Read the book: «Правила мозга. Что стоит знать о мозге вам и вашим детям»

Правило № 1. Физическая нагрузка стимулирует работу мозга

Если бы этот сюжет не был снят на камеру и все средства массовой информации не гудели о нем, в такую историю сложно было бы поверить.

С наручниками на руках, закованный в кандалы и связанный морским канатом, один человек был брошен в Калифорнийский залив в Лонг-Бич. Второй конец каната был прикреплен к семидесяти лодкам, которые раскачивались на волнах залива, – на борту каждой находилось по одному пассажиру. Борясь с сильным ветром и течениями, мужчина проплыл более двух километров до моста Кингс-Бей, на буксире он тянул семьдесят лодок с пассажирами. Так Джек Лаланн отметил свой день рождения. Ему исполнилось 70 лет.

Джек Лаланн родился в 1914 году; в Америке его называют святым патроном фитнеса. Он был звездой одной из самых длительных телевизионных программ. Лаланн также автор многих изобретений: первого тренажера для экстензии ног, первого тягового канатного тренажера и фиксаторов для веса – всего, что сейчас составляет стандартный арсенал любого тренажерного зала. Это он придумал упражнение, названное в его честь «Прыгающий Джек». Сейчас Лаланну за девяносто⁵, и перечисленные факты далеко не самые примечательные в истории этого бодибилдера.

В интервью с его участием больше всего впечатляет не сила его мышц, а сила ума. Лаланну присуще удивительно живое мышление. Его чувство юмора молниеносно, он мастер импровизации. «Я говорю людям, что не могу умереть. Ведь этим я испорчу свой имидж!» – заявил он однажды американскому тележурналисту Ларри Кингу. Он часто жаловался на камеру: «Почему я такой сильный? Вы знаете, сколько калорий в сливочном масле, сыре и мороженом? Вы предлагаете своей собаке на завтрак чашку кофе и пончик?» Джек сетовал на то, что не ел десерт с 1929 года. Сверхэнергичный, самоуверенный, с активностью, присущей двадцатилетнему спортсмену.

Сложно удержаться от вопроса: есть ли взаимосвязь между физической и умственной активностью? Ответ очевиден: определенно есть.

Выживает тот, кто в форме

Хотя об эволюции человечества ведется много споров, один факт признается палеоантропологами всего мира. Двумя словами его можно сформулировать так: мы двигались. И много.

Когда благодатные тропические леса начали увядать, что повлекло за собой проблемы с добыванием пищи, люди были вынуждены отправиться в путешествие по преимущественно засушливым местностям в поисках зарослей, где можно было бы укрыться. По мере того как климат становился более сухим, прохладные «ботанические торговые аппараты» исчезали. Вместо того чтобы перемещаться в трех измерениях в условиях древесного образа жизни, который требовал физической ловкости, люди начали прогуливаться вперед и назад по засушливым саваннам в двух измерениях, что требовало выносливости.

По мнению известного антрополога Ричарда Рэнгема, «в день мужчина проходил от 10 до 20 километров, а женщина – вдвое меньше». Большинство же ученых согласны с предположением, что в среднем в день древний человек преодолевал расстояние более 19 километров. Из этого следует, что его мозг развивался не тогда, когда он бездельничал, а когда работал.

Первым марафонским бегуном из рода человеческого был злой хищник Homo erectus. Около двух миллионов лет назад, после того как семья человека прямоходящего увеличилась, он начал перебираться за пределы своего поселения. Наши прямые предки, Homo sapiens, проделали то же самое: начав путь из Африки 100 тысяч лет назад и достигнув Аргентины 12 тысяч лет назад. Некоторые ученые предполагают, что мы невероятными темпами расширяли зону обитания – на 40 километров в год. Это впечатляющий факт, учитывая среду обитания наших предков, преодолевавших реки и пустыни, джунгли и горы без помощи карт и зачастую без каких-либо орудий. Не имея специальных знаний, они построили лодки, хоть и не оснащенные рулевым колесом, однако пригодные для путешествий по Тихому океану, притом что обладали самыми скромными навигационными способностями. Они постоянно находили новые источники питания, встречали новых хищников; следовательно, им постоянно грозила физическая опасность. Ежедневно древние люди страдали от разных напастей и странных болезней, рожали и растили детей – и все это без пособий по современной медицине.

Будучи относительно слабыми представителями царства зверей (так, волосяной покров на теле человека не спасает от ночной прохлады), мы должны были вырасти и приобрести отличную физическую форму – или не вырасти вовсе. Эти факты тоже свидетельствуют о том, что развитие умственных способностей, то есть мозга, стало главным в мире, где всегда присутствовало движение вперед.

Если когнитивные навыки развивались при помощи физической активности, возможно ли, что она по-прежнему влияет на процесс познания? Отличаются ли познавательные способности человека в хорошей физической форме от способности к восприятию человека в плохой форме? И что произойдет, если привести себя в хорошую форму? Ответы на эти вопросы можно найти с помощью научных испытаний. Пожалуй, они напрямую связаны с тем, почему Джек Лаланн способен был шутить по поводу десертов в свои-то девяносто.

Вы состаритесь как Джим или как Фрэнк?

Мы убедились в положительном влиянии физической нагрузки на мозг на примере стареющего поколения. На эту мысль меня натолкнул некий Джим и хорошо известный всем Фрэнк. Я познакомился с ними, когда смотрел телевизор. В документальном фильме об американских домах престарелых показывали людей в инвалидных креслах, большинству было далеко за восемьдесят; хотя они пребывали в здравом уме, занимались тем, что сидели в тускло освещенных помещениях в ожидании смерти. Одного из них звали Джим. У него был пустой, унылый, одинокий взгляд. Он мог разрыдаться от любой мелочи и последние годы жизни сидел и смотрел в никуда. Я переключил канал – и остановился на передаче с очень молодо выглядящим Майком Уоллесом. Журналист брал интервью у восьмидесятилетнего архитектора Фрэнка Райта. Я приготовился услышать что-нибудь весьма увлекательное.

– Прогуливаясь по собору Святого Патрика… здесь, в Нью-Йорке, я испытываю своего рода трепет, – сказал Уоллес, закуривая сигарету.

Пожилой человек взглянул на Уоллеса:

– Вы уверены, что это не комплекс неполноценности?

– Из-за того, что здание такое огромное, а я такой маленький, вы это имеете в виду?

– Да.

– Думаю, нет. Надеюсь, что нет.

– А вы разве ничего не чувствуете, когда заходите в собор Святого Патрика?

– Печаль, – ответил тут же Райт, – потому что в нем не отражается дух независимости и суверенности личности, который, по моему мнению, должен присутствовать в монументах, имеющих отношение к культуре.

Я был ошеломлен тонкостью ответа Райта. Четырьмя предложениями ему удалось продемонстрировать ясность мышления, непоколебимость взглядов, склонность мыслить не так, как все. Продолжение интервью было таким же ярким, впрочем, как и все в жизни Райта. Он завершил работу над проектом Музея Гуггенхайма в 1957 году (свою последнюю работу) в возрасте 90 лет.

Меня также поразило еще кое-что. Размышляя над ответами Райта, я вспомнил о Джиме из дома престарелых. Они были одного возраста – того же, что и большинство других постояльцев. И внезапно мне в голову пришла мысль о двух типах старения. Джим и Фрэнк жили приблизительно в одно время. Но разум одного совершенно потух, в то время как другой сохранил ясность мышления до последних дней. Чем вызваны такие различия в процессе старения обитателя дома престарелых и знаменитого архитектора? Этот вопрос занимал научное сообщество долгое время. Ученым давно известно, что одни люди стареют с шиком, сохраняя энергию, ведя полноценную жизнь и в 80, и в 90 лет. Другие же, побитые жизнью и сломленные, зачастую не доживают и до семидесяти. Попытки объяснить эти различия привели к важным открытиям, которые я сгруппировал в виде ответов на шесть вопросов.

1. Существует ли фактор, определяющий процесс старения?

