга» русскоязычная аудитория узнала о таком феномене, как нейропластичность.
Поэтому логично начать свое путешествие в мир нейробиологии с этой работы, особенно если вы впервые слышите о том, что мозг — это гибкая живая система, которая меняет свое устройство под влиянием обстоятельств.
Книга сделана по классической схеме нон-фикшена, посвященного нейротемам: автор переходит от одного героя с удивительным нарушением работы мозга к другому — от переживающей ощущение бесконечного падения женщины до девушки, живущей с половиной мозга. В промежутках между историями — научные факты и рассказы о нейробиологических исследованиях, проливающих свет на способности мозга к изменениям. Несмотря на «легкий» формат, объяснений в книге достаточно, чтобы подтянуть знания об устройстве мозга и отдельных его частей.
В основном Дойдж фокусируется на позитивных сторонах нейропластичности, рассказывая, как можно восстановить утраченные функции мозга после инсульта, травмы или операции — с помощью упражнений или экспериментальных технологий. Именно за чрезмерный оптимизм (особенно в его следующей книге о «самоисцелении» мозга) его, бывало, критиковали.
Поскольку основная специализация Дойджа — психиатрия и психоанализ, особого интереса заслуживает глава, в которой он рассматривает психотерапию сквозь призму нейропластичности. Дойдж представляет работу (эмоциональное переосмысление) пациента на сессиях как процесс «реинвентаризации» физически реально существующих в мозгу нейронных структур. Очень похоже на правду, поэтому всем интересующимся психотерапией будет полезно изучить эту точку зрения.
Спорт и нейропластичность
«Странная девочка, которая влюбилась в мозг: как знание нейробиологии помогает стать привлекательнее, счастливее и лучше»
Венди Сузуки, Билли Фицпатрик
2015 (на русском — 2018)
Оригинальное название звучит более практично и переводится примерно так: «Здоровый мозг — счастливая жизнь: как активизировать ваш мозг и делать всё лучше». Да и суть книги такой заголовок отражает более точно.
В книге «Странная девочка» главы о строении и работе мозга чередуются с главами, посвященными личной истории Сузуки, которая, благодаря своим открытиям, превратилась из застенчивого пугливого интроверта с лишним весом в бойкую поджарую женщину, напористо читающую лекции и не стесняющуюся приходить в университет в леггинсах для занятий аэробикой.
Всё благодаря нейропластичности, конечно. Бонусом для тех, кому скучно читать чисто научные книжки, станет то, что в главах о личном есть и история ассимиляции японцев в США, и любовная линия, а также затронуты темы музыки и кулинарии.
Примечательно, что одной из учителей Сузуки была Марион Даймонд — ученая, которая впервые провела эксперимент с обогащенной средой и доказала, что строение мозга зависит от среды.
В последние годы Венди Сузуки пытается выяснить, может ли спорт корректировать аффективные расстройства и когнитивные нарушения. Она утверждает, что сочетание аэробных упражнений с положительными аффирмациями (это когда люди скачут с маленькими гантелями и одновременно вопят: «Я счастлива!») положительно влияет на состояние пациентов с травмами мозга — но это ей еще предстоит доказать.
Нейропластичность и психологические установки
«Homo Mutabilis. Как наука о мозге помогла мне преодолеть стереотипы, поверить в себя и круто изменить жизнь»
Настя Травкина
«Homo Mutabilis» на латыни означает «человек меняющийся». Книга отвечает на вопрос, способны ли мы измениться с точки зрения науки и почему это бывает так трудно. Рассматривая то, что влияло на мозг в прошлом и что продолжает влиять на него сейчас, мы лучше понимаем свои возможности и ограничения.
В книге нейропластичность показана с пяти актуальных для многих ракурсов:
Настя Травкина — научная журналистка, редактор журнала «Нож» и автор многих наших статей о мозге (в том числе и этой, если вы не заметили, поэтому ненадолго перехожу на «я», чтобы избежать смутного ощущения расщепления личности).