Ученые всегда затруднялись ответить на этот вопрос. Они выявили множество факторов, от природных до связанных с воспитанием, которые влияют на способность человека достойно встретить старость. Поэтому научное сообщество двояко восприняло заявление группы исследователей о сильном влиянии социального окружения. Такой вывод непременно вызвал бы улыбку на лице Джека Лаланна: для него одним из главных факторов, определяющих, какой будет старость, была подвижность или малоподвижность. Если вы приверженец «диванного» образа жизни, то, скорее всего, в старости станете похожи на Джима, если, конечно, доживете до восьмидесяти. Если вы ведете активную жизнь, то, вероятно, будете похожи на Фрэнка Райта и непременно доживете до 90 лет. Дело в том, что физические нагрузки улучшают состояние сердечно-сосудистой системы, что, в свою очередь, снижает риск сердечных заболеваний. Исследователей заинтересовал вопрос: почему «удачно» стареющие люди производят впечатление более активно мыслящих? В связи с этим возник следующий вопрос.

2. Так ли это в действительности?

После проведения всевозможных тестов (не имеет значения, как был получен результат) ответ оказался положительным: физические нагрузки на протяжении всей жизни способствуют поразительному улучшению когнитивных процессов, в отличие от малоподвижного образа жизни. Приверженцы физкультуры обошли лентяев и лежебок по показателям долговременной памяти, логики, внимания, способности решать проблемы и даже так называемого подвижного интеллекта⁶. Такие тесты определяют быстроту мышления и способность мыслить абстрактно, воспроизводить ранее полученные знания для решения новой проблемы. Таким образом, физические нагрузки улучшают целый ряд способностей, которые высоко ценятся как в школе, так и на работе.

Но не всякое оружие из когнитивного арсенала можно улучшить при помощи физической активности. Например, кратковременная память и определенные реакции с этим не связаны. И хотя в большинстве случаев они тоже улучшаются, подобный эффект у разных людей будет значительно отличаться. Хорошие показатели сохраняются только в комплексе, но не связаны с причиной. Для того чтобы установить прямую связь, необходимо провести ряд других экспериментов. Ученые должны поставить перед собой еще один вопрос.

3. Можно ли превратить Джима во Фрэнка?

Эксперименты напоминали представление с перевоплощением. Исследователи пригласили группу людей, ведущих малоподвижный образ жизни, протестировали их интеллектуальные способности, затем в течение определенного времени подвергали их физическим нагрузкам, после чего повторили тесты. В результате было установлено, что занятия аэробикой способствовали восстановлению всех умственных способностей. Прогресс наблюдался уже после четырех месяцев постоянной физической активности. Аналогичная ситуация наблюдалась и в группе школьников. В рамках одного исследования дети занимались бегом по полчаса два-три раза в неделю. После 12 недель их когнитивные способности значительно улучшились по сравнению с периодом до занятий бегом. По завершении программы показатели вернулись к прежнему уровню. Ученые выявили прямую зависимость. На определенный период физические нагрузки могут превратить Джима во Фрэнка или хотя бы в более удачную версию самого себя.

После того как было установлено влияние физической нагрузки на познавательную деятельность, ученые приступили к уточнению поставленных вопросов. Один из важнейших и, безусловно, волнующих малоподвижный контингент людей вопросов: какая физическая нагрузка (и сколько) необходима для положительных результатов? В связи с этим у меня есть две новости: хорошая и плохая.

4. Какая же плохая новость?

Удивительно, но, основываясь на многолетних исследованиях стареющего населения, ответ на вопрос «сколько?» – не много. Если даже просто гулять несколько раз в неделю, мозг уже выиграет от этого. Даже у суетливых малоподвижных людей есть преимущество перед уравновешенными лежебоками. Наше тело кричит о том, что хочет вернуться к гиперактивному образу жизни в Серенгети⁷. Любой шаг навстречу прошлому человечества, даже самый малый, встречается организмом боевым кличем. Опытным путем было определено, что золотая середина – 30-минутные занятия аэробикой три раза в неделю. Если добавить к ним упражнения для укрепления мышц, когнитивная система получит еще больше пользы.

Разумеется, результаты у разных людей будут отличаться, и не стоит начинать с радикальной программы, не проконсультировавшись с врачом. Слишком высокие нагрузки и переутомление могут нанести вред познавательной способности. Но начать все-таки стоит. Как нам демонстрируют своим примером сельские жители уже на протяжении нескольких столетий, физические нагрузки благоприятно влияют на мозг. Но мера благотворности этого влияния удивила всех.

5. Могут ли физические нагрузки избавить человека от нарушений функций мозга?

Убедившись в прочном эффекте физических нагрузок на обычную познавательную деятельность, исследователи задумались о возможности лечения атипично протекающих когнитивных процессов. Как это повлияет, например, на возрастную деменцию или ее ближайшую родственницу – болезнь Альцгеймера? Как обстоят дела в связи с этим с такими нарушениями, как депрессия? Исследователей интересовал вопрос, как предотвратить и лечить эти расстройства. Спустя десятилетия исследований, проводимых во всем мире, в которых были задействованы тысячи людей, удалось получить точные результаты. Риск возникновения деменции снижается вдвое, если посвящать свободное время физической активности. Занятия аэробикой, например, решают эту проблему. В случае с болезнью Альцгеймера наблюдается еще больший прогресс: риск возникновения такого заболевания снижается на 60 процентов.

Какой же объем нагрузок необходим? Повторяю: вода камень точит. Ученые установили, что достаточно заниматься спортом дважды в неделю. А ежедневные двадцатиминутные прогулки снизят риск приступа стенокардии – одной из основных причин возрастных нарушений умственной деятельности – на 57 процентов.

Человек, внесший наибольший вклад в исследование данного вопроса, в начале своей карьеры не хотел становиться ученым. Он хотел быть тренером. Его зовут Стивен Блэр, и он как две капли воды похож на актера Джейсона Александера, сыгравшего роль Джорджа Костанцы в старом американском ситкоме «Сайнфелд». Блэр работает тренером в старших классах школы Джина Биссела – человека, известного тем, что однажды он отказался от победы в футбольном матче, после того как узнал, что главный арбитр не дал свисток вовремя. Хотя весь офис Лиги был расстроен, Биссел настоял на том, чтобы его команду признали проигравшей – и молодому Стивену хорошо запомнился этот инцидент. Блэр написал, что такая верность правде поддерживает его неумирающее чувство восхищения точным, лишенным сантиментов статическим анализом эпидемиолога, с чего он, видимо, и начинал. Его статья о выносливости и смертности демонстрирует яркий пример того, что, работая в этой сфере, необходимо быть честным. Его напористость вдохновляла других исследователей. Они спрашивали себя: а что если использовать физическую нагрузку не только для предотвращения, но и для лечения психических расстройств, таких как депрессия или повышенная тревожность?

Это очень важный вопрос. Постоянно возрастающее количество научных работ подтверждают, что физическая активность оказывает сильное влияние на оба заболевания. Мы придерживаемся мнения, что это обусловлено тем, что физическая нагрузка регулирует выброс нейротрансмиттеров⁸, которые непосредственно связаны с умственным здоровьем: серотонин, дофамин и норэпинефрин. Хотя физическая активность не может полностью заменить психиатрическое лечение, степень ее влияния на настроение настолько велика, что многие психиатры включают ее в обычный курс терапии. В одном эксперименте с участием людей, страдающих депрессией, интенсивная физическая нагрузка заменила антидепрессанты. Даже в сравнении с медикаментозным контролем такая терапия продемонстрировала положительные результаты. Как при депрессии, так и при тревожных состояниях физическая нагрузка незамедлительно оказывала позитивное и длительное влияние. Она эффективна и для мужчин, и для женщин, и чем дольше применяется, тем выше ее эффективность. Особенно эта методика действенна в сложных случаях, а также для пожилых людей.

Большинство рассмотренных нами фактов связаны в основном со стареющим поколением, что наводит на очередной вопрос.

6. Благотворное влияние физической нагрузки распространяется только на пожилых людей?

Чем ближе мы к началу возрастной таблицы, тем менее четким становится эффект от физической нагрузки на познавательную деятельность. В большой степени это определено недостаточной исследованностью данного вопроса. Суровое око науки совсем недавно обратило внимание на молодые поколения. Самой удачной попыткой стало исследование физической активности более 10 тысяч британских госслужащих в возрасте от 35 до 55 лет, которые были распределены на три группы: с низкой, средней и высокой активностью. Люди с низкой физической активностью продемонстрировали скромные когнитивные способности. Подвижный интеллект, требующий импровизации для решения проблем, пострадал от малоподвижного образа жизни. Исследования, проводимые в других странах, подтвердили этот результат.