Я написала не только об исследованиях, но и попыталась объяснить, что у каждого, даже самого сильного влияния из прошлого есть определенное «окно гибкости». Эта гибкость дает возможность скорректировать почти любые наши особенности благодаря правильной организации опыта. Очень важно понимать, что «сила воли» здесь ни при чем, а меняться может быть очень трудно — и обеспечивать себе поддержку.
Для того, чтобы поддержать своих читателей, я рассказываю о том, как постепенно проверяла данные нейронауки и методы работы с нейропластичностью на себе и как это помогло мне справиться со многими своими несчастьями и скорректировать негативные стороны своей личности.
Фишка книги в том, что к обложке и иллюстрациям тоже приложил руку автор.
Роль нейропластичности в старении и развитии болезни Альцгеймера
Soft-Wired: How the New Science of Brain Plasticity Can Change Your Life
Майкл Мерцених
2013 (не переведена на русский)
Майкл Мерцених — заслуженный нейроученый, который сделал большой вклад в науку о мозге. Он работал над картированием соматосенсорной коры и показал, что она может меняться в зависимости от опыта, а также разрабатывал слуховые импланты и нейроупражнения для детей и взрослых с нарушениями речи. В 2004 году Мерцених прочитал знаменитый доклад на TED Talks о нейропластичности у взрослых, который всё еще пользуется популярностью.
И несмотря на то, что он, как и любой ученый, стоит на плечах своих предшественников, именно его называют «отцом нейропластичности», потому что список его научных достижений действительно огромен.
Но Мерцених не только ученый-теоретик, но и практик, бизнесмен, посвятивший очень много времени развитию центра компьютерного обучения на базе нейропластичности Posit Science Corporation. Это накладывает свой отпечаток на книгу Soft-Wired : в первых частях рассказано много историй потрясающих исцелений людей, которые никак не могли научиться читать и писать или говорить, но при помощи упражнений овладели этими навыками; в последних — довольно нудная реклама упражнений, разработанных центром (за что автор многословно извиняется). Самое интересное в книге — посередине.
Тем не менее практическая ориентация автора книги делает понятным ответ на вопрос «А что делать-то с этой нейропластичностью?». Мерцених рассказывает, что происходит со стареющим мозгом. И нет, это не про возраст «за двадцать»: ученый считает, что интеллектуального пика мы достигаем к 35 годам, а старением можно считать процессы, начинающиеся в 50 лет.
Его подход необычен: он едва касается таких вопросов, как «почему с возрастом падает скорость реакции» или «почему утрачивается способность к периферическому обзору», а вместо этого концентрируется на тех проблемах, которые на самом деле — не результат старения и «естественного» угасания мозга, а результат так называемого негативного обучения. Негативное обучение — это процесс «разучивания» обратно в стадию неумения.
Мерцених утверждает, что большая часть когнитивного затухания происходит не по естественным причинам, а из-за того, что люди после 50 перестают учиться новому и следуют по давно знакомым, рутинным путям. Сложность когнитивной нагрузки снижается, мозг адаптируется к новым условиям, и по закону use it or lose it количество нейронных связей сокращается. Тотальность деградации из-за «уплощения» образа жизни пугает, но Мерцених считает, что негативному обучению противостоит активное обучение!
Он объясняет, что «оставаться активным» — не значит энергично, но бездумно ходить в одни и те же места, играть в одни и те же не требующие усилий игры или делать только то, что давно знакомо. По его мнению, единственный способ оставаться как можно дольше в своем уме и не закончить свои дни в компании с Альцгеймером — каждый день учиться новому, будь то новый путь в привычное место, освоение новых занятий, изучение языка и музыки или внимательное общение с непонятными тебе людьми (например, с молодежью).