Лишь небольшое количество проведенных исследований были посвящены людям среднего возраста, а детям – и того меньше. Ученым еще придется проделать много работы, уделив больше внимания роли семьи.

Говоря о некоторых различиях, я хотел бы представить вам Антронетт Янси. Это очень привлекательная особа с широкой располагающей улыбкой, ростом под метр девяносто; в прошлом профессиональная модель, а теперь врач и ученый. Доктор Янси с большой любовью относится к детям. Она заядлая баскетболистка, публикуемая поэтесса и одна из немногих ученых, занимающихся искусством. Неудивительно, что Антронетт, обладающую столькими талантами, заинтересовала роль физической активности в развитии сознания. Она пришла к тому же выводу, что и остальные: физическая активность совершенствует детей. Дети в хорошей физической форме быстрее распознают визуальные стимулы, чем их малоподвижные сверстники, и лучше концентрируются. Исследования умственной активности показали, что физически активные дети и подростки используют больше когнитивных ресурсов для выполнения заданий.

«Дети уделяют больше внимания вещам, которые требуют движения, – говорит Янси. – Им по душе активность, а не сдержанное поведение в классе. Дети чувствуют себя комфортнее, их самооценка выше, они менее подвержены депрессии и тревоге. Все эти факторы влияют на успеваемость и внимательность».

Безусловно, рецепт хорошей успеваемости содержит множество ингредиентов. Выяснить, какие компоненты важнее, то есть необходимы для положительного результата, довольно сложно. Определить, входит ли физическая активность в их число, еще труднее. Но предварительные показатели вселяют оптимизм относительно последующих результатов.

Строительство дорог

Благотворное влияние физической нагрузки на мозг на молекулярном уровне я объясню вам на примере поглотителей пищи, или, выражаясь не столь мягко, профессиональных обжор.

Члены одной организации соревнуются в поедании пищи за отведенное время. Она называется Международная федерация скоростной еды, и ее слоган – я говорю совершенно серьезно – звучит гордо: In voro veritas – что в переводе дословно означает «Истина – в объедании». Как и во всякой спортивной организации, у соревнующихся поглотителей пищи тоже есть свои кумиры. Их верховное «божество» чревоугодия – Такеру Кобаяси по прозвищу Цунами. Он обладатель множества наград за победы в конкурсах по скоростному поглощению пищи, в том числе по поеданию вегетарианских кнедликов (его рекорд составил 83 штуки за 8 минут), булочек со свининой (100 штук за 12 минут) и гамбургеров (97 штук за 8 минут). Одним из редких проигрышей Кобаяси было поражение в соревновании с бурым медведем весом 490 килограммов. В 2003 году телеканал Fox показал сюжет под названием «Человек против чудовища» о том, как великий Кобаяси, съевший 31 колбаску, уступил медведю, поглотившему 50 колбасок, причем всего за 2 минуты 30 секунд. Кобаяси утратил звание короля хот-догов в 2007 году, проиграв Джои Честнату, который съел 66 хот-догов за 12 минут, в то время как Цунами удалось справиться лишь с 63.

Но речь пойдет не о скорости. Дело в том, что происходит со всеми поглощенными Цунами хот-догами. Как и всем нам, для измельчения и переработки пищи ему нужны зубы, кислота и кишечник.

Так или иначе, процесс пищеварения происходит с одной целью: чтобы преобразовать пищу в глюкозу – разновидность сахара, излюбленный источник энергии для организма. Глюкоза и прочие продукты метаболизма всасываются в кровь через тонкий кишечник. Питательные вещества доставляются ко всем частям тела, где они оседают в клетках, из которых состоят различные ткани тела. Клетки с хищностью акул поглощают эти сладкие вещества. Химические вещества клеток жадно разрывают молекулярную структуру глюкозы, чтобы добыть из нее энергию. Этот процесс протекает с такой жестокостью, что атомы при этом просто разрываются на части.

Как и при любом производственном процессе, в результате такой интенсивной активности вырабатывается изрядное количество токсичных отходов. В случае с пищеварением эти отходы состоят из неприятных масс избыточных электронов, оторванных от атомов молекул глюкозы. Сами по себе эти частицы проникают в молекулы клеток, превращая их в весьма токсичные субстанции, называемые свободными радикалами. Если сразу их не остановить, они полностью разрушат клетку изнутри, а постепенно и весь организм. Они даже могут вызывать мутацию ДНК. Однако мы не умираем от передозировки электронами, потому что пригодный для дыхания кислород, содержащийся в атмосфере, как губка, впитывает их, что и является его главной функцией. Кроме того, кровь доставляет пищу к тканям, а вместе с ней и кислородные губки. Все лишние электроны абсорбируются кислородом и благодаря молекулярной магии трансформируются во вредный, но не такой подвижный углекислый газ. Кровь возвращается в легкие, где углекислый газ выводится из нее с выдохом. Таким образом, будь вы скоростной или обычный едок, вдыхаемый воздух не позволяет поглощенной пище убить вас.

Питание тканей и вывод токсичных частиц – ключевые моменты этого процесса. Поэтому кровь должна поступать во все части организма. Она выполняет функцию официантов и чистильщиков от вредных веществ, и недостаточное кровоснабжение каких-либо тканей может привести к их отмиранию, включая и мозг. Это важно, так как у мозга просто чудовищный аппетит в потреблении энергии. Хотя мозг составляет всего лишь 2 процента от массы человеческого тела, он использует около 20 процентов потребляемой всем организмом энергии – в 10 раз больше, чем можно было бы предположить. Когда мозг работает в полную силу, он потребляет больше энергии на единицу веса всех тканей, чем четырехглавая мышца во время тренировки. В действительности человеческий мозг не может одновременно задействовать более 2 процентов нейронов. В противном случае глюкоза будет настолько быстро расходоваться, что вы потеряете сознание.

Если вы считаете, что мозгу необходимо большое количество глюкозы и он генерирует много токсичных веществ, то вы попали в самую точку. Выходит, мозгу нужно и много насыщенной кислородом крови. Сколько же пищи и отходов может генерировать мозг за несколько минут? Задумайтесь над следующими статистическими данными. Человеку жизненно необходимы три вещи: пища, питье и свежий воздух. Но их влияние на выживание различно. Вы можете прожить тридцать дней без еды и около недели без воды. Но активность мозга столь велика, что без кислорода он может обходиться не дольше пяти минут без риска возникновения серьезных или непоправимых последствий. Когда кровь не доставляет достаточно кислородных губок, происходит чрезмерное накопление токсичных электронов. Даже в здоровом мозге можно улучшить систему кровообращения. Здесь в игру вступает физическая нагрузка. Это напомнило мне об одном изобретении, которое изменило мир.

Шотландский инженер Джон Макадам жил в XIX веке в Англии. В те времена людям было очень сложно перевозить товары по грязным, илистым, зачастую изрытым ямами дорогам. Макадаму пришла в голову идея улучшить качество дорог, используя слои из камня и гравия, что позволило строить более прочные, менее грязные и устойчивые к размыванию дороги. Постепенно идею стали перенимать, и теперь этот процесс носит название макадамизация. Люди получили возможность надежного обмена товарами и услугами. Состояние второстепенных дорог улучшилось, и вскоре все сельские жители могли свободно добираться в отдаленные от их местности районы по стабильным транспортным артериям. Торговля развивалась. Люди становились богаче. Изменив ход вещей, Макадам изменил образ жизни людей. Однако что общего это имеет с физической нагрузкой? Первостепенной целью инженера было улучшение доступа к товарам и услугам, а не их качества. То же самое происходит и с нашим мозгом при улучшении «дорог» в организме, а точнее кровеносных сосудов, при помощи физической нагрузки. Физическая активность не способствует снабжению кислородом или питанием, но обеспечивает лучший доступ кислорода для питания мозга. Происходит это довольно просто.