Он рассматривает «неправильное» старение как эготическое замыкание в себе и противопоставляет ему «правильное»: открытое новым вызовам (даже если вам по силам только очень маленькие подвиги) и участие в жизни непохожих на вас людей.
Это еще один ответ тем, кто представляет нейропластичность как исключительно положительную суперспособность, забывая, что научиться можно и ненужному, и вредному.
Нейропластичность и новые технологии
Livewired: The Inside Story of the Ever-Changing Brain
Дэвид Иглман
2020 (не переведена на русский)
Дэвид Иглман — американский нейробиолог из Стэнфордского университета. На базе Стэнфорда сообща работают самые разные и самые лучшие ученые, связанные с компаниями Кремниевой долины, поэтому на его сотрудников стоит обратить внимание всем, кто интересуется как футурологией, так и ближайшим будущим.
Сенсорное замещение позволяет вернуть утраченные каналы восприятия (например, слух, зрение или чувство равновесия), используя свойство мозга перестраиваться под действием потока упорядоченной информации. Иглман, к примеру, рассказывает, как можно переводить изображение с камеры айфона в звуковые модуляции, чтобы передать визуальную информацию об окружающей среде слепому человеку в виде звука.
Поначалу мозг воспринимает только информационный шум — а его хозяин слышит только безумную какофонию. Но поскольку все звуки не случайны (громкость сигнализирует о расстоянии, высота тона — о цвете, а прерывистость и непрерывность — о текстуре), со временем мозг обучается этому «языку», как любому другому при погружении в языковую среду. Более того, вскоре ранее «не занятая» зрительная кора переориентируется на восприятие звука, и участники экспериментов начинают переживать не звучание мира, но его видение. То есть они буквально видят мир с помощью звука.
На первый взгляд это может показаться фантастикой, но в таких технологиях нет ничего нового. Первые эксперименты по сенсорному замещению проводили еще в 1930-е годы, и всё это время проблема была не в том, что мы не знали о нейропластичности, а в том, что не было достаточно мощных и портативных wearable-технологий.
Кроме замещения чувств, Иглман мечтает о создании новых. Его компания разработала пояс, передающий информацию о сторонах света на кожу с помощью вибрации. Испытуемые со временем научаются преобразовывать вибрацию в ощущение «компаса» и получают способность ориентироваться в пространстве, как голуби — по интуитивному GPS-навигатору.
Иглман технооптимистичен, но не стоит забывать, что в Стэнфорде работают люди, получающие финансирование от технокорпораций — конечно, они очень оптимистичны. Я предлагаю всё же немного «фильтровать» его позитивные эмоции и помнить, что он также хотел бы подключать к нашему мозгу поток информации из твиттера, чтобы общественное мнение стало одним из наших органов чувств и чтобы нам было легче… быть конформистами?
Высока вероятность, что Иглмана скоро переведут на русский, так как предыдущие его книги «Инкогнито» и «Креативный вид» довольно популярны в нашей стране.
Нейропластичность, обучение и системы искусственного интеллекта
«Как мы учимся. Почему мозг учится лучше, чем любая машина… пока»
Станислас Деан
2019 (на русском — 2021)
Последняя книга из этого списка, пожалуй, как самая техническая, так и самая нейроподробная: она объясняет, с одной стороны, как на клеточном уровне происходит обучение, а с другой — что из этих механизмов заимствовано инженерами, которые работают над созданием и совершенствованием систем искусственного интеллекта.
Автор книги — из особой группы нейроспециалистов, потому что у него не биологический (как у Иглмана или Мерцениха) или философско-психологический (как у Дойджа или Травкиной) бэкграунд. Французский ученый Станислас Деан изначально был математиком, а уже потом стал нейробиологом и доктором когнитивной психологии. Это определяет специфику его подходов: во-первых, он очень свободно пользуется «компьютерной метафорой» (проводит аналогии между работой мозга и компьютера), а во-вторых, смело и технично ищет нейронные корреляты сознания. Против обоих подходов часто протестуют философы, но математики на них плевать хотели!