Благодаря физической активности кровь лучше циркулирует в тканях организма. Это обусловлено тем, что стимулируется выработка кровеносными сосудами сильных, регулирующих кровоснабжение молекул окиси азота. С улучшением циркуляции крови в теле создаются новые кровеносные сосуды, которые глубже проникают во все ткани, что обеспечивает доступ к «товарам и услугам» кровеносной системы, включая питание и выведение отходов. Чем выше физическая активность, тем больше тканей питается и отходов выводится. Этот процесс охватывает все тело. Поэтому занятия физкультурой улучшают многие функции организма человека: укрепляются существующие и создаются новые транспортные системы, как в идее Макадама, и состояние здоровья становится лучше.

То же самое происходит в мозге человека. Визуализирующие исследования показали, что физические нагрузки способствуют увеличению объема крови в зубчатой извилине – важной части гиппокампа, участвующего в консолидации памяти. Улучшение кровоснабжения в результате создания новых капилляров делает доступными большему количеству клеток мозга услуги «бригад», обеспечивающих кровеносное питание и устранение токсичных отходов.

Еще один эффект физической нагрузки стал понятнее: она больше напоминает удобрение для почвы, нежели дороги. При тестировании на молекулярном уровне ранние исследования показали, что физическая нагрузка также стимулирует самый сильный фактор, влияющий на работу мозга, – BDNF⁹, или нейротрофический фактор головного мозга, участвующий в развитии здоровых тканей. BDNF оказывает благотворное влияние на рост определенных нейронов мозга. Протеин позволяет этим клеткам оставаться молодыми и здоровыми, стимулируя их желание создавать связи друг с другом. Он также способствует нейрогенезу – процессу формирования новых мозговых клеток. Больше всего такому влиянию подвержены клетки гиппокампа, тесно связанного с когнитивными способностями человека. Физическая нагрузка включает фактор BDNF. Таким образом, чем выше физическая активность, тем больше «удобрения» получает организм – по крайней мере, когда речь идет о лабораторных животных. Согласно некоторым мнениям, по такому же принципу работает и организм человека.

Мы можем вернуться

Все эти факты свидетельствуют об одном: физическая активность – как конфета для когнитивной системы. Человек может вернуться к своему атлетическому прошлому. Нам просто необходимо движение.

В разговоре о возвращении спортсменов на ум приходят такие имена, как велогонщик Лэнс Армстронг и гимнаст Пол Хэмм. Но самое великое возвращение произошло еще до рождения этих спортсменов, в 1949 году, с легендарным гольфистом Беном Хоганом.

Вспыльчивость и грубые манеры Хогана (однажды он съязвил в адрес соперника: «Если бы можно было приставить ему другую голову, то он был бы самым великим гольфистом всех времен») подчеркивали его твердость в принятии решений. Он выиграл чемпионат Ассоциации профессиональных гольфистов в 1946 и 1948 годах и тогда же был назван лучшим игроком года. Но в 1949 году все неожиданно закончилось. Туманной ночью Хоган ехал на автомобиле со своей женой и столкнулся с автобусом. У него были повреждены все кости суставов, задействованных при игре в гольф: ключица, подвздошная кость, таранная кость, ребро; образовались опасные для жизни тромбы. Врачи говорили, что спортсмен больше не сможет ходить, не говоря уже о том, чтобы играть. Но Хоган не обращал внимания на их прогнозы. Спустя год после аварии он вновь вышел на зеленое поле и выиграл Открытый чемпионат США по гольфу. Через три года он отыграл самый успешный сезон, став победителем в пяти из шести соревнований, в которых принимал участие, включая три главных чемпионата года (названных в его честь «Шлемом Хогана»). По поводу одного из величайших возвращений в истории спорта в присущей ему язвительной манере Хоган сказал: «Люди всегда говорили мне о том, что я не смогу сделать». Он ушел из спорта в 1971 году.

Задумываясь о влиянии физической активности на когнитивные способности и способах их улучшения, я вспоминаю о таких возвращениях. Цивилизация, давшая нам такие достижения, как мобильная связь и интернет, оказала нам также и дурную услугу, позволив весь день сидеть на пятой точке. Учась и работая, мы перестаем быть физически активными, такими как наши предки. В результате нам недостает движения.

Вспомним, что наши предки проходили более 19 километров в день. Это значит, что на протяжении всей истории эволюции мозг поддерживался телом олимпийца. Они не просиживали по восемь часов напролет в классах. Не сидели в кабинетах по восемь часов кряду. Если бы мы сидели восемь часов посреди Серенгети, то уже через восемь минут превратились бы в чей-нибудь обед. У нас не было бы миллионов лет для адаптации к сидячему образу жизни. Выходит, мы должны вернуться к прежнему. В первую очередь нужно прекратить бездеятельность. Я уверен, что, разбавив восьмичасовой рабочий день в школе и на работе физическими нагрузками, мы не станем умнее, но это сделает нас нормальными.

Идеи

Без сомнения, человечество охватила эпидемия избыточного веса, но сейчас я не буду тратить время на обсуждение этой социальной проблемы. Преимущества физической активности можно перечислять долго, так как она влияет на все системы организма и оказывает положительное воздействие на психику. Физическая нагрузка делает более крепкими мышцы и кости, например повышает выносливость и улучшает равновесие, помогает регулировать аппетит, изменяет липидный профиль крови, снижает риск возникновения более десяти видов онкологических заболеваний, укрепляет иммунную систему и противостоит негативному влиянию стресса (см. главу 8). Насыщая кардиоваскулярную систему, физическая активность снижает риск возникновения заболеваний сердца, сердечных приступов и диабета. Что касается пользы для интеллекта, то физические нагрузки подобны чудодейственной целебной пилюле из арсенала современной медицины. Должен существовать способ применения этих волшебных эффектов в практических целях для учебы и работы.

Перерыв два раза в день

В погоне за более высокими оценками все больше школьных округов¹⁰ отказываются от физического воспитания и перерывов. Учитывая влияние физической активности на познавательную деятельность, этот подход лишен смысла.

В прошлом модель Янси, а сегодня врач, ученый и баскетболистка, описывает результаты реальных тестов: «Они продлевают время академических дисциплин за счет физического воспитания… и поголовно считают: [физическое воспитание] не влияет на выполнение детьми академических тестов… [Когда] подготовленные учителя вводили занятия физической культурой, дети демонстрировали лучшие успехи в языках, чтении и базовых тестах».

Отказ от физических упражнений с целью получить высокие оценки по тестам на знание академических предметов (а нам известно, что физическая активность способствует когнитивной деятельности) похож на попытку набрать вес при помощи голодания. А что если школам включить физическое воспитание в ежедневное расписание уроков, например дважды в день? В ходе одного эксперимента, после обследования состояния здоровья принимавших в нем участие детей, испытуемые приступили к занятиям аэробикой по 20–30 минут каждое утро и упражнениям для укрепления мышц по 20–30 минут после обеда. Все отметили большую эффективность таких занятий при организации тренировок по два-три раза в день. Поскольку прогресс очевиден, вероятно, можно достичь и больших результатов. Можно даже пересмотреть школьную форму. Как же будет выглядеть новый наряд в таком случае? Просто спортивная одежда на каждый день.

Беговые дорожки в классах и кабинетах

Помните эксперимент, в котором, когда дети выполняли физические упражнения, их мозг работал лучше, а после прекращения занятий спортом когнитивные способности испытуемых стремительно ухудшались? Он навел ученых на мысль о том, что важен не уровень спортивных нагрузок, а стабильность насыщения мозга кислородом, – в противном случае эффект улучшения умственной деятельности не снизился бы так быстро. Исследователи провели еще один эксперимент, и его результаты показали, что дополнительный кислород вызвал такой же эффект улучшения когнитивных процессов у здоровых молодых людей.

Они предложили интересную идею для внедрения в классах (не беспокойтесь, речь идет не о кислородном допинге ради высоких оценок): что если в течение урока дети будут не сидеть за партами, а ходить на беговых дорожках? Ученики могут слушать урок по математике или учить английский язык и при этом 1–2 минуты в час заниматься ходьбой на беговых дорожках, расположенных рядом с рабочим столом. Беговые дорожки в классах позволяли бы воспользоваться преимуществами обогащения мозга кислородом и пожинать плоды регулярных физических тренировок. Повлияет ли применение такой методики на успеваемость? До тех пор пока ученые, исследующие мозг, и специалисты системы образования не начнут вместе работать над получением реального полезного результата, ответа мы не узнаем.

Такая же идея может быть воплощена и на рабочих местах, если компании установят беговые дорожки в офисах и будут содействовать физической активности во время утренних и послеобеденных перерывов. Неплохо было бы проводить собрания, пока сотрудники идут по беговой дорожке со скоростью три километра в час. Улучшит ли это способность решать проблемы? Окажет ли влияние на способность запоминать и креативность, как в ходе лабораторных опытов?

Идея внедрения физических нагрузок в план рабочего дня может показаться странной, но реализовать ее совсем несложно. Я поставил беговую дорожку у себя в офисе и теперь регулярные перерывы заполняю не чашкой кофе, а упражнениями. Я даже придумал конструкцию, которая позволяет установить компьютер так, чтобы я мог писать электронные письма, пока занимаюсь спортом. Сначала было сложно приспособиться к такой смешанной деятельности. Мне потребовалось 15 минут, чтобы приловчиться печатать на лэптопе при ходьбе со скоростью три километра в час.

В своих идеях я не одинок. Компания Boeing, например, начинает включать физические нагрузки в программу подготовки командного состава. Раньше команды, занимающиеся решением проблем, работали допоздна; теперь же вся работа должна быть завершена в течение дня, и остается время на упражнения и сон. Все больше рабочих групп добиваются поставленных целей. Вице-президент Boeing установил беговую дорожку в своем офисе и подтверждает, что упражнения делают ясной голову и помогают сосредоточиться. Руководство компании обдумывает возможность включения занятий физкультурой в распорядок дня.

Для поддержания столь радикальных идей есть две уважительные причины. Во-первых, регулярные занятия спортом помогут снизить затраты на медицинское обслуживание сотрудников. Без сомнения, снижение риска сердечного приступа или болезни Альцгеймера – весьма гуманная задача. А во-вторых, физическая нагрузка стимулирует когнитивные способности служащих. Здоровые сотрудники способны мобилизовать свой природный интеллект гораздо лучше, чем больные. В компаниях, конкурентоспособность которых зависит от креативности и интеллекта, такая мобилизация приравнивается к стратегическому преимуществу. В лабораторных условиях регулярные занятия спортом привели к улучшению способностей решать проблемы, подвижного интеллекта и даже памяти. Будет ли это столь же эффективно в рабочем процессе? Какие упражнения следует выполнять и как часто? Этот вопрос стоит изучить.

Резюме

• Наш мозг был создан для ходьбы на расстояние 19 километров в день!

• Чтобы улучшить умственные способности – двигайтесь.

• Физическая нагрузка обеспечивает поступление в мозг крови, доставляющей глюкозу для потребления энергии и кислород для очищения от токсичных частиц. Она также стимулирует выработку протеина, который способствует созданию нейронных связей.

• Занятия аэробикой два раза в неделю уменьшают риск возникновения умственных расстройств вдвое и снижают риск развития болезни Альцгеймера на 60 процентов.

Правило № 2. Выживание: мозг человека тоже эволюционировал

Когда моему сыну Ноа было четыре года, на заднем дворе он нашел палку и показал ее мне. «Красивая у тебя палка, молодой человек», – сказал я. И он честно мне ответил: «Это не палка. Это меч! Руки вверх!» И я поднял обе руки вверх. Мы рассмеялись. Мне запомнился этот короткий разговор, и, когда вернулся в дом, я понял, что только что мой сын продемонстрировал уникальность процесса человеческого мышления, имеющего многомиллионную историю. И для этого ему понадобилось меньше двух секунд.

Довольно сложная задача для четырехлетнего ребенка. Животные тоже обладают когнитивными способностями, но процесс мышления людей совершенно иной. Развитие, которое спустило людей с деревьев в саванну, наделило наш мозг структурными элементами, которых нет больше ни у одного живого существа, а также умением уникально использовать общие для всех элементы. Как и почему наш мозг развивался таким образом?

Итак, мозг человека устроен так, чтобы решать проблемы выживания в нестабильной окружающей среде и делать это постоянно. Эта своеобразная стратегия выживания позволяет прожить достаточно долго и передать гены новым поколениям. Все верно: все сводится к сексу. Жестокая экосистема способна раздавить живой организм с такой же легкостью, с какой и поддерживает его. Ученые установили, что 99,99 процента всех организмов, которые когда-либо жили, в настоящий момент вымерли. Нашим телам, включая мозг, свойственна генетическая адаптация. Механизм выживания не только заложил фундамент для всех правил мозга, но и объясняет, как человечеству удалось завоевать мир.

Для борьбы с жестокой окружающей средой существует два способа: стать сильнее или стать умнее. Мы выбираем второе. Невероятно, что такой физически слабый вид сумел завоевать планету не при помощи мышечной массы, а путем увеличения количества нейронов мозга. Однако нам это удалось, и ученые прилагают большие усилия, чтобы выяснить как. Джуди де Лоач занималась изучением этого вопроса. Она стала уважаемым ученым в эпоху, когда женщинам не хватало смелости заниматься научными исследованиями, и все еще занимает активные позиции, работая в Виргинском университете. Каким же был предмет ее исследования, учитывая ее выдающийся ум? Конечно же, это человеческие умственные способности. Ее интересовал вопрос: чем познавательный процесс человека отличается от восприятия животными окружающего мира?

Еще одним вкладом в науку стало изучение того, что отличает человека от обезьян, – то есть способности манипулировать символами. Именно это проделал мой сын, когда представлял, что палка – это меч. При виде пятиугольной геометрической фигуры мы не сомневаемся, что это пятиугольник. Так же легко мы распознаем американский военный штаб. Или микроавтобус Chrysler. Наш мозг понимает буквально символы объектов и одновременно способен перевоплощать их в нечто другое. Например, в какие-либо иные предметы. Де Лоач назвала это явление двойственным восприятием. Эта теория описывает способность присваивать предметам характеристики и значения, которыми в действительности они не обладают. Другими словами, человек способен придумывать несуществующие вещи, ему свойственно фантазировать.

Мысленно нарисуйте вертикальную линию. Она должна оставаться вертикальной? Необязательно, если вы знаете, как наделить предмет характеристиками, которыми он не обладает. Давайте продолжим и мысленно проведем горизонтальную черту под нашей линией. Теперь вышла цифра 1. Поставьте над ней точку – получилась латинская буква i. Линия не обязательно должна быть линией. Она может означать что угодно – то, чем вы ее представите. Это значение может быть связано с каким-либо символом просто потому, что не было соотнесено с чем-то другим. Единственное, что для этого необходимо, – чтобы все приняли присвоенное символу значение.

Мы настолько хорошо владеем техникой двойственного восприятия, что можем создавать различные значения. Это дает нам способность к языковому выражению и письму. Позволяет мыслить математическими категориями. Наделяет способностью творить. Окружности и квадраты становятся геометрией и кубизмом. Точки и завитки – музыкой и поэзией. Между мышлением символами и способностью создавать культурные ценности существует непреложная связь. Ни одно другое живое существо не способно на это.

Впрочем, при рождении эта способность не полностью сформирована. Де Лоач удалось продемонстрировать это на ярком примере. В ее лаборатории одна маленькая девочка играет с кукольным домиком. В соседней комнате воссоздан идентичный домик реальной величины. Исследователь кладет маленькую пластмассовую собачку под диван в кукольном домике, а затем предлагает ребенку найти большую версию собаки в увеличенном варианте дома. Что же делает девочка? Трехлетний ребенок входит в комнату, тут же заглядывает под диван и видит там большую собаку. Но если бы малышке было два с половиной года, она не знала бы, где искать собаку, потому что еще не умела бы мыслить символически и заметить связь между маленькой и большой комнатами. Всесторонние исследования показали, что символическое мышление полностью развивается к трем годам. Мы мало чем отличаемся от обезьян, пока не перерастем этот ужасный возраст.

Практичная особенность

Символическое мышление – многофункциональное свойство. Нашим предкам не приходилось бы наступать на те же грабли, если бы они могли рассказать о своем опыте другим; было бы неплохо, если бы они использовали предупреждающие знаки. При помощи слов мы можем передать знания о жизненной ситуации и избавить всех остальных от необходимости проживать ее и выносить собственные уроки. Однако при этом нужно сохранить символику, выработанную нашим мозгом. Будучи биологической тканью, мозг подчиняется законам природы. И самый главный закон – это эволюция путем природного отбора: кто получит пищу, кто получит право размножаться и тем самым сможет передать свои гены следующему поколению. Какие этапы мы проходим на пути к цели? Какие признаки этого пути остались в нашем полуторакилограммовом интеллекте?

Вы, наверное, помните старые плакаты с изображением эволюционного развития до прямоходящих, высокоразвитых существ. Один такой висит у меня в кабинете. На первой ступени изображен шимпанзе, а последняя фигура в ряду выглядит как бизнесмен 1970-х годов. Между ними расположены странного вида существа, именуемые синантропом и австралопитеком. Но в этом плакате допущены две ошибки. Первая – почти все изображенное на нем неверно. И вторая – никто не знает, как верно. Пробелы в наших знаниях образовались из-за отсутствия наглядности. Почти все окаменелые останки древних людей можно уместить в вашем гараже, и еще останется место для велосипеда и газонокосилки. Результаты экспертизы ДНК позволили определить эволюционный путь, пройденный представителями нашего вида и его предшественниками. Сможем представить, что происходило на территории Африканского континента 7–10 миллионов лет назад. В отношении всего остального до сих пор ведутся ожесточенные споры специалистов.

Интеллектуальный прогресс человечества проходил довольно сложно.

Выводы формулировались на основе доступных данных – найденных орудий труда. Разумеется, это не самый точный способ; но, даже если бы он и был таковым, все равно не дал бы значительных результатов. На протяжении миллионов лет наши предки просто брали камни и разбивали их на части. Ученые, пытаясь сохранить чувство человеческого достоинства, называют их каменными топорами. Миллионы лет спустя прогресс все еще не был впечатляющим. Использовались также «каменные топоры», затачиваемые при помощи ударов о другие камни. Так у людей появились более острые камни.

Однако этого изобретения недостаточно для того, чтобы покинуть лоно Восточной Африки или любой другой экологической ниши. Ситуация изменилась с применением огня для приготовления пищи. Вероятно, было несколько волн миграции из Африки. Наши прямые предки, Homo sapiens, предприняли это путешествие 100 тысяч лет назад. Затем 40 тысяч лет назад случилось нечто неимоверное: древние люди стали рисовать и создавать скульптуры, предметы искусства и украшения. Никто не знает, чем вызваны столь кардинальные перемены, но они были весьма основательными. Тридцать семь тысяч лет спустя люди уже строили пирамиды. А через пять тысяч лет изобрели ракетное топливо.

Но что заставило человечество ступить на этот путь? Можно ли объяснить рывок в развитии способностью к двойственному восприятию? Ответ на этот вопрос полон противоречий, и даже самое простое объяснение далеко не такое уж понятное. Видимо, эти великие усилия были обусловлены резким изменением погодных условий.

Новые правила выживания

Большая часть предыстории человечества протекала в условиях климата, подобного джунглям Южной Америки: туманный, влажный, требующий кондиционирования. Спокойный и предсказуемый. Затем климат изменился. По предположениям ученых, за последние 40 миллионов лет было не менее семнадцати ледниковых периодов. Только в нескольких местах, таких как, например, тропические леса Амазонки и Африки, сохранился засушливый, схожий с теперешним климат. Ледяной покров пришел из Гренландии, и умеренно теплый климат сменился смертельно холодным. Сто тысяч лет назад, родившись в условиях арктического климата, через десять лет вы нежились бы в лучах солнца, сбросив набедренную повязку.

Такая нестабильность оказала сильное влияние на все существа, стремящиеся противостоять ей. Многим это не удалось. Правила выживания изменились, и новые виды живых существ заполняли создавшийся вакуум, по мере того как их соседи вымирали. Древние люди столкнулись с превращением тропиков Северной и Восточной Африки в засушливые, пыльные равнины – постепенный, но неумолимый процесс начался около 10 миллионов лет назад. Одни ученые склонны считать, что причиной этого было влияние глобальных атмосферных течений на вершины Гималаев. Другие полагают, что виной стало внезапное возникновение Панамского перешейка, в результате которого изменились течения Тихого и Атлантического океанов; якобы оно вызвало глобальные катаклизмы, подобные современному Эль-Ниньо¹¹.

Какой бы ни была причина, погодные условия во всем мире, включая и Африку, изменились. Однако не слишком резко – данный феномен получил название «эффект Златовласки»¹². Если бы изменения случились внезапно, жестокий климат уничтожил бы всех наших предков, а я не написал бы эту книгу. Если бы изменения протекали слишком медленно, то не было бы необходимости развивать символическое мышление, стало быть, и книги не было бы. Как и в случае со Златовлаской и третьей тарелкой каши, условия создались самые подходящие для того, чтобы стряхнуть нас с удобных деревьев, но не настолько суровые, чтобы убить нас, когда мы упали на землю.

Приземление было только началом тяжелой работы. Люди сразу заметили, что все норы уже заняты. Местные обитатели завладели источниками питания, и большинство из них были сильнее и быстрее наших далеких предков. Привыкнув больше к деревьям, чем к земле, покрытой травой, наши предки столкнулись с понятием «равнина». Если вы думаете, что мы начали процесс эволюции на горизонтальной поверхности с табличкой на спине: «Съешь меня, я жертва», то ошибаетесь.

Джазовая импровизация

Вы можете подумать, что шансы на выживание были невелики. И будете правы. Популяция древних людей составляла не более двух тысяч особей, по другим данным – не более нескольких сотен. Как же тогда им удалось из слабого меньшинства превратиться в растущую и мощную семимиллиардную волну человечества? По мнению Ричарда Поттса, руководителя Программы по изучению происхождения человека Национального музея естественной истории имени Смитсона, существует только один способ. Поставьте крест на стабильности. Не пытайтесь противостоять изменениям. Перестаньте думать о взаимодействии с соседями, так как это не мотив для выживания. Адаптируйтесь к переменам.

Великолепная стратегия! Вместо того чтобы учиться выживать в одной-двух экологических нишах, мы принялись за весь мир. Те, кто был не в состоянии быстро решать новые проблемы или учиться на ошибках, не выживали достаточно долго, чтобы передать свои гены. В результате эволюции мы не стали сильнее, мы стали умнее. Клыки мы отрастили не во рту, а в голове – довольно-таки разумно! Мы продолжали осваивать небольшие рифтовые долины Восточной Африки. А затем принялись за весь мир.

Назвав это явление теорией вариативного отбора, Поттс попытался объяснить, почему наши предки приобрели аллергию на негибкость и глупость. Осталось мало окаменелых доказательств этого прогресса – что стало еще одним поводом для споров, – но все исследователи согласны с двумя аспектами: во-первых, бипедализм¹³, а во-вторых, увеличение размера человеческого черепа.

Теория вариативного отбора спрогнозировала несколько простых вещей в отношении обучения человека. Ее прогнозы касались взаимодействия двух сильных качеств мозга: возможности сохранять приобретенные знания, то есть своеобразной базы данных, и способности импровизировать на основе этих данных. Первое позволяет понять, когда мы допустили ошибку. Второе позволяет учиться на ошибках. Оба свойства формируют способность вносить новую информацию в постоянно изменяющихся условиях и могут быть сопоставимы с тем, как мы конструируем классы и кабинеты.

Любая среда для обучения, которая основывается только на факторе хранения информации или только на способности к импровизации, не учитывает и половины наших способностей. Это фатальная ошибка. В связи с этим мне вспомнились джазовые гитаристы: если им хорошо знакома теория музыки, но они ничего не знают о том, как импровизировать на концерте, ничего у них не выйдет. Некоторые школы и работодатели пропагандируют использование стабильной, механически заученной базы данных, игнорируя импровизаторские инстинкты, формировавшиеся миллионы лет. От этого страдает креативность. Другие, напротив, поддерживают способности к творчеству, не ставя на первое место создание фонда знаний. Они игнорируют нашу потребность в глубоких знаниях об объекте, которые запоминаются и сохраняются в высокоструктурированной базе данных. В результате мы имеем прекрасных импровизаторов без глубоких знаний. Возможно, вам знакомы такие люди и среди ваших коллег. Они похожи на джазовых музыкантов, и создается впечатление, что они способны импровизировать, но при этом ничего не знают. Можно сказать, что они подобны джаз-гитаристам, играющим на несуществующей гитаре.

Выпрямившись во весь рост

Теория вариативного отбора позволяет объяснить двойственность восприятия, но не дает ничего для понимания идей Джуди де Лоач или объяснения таких уникальных способностей человека, как умение производить вычисления и писать любовные романы. Многие животные способны формировать базу данных знаний, и многие способны создавать инструменты и даже креативно использовать их. Тем не менее обезьяны не пишут симфонии. Они вообще не могут писать. А люди сочиняют музыкальные произведения и, чтобы их послушать, тратят все свои сбережения на покупку абонемента в Нью-Йоркскую филармонию. Должно быть, что-то иное в истории эволюции сделало человеческое мышление уникальным.

Одна из произвольных генетических мутаций – это адаптация к преимуществам прямохождения. Деревья исчезли (или исчезали), поэтому люди должны были справляться с новым опытом – преодолением длинных дистанций между источниками питания, что особым образом задействовало две ноги. Бипедализм стал отличным приспособлением в условиях исчезающих тропических лесов. Но произошла еще одна, более важная перемена. Это привело к изменению строения таза, и нижние конечности больше не были направлены вперед (как у обезьян). Таз начал выполнять функцию несущей конструкции, обеспечивающей возможность держать голову над травой (такую же функцию он выполняет и сейчас). Прямохождение привело к определенным последствиям. Во-первых, освободились руки. Во-вторых, ходить на двух ногах оказалось энергетически эффективно. Требовалось меньше калорий, чем при хождении на четырех. Тела наших предков использовали излишки энергии не для того, чтобы нарастить мышцы, а для того, чтобы развить мозг, – подтверждением служит мозг современного человека, составляющий 2 процента от массы тела и требующий до 20 процентов всей потребляемой организмом энергии.

Такие изменения структуры мозга привели к шедевру эволюции – области, отличающей наш вид от других. Речь идет о префронтальной коре головного мозга, расположенной непосредственно за лобной костью.

Впервые функции этой части мозга были описаны в связи с получением профессиональной травмы человеком по имени Финеас Гейдж; это самый известный в мире науки о мозге случай. Травма не была смертельной, но семья Гейджа, наверное, желала бы этого. Он был начальником бригады железнодорожных строителей. Веселый, умный, трудолюбивый и ответственный мужчина; многие отцы желали видеть его своим зятем. 13 сентября 1848 года Гейдж заложил взрывчатку между камнями при помощи шпалоподбойки – метровой штанги диаметром 2,5 сантиметра. От взрыва штанга отлетела в голову рабочего, прошла под глазом и повредила большую часть префронтальной коры. Чудом Гейдж выжил, но стал бестактным, импульсивным и грубым. Он ушел из семьи и менял работу одну за другой. Друзья говорили, что он больше не был самим собой.

Таково первое доказательство влияния префронтальной коры на некоторые уникальные когнитивные способности человека, которые называют исполнительными функциями: способность решать проблемы, сосредоточивать внимание и подавлять эмоциональные импульсы. Эта область мозга контролирует многие аспекты поведения, что и отличает нас от животных. И от подростков.

Знакомьтесь: ваш мозг!

Префронтальная кора стала новым дополнением мозга. Внутри черепной коробки заложены три мозга, и их структурные части формировались в течение миллионов лет. (Теория «триединого мозга» – одна из моделей, при помощи которой ученые описывают организационную структуру свода мозга.) Самая древняя нейроструктура составляет ствол мозга, или «мозг ящера». Это довольно оскорбительное название отражает тот факт, что этот отдел мозга выполняет те же функции, что и мозг ящерицы-ядозуба. Ствол отвечает за большинство рутинных операций, выполняемых телом. Его нейроны регулируют дыхание, частоту сердцебиения, сон и бодрствование. В нем, как в Лас-Вегасе, всегда царит активность, подсказывающая мозгу, спите вы или бодрствуете.

Располагающийся сверху мозговой ствол похож на скульптуру скорпиона, несущего сморщенное яйцо на спине. Лимбическая система человека расположена там же, где и у многих млекопитающих, из-за чего она и получила название paleomammalian¹⁴. Этот отдел головного мозга отвечает за выживание биологического организма, а не за человеческий потенциал. В его функции входит то, что некоторые ученые называют четырьмя «С»¹⁵: сражаться, съедать, спасаться и совокупляться (то есть репродуктивная функция).

Некоторые отделы «второго мозга» имеют огромное значение для правил мозга. Клешня скорпиона, называемая миндалиной, заставляет испытывать гнев. Или страх. Или удовольствие. Или вспоминать о прошлом опыте, когда вы испытывали гнев, страх или удовольствие. Миндалевидное тело отвечает за эмоции и воспоминания о них. Нога, соединяющая клешню с телом скорпиона, называется гиппокамп. Гиппокамп превращает кратковременную память человека в долговременную. Хвост скорпиона обвивает яйцеобразное образование, похожее на букву «С», как будто защищая его. Это яйцо – таламус, одна из самых активных частей мозга – контрольный пункт чувственного восприятия. Находясь точно в центре головного мозга, он обрабатывает сигналы, поступающие из каждого уголка нашей вселенной, и затем направляет их в определенные участки коры головного мозга.

Рис. 1. Основные отделы головного мозга

Как именно все это происходит – покрыто тайной. Большие нейронные пути пролегают в этих двух частях мозга, соединяясь с другими путями и внезапно разделяясь на тысячи веток. Нейроны (нервные клетки) вспыхивают жизнью, затем внезапно гаснут, потом снова загораются. Комплексные цепи электрической информации потрескивают скоординированно, по повторяющейся модели и убегают куда-то в темноту, передавая информацию на неопределенные расстояния.

Подобно своду собора, кора головного мозга возвышается над обоими полушариями. В переводе с латинского cortex означает «кора», она покрывает мозг. Электрически она связана с внутренней средой. Эта «кожа» по толщине такая же, как папиросная бумага. Кажется, будто она втиснута в пространство, слишком маленькое для размеров ее поверхности. Так и есть: если кору распрямить, она окажется размером с пеленку для младенца; по виду кора головного мозга напоминает скорлупу ореха. Сотни лет исследователи заблуждались относительно функций коры головного мозга. До Первой мировой войны наука не имела представления о том, что каждый отдел коры имеет свою специализацию: речь, зрение, память. На войне было ранено множество солдат, и изобретательность и исследовательский дух врачей помогли им выжить после ранений. Некоторые травмы задевали периферию мозга и разрушали только крохотные участки коры. Много солдат получили такие ранения, которые позволяли ученым детально изучить повреждения головного мозга и странное поведение, которое они вызывали. Их открытие ужасным образом подтвердилось во время Второй мировой войны, и тогда была составлена полная структурно-функциональная карта мозга, – обратите внимание, как она изменилась в течение века.

Ученые выяснили, что с эволюцией мозга развивались и наши головы, постоянно увеличиваясь в размере. Изогнутый тазобедренный сустав и большая голова – не самое удачное анатомическое соседство. Таз – родовой канал – должен быть достаточно широким для рождения детей все с более крупными головами. Многие матери и дети раньше умирали в процессе поиска анатомического компромисса. Роды без медицинского вмешательства все еще остаются достаточно рискованным делом. Какой выход? Рожать детей, пока их голова достаточно мала для того, чтобы пройти через родовой канал. В чем проблема? Мозг ребенка может остановиться в развитии вне лона матери, и компромисс обернется появлением слабого создания, неспособного противостоять хищникам и непригодного для выполнения репродуктивной функции на протяжении более чем десятилетия. Это целая вечность, если живешь в условиях того внешнего мира, который был нам домом в течение веков. В прежние жестокие времена у человека рождалось потомство, способное обучаться всему, но первые несколько лет непригодное для чего-то иного. Так и возникли понятия «ученик», «взрослый», «учитель». В интересах человека было научить своих детей: выживание нашего вида зависело от нашей способности защищать и обучать потомство.

Конечно же, процесс обучения детей, занимающий годы, был неприемлем для наших предков, так как взрослые могли быть убиты, что остановило бы содержательный процесс воспитания. Слабым существам требовался подход, дающий возможность превратиться во взрослых в пределах родительского ареала и покинуть его готовыми к размножению. Мы приняли странное решение: решили поладить друг с другом.

Рука руку моет

Представьте, что вы не самая крупная особь в общине, но у вас есть тысячи лет, чтобы стать таковой. Что бы вы сделали? Для животного найдется самое простое решение – стать физически крупным, укрепив мышцы и кости, как альфа-самец в стае собак. Но существует и другой путь увеличения биомассы. Он заключается не в создании тела, а в создании союзников. Если скооперироваться с соседями, можно удвоить свои силы, даже если лично не станешь сильнее. И все равно будешь доминировать. Вы хотите побороть шерстистого мамонта? Борьба в одиночку будет похожа на схватку олененка Бэмби с Годзиллой. Если же выйти на противника вдвоем или втроем, это уже будет достойное соперничество. Вместе можно придумать, как сделать так, чтобы мамонт упал со скалы. У нас имеется достаточно доказательств того, что именно так древние люди и делали.

Этот подход изменил правила игры. Мы научились сотрудничать, то есть ставить общие цели, учитывающие интересы всех союзников. Конечно, для того чтобы понимать интересы союзника, нужно уметь распознавать мотивацию других, что им нравится и чего они боятся. Необходимо знать об их заветных желаниях.

Осознав, что передача опыта и групповая сплоченность позволяют доминировать, люди изменили свое миропонимание. Если я скажу: муж умер, затем умерла жена, – на первый взгляд, для вас в этом сообщении нет ничего примечательного. Но что если я добавлю два коротких слова: муж умер, затем умерла жена – от горя? Вам вдруг откроется внутренний мир жены, ее душевное состояние, возможно, даже взаимоотношения с супругом.

Такое мышление свидетельствует о том, что мы обладаем моделью сознания. Мы представляем мир, руководствуясь мотивами окружающих, присваивая их даже домашним любимцам и неодушевленным предметам. (Я был знаком с человеком, который обращался со своей яхтой, как с женой. Он делал ей подарки!) Эта человеческая способность помогает в выборе партнера для ежедневного совместного «плавания» и воспитания детей. Модель сознания не присуща другим живым существам. По своей сути она близка к телепатии.

Способность заметить чью-то психическую жизнь и сделать соответствующие умозаключения требует интеллектуальных способностей и, как ни странно, умственной деятельности. Поиск фруктов в джунглях – просто детская игра по сравнению с умением предсказывать и манипулировать другими. Многие ученые полагают, что между приобретением этого навыка и интеллектуальным доминированием человека на планете существует прямая зависимость.

Угадать психическое состояние другого человека довольно сложно, ведь над его головой не появляются предупреждающие знаки и не загорается надпись, сообщающая о его мотивах. Мы пытаемся определить то, что не проявляется в материальном мире. Этот талант доведен у нас до автоматизма: используя его в любой сфере деятельности, мы даже не задумываемся. Помните, как мы преобразовали линию в «1» и i? Теперь у нас есть два значения: линия и объекты, которые она представляет. Выходит, мы согласны с Джуди де Лоач. Наше интеллектуальное мастерство (язык, математика, искусство), возможно, возникло благодаря сильной потребности предугадывать психологическое состояние союзников.

Прочувствовать

Итак, если верно, что способность к обучению развивалась из-за необходимости поддерживать отношения с другими особями, значит, она может подвергаться влиянию эмоционального окружения. Неожиданные результаты эксперимента служат тому подтверждением. Качество обучения частично зависит от отношений между учеником и учителем. Успешность в бизнесе отчасти зависит от отношений между руководителем и подчиненным.

Я вспомнил историю об одном авиаинструкторе, которого хорошо знал. Он рассказал мне о своей лучшей ученице и уроке, который он вынес, обучая ее. Студентка на отлично прошла наземный инструктаж, сдала тесты на тренажерах и успешно завершила весь учебный курс. В воздухе она продемонстрировала удивительные врожденные способности быстро принимать решения даже в условиях резко меняющейся погоды. Однажды, будучи в воздухе, инструктор заметил, что она делает нечто совершенно невообразимое. У него выдался плохой день, и он сорвался на ней, резко убрав ее руки со штурвала. Он со злостью указал на приборы. Ошеломленная студентка попыталась исправить ситуацию, но из-за стресса только наделала еще больше ошибок. Она была не в состоянии думать и, схватившись руками за голову, расплакалась. Инструктор взял управление самолетом в свои руки и посадил его. Долгое время студентка не могла вернуться в кабину самолета. Тот случай отразился не только на отношениях между ней и инструктором, но и на ее способности учиться. Инструктор тоже был подавлен. Если бы он мог предвидеть ее реакцию на свое поведение, то никогда бы так не поступил.

Если человек не чувствует себя в безопасности рядом с учителем или руководителем, он не сможет работать хорошо. Если в отношениях с учеником существует непонимание, учитель не сможет установить с ним контакт, а ученик может замкнуться в себе. Именно это произошло в случае с инструктором и студенткой. В главе 8 вы узнаете, какой вред стресс наносит определенным когнитивным процессам. А прочитав главу 4, вы поймете, что если учитель не может удержать внимание студента, то знания не будут закодированы в базе данных мозга. Итак, мы выяснили, что отношения играют большую роль в обучении человека, и убедились, что отношения между учителем и учеником имеют значение. Мы говорили об обучении такой высокоинтеллектуальной и опасной деятельности, как пилотирование, успех которой тоже полностью зависит от чувств.

Следует отметить, что толчок к эволюции человека был дан незаметными изменениями погодных условий. Понимание этого позволило нам иначе взглянуть на то, как человек обучается: мы научились импровизировать, опираясь на имеющиеся опыт и знания и развивая символическое мышление. Обе эти способности пригодились нам для выживания в саваннах и до сих пор нужны, несмотря на то что мы давно сменили среду обитания на классы и кабинеты.

Резюме

• В нашей голове заключен не один, а три мозга. Один, доставшийся в наследство от пращуров, отвечает за естественное функционирование биологического организма; второй управляет эмоциями; и третий, располагающийся поверх первых двух, как тонкий слой желе, и делает нас высокоразвитыми, интеллектуальными существами.

• Когда климатические колебания уничтожили источники питания, древние люди переместились из лесов в саванны и, приспособившись к изменениям, стали доминировать на планете. Встав на две конечности (вместо четырех), древние люди освободили энергию для развития мозга.

• Символическое мышление – уникальный дар человека. Мы развили эту способность благодаря потребности понимать намерения и мотивацию других особей, что позволило нам взаимодействовать в группах.

Правило № 3. Мозг каждого человека имеет различную электропроводимость нейронов

Интересно проанализировать неудачи Майкла Джордана в спорте, не правда ли?

В 1994 году лучший в мире баскетболист, признанный телевизионным спортивным каналом ESPN лучшим спортсменом XX века, принял решение выйти из игры и заняться бейсболом. Участие Джордана в одном сезоне не увенчалось успехом: его результат (20,2) стал самым низким по сравнению с результатами постоянных игроков лиги в тот год. Вдобавок он допустил одиннадцать ошибок, играя на удаленном участке поля, что также стало худшим результатом в лиге. Джордан показал настолько плохую игру, что не смог пройти квалификацию даже в запасной состав Низшей лиги. Хотя кажется абсурдным, что человек с превосходной физической подготовкой плохо покажет себя в каком-либо виде спорта, такое бывает, и пример Джордана тому доказательство.

Его провал был еще более постыдным в свете того, что другой легендарный спортсмен Кен Гриффи-младший в тот же год продемонстрировал великолепные результаты на бейсбольной площадке. Гриффи превосходно владел всеми навыками, которых, казалось, недоставало Джордану, причем играл он в Главной лиге, за что мы премного ему благодарны. В 1990-х годах Гриффи играл за команду Seattle Mariners, не сдавая позиций на протяжении почти десятилетия с процентом отбивания 30 и 422 хоум-ранами¹⁶. Он занимает шестое место в рейтинге хоум-ранов за всю историю бейсбола.

Как и Джордан, Гриффи-младший играл на дальней части поля, но, в отличие от первого, великолепно ловил мячи; казалось, он парит в воздухе. Парит в воздухе