Книга дает хорошее представление не только о том, как работают химический и электрический сигналы в мозгу и что за клеточные процессы скрываются за словами «знание», «запоминание» и «понимание», но она также предоставляет базу для того, чтобы разобраться в устройстве нейросетей.
Ее смогут понять читатели, которые не знают ни нейробиологии, ни инженерии — настолько просто и увлекательно она написана. И, что приятно, в ней нет всплеска позитивных эмоций и веры в чудо, которые иногда проскакивают у Дойджа, Мерцениха и Иглмана, и у склонного к научному скептицизму читателя могут вызывать легкое раздражение (как у меня).
Наоборот, Деан объясняет, что пока обычные люди боятся «всемогущего ИИ», максимум, что могут воссоздать инженеры, например, в распознающих изображение искусственных нейросетях — это самые примитивные процессы исчислений, который наш мозг проводит в первые миллисекунды восприятия, еще до того, как мы осознаем, что видим.
Он также показывает, что современный ИИ не сможет выжить без больших данных, потому что не способен анализировать и делать обобщения на основе одного-двух-трех опытов, как умеет это делать даже трехлетний ребенок, что уж говорить о взрослом. ИИ многого не хватает для того, чтобы учиться, как ребенок: Деан называет мозг ребенка «маленьким ученым», так как он постоянно выдвигает гипотезы, ставит эксперименты и запрашивает обратную связь — при том, что никто его этому не учит.
При этом процесс «обучения» нейросетей, по словам ученого, во многом повторяет те процессы, которые происходят в человеческом мозгу в момент познания. Но не потому, что инженеры «сдули» идею из биологии, а потому, что с математической точки зрения это оказывается максимально эффективным путем и для мозга, и для ИИ. В том, что мы сумеем воссоздать эти процессы в полном объеме, Деан не сомневается. Вопрос только в том, когда это произойдет. Из всех перечисленных книг «Как мы учимся» — самая сбалансированная, точная и именно поэтому самая полезная и интересная. Она совсем скоро должна выйти на русском языке.
Ключевые идеи книги: Пластичность мозга. Потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции нашего мозга. Норман Дойдж
Посоветуйте книгу друзьям! Друзьям – скидка 10%, вам – рубли
Эта и ещё 2 книги за 299 ₽
Этот текст – сокращенная версия книги Нормана Дойджа «Пластичность мозга. Потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции нашего мозга». Только самые ценные мысли, идеи, кейсы, примеры.
65-летний Педро Бач и Рита после инсульта был парализован и не мог разговаривать. Но его сыновья придумали программу реабилитации: они заставляли отца ползать, собирать с пола монеты и строить пирамидки. Педро часами занимался ради того, чтобы заново научиться ходить и самостоятельно есть. Он и подумать не мог, что через несколько лет будет не только ходить, но и вернется к работе – преподаванию в колледже!
После смерти Педро Бач-и-Риты врачи изучили его мозг. На срезах тканей они увидели огромные повреждения: был разрушен двигательный центр в коре мозга и уничтожены 97% нервов, идущих от коры больших полушарий к позвоночнику! Ткани так и не восстановились после инсульта. Вернуться к нормальной жизни Педро смог только благодаря удивительному свойству мозга – нейропластичности.
• узнать, как мозг может самоисцеляться после инсульта и других травм;
• помочь детям с трудностями в обучении;
• научиться поддерживать здоровье мозга и сохранять ясность мышления в любом возрасте.
Норман Дойдж (Norman Doidge) – психиатр, психоаналитик и научный сотрудник Центра психоаналитического обучения и исследований Колумбийского университета в Нью-Йорке и факультета психиатрии Университета Торонто. Автор книг о нейрофизиологии и известный популяризатор науки. Нормана Дойджа можно увидеть на телеканалах BBC и CNN. По его книгам снято несколько документальных телесериалов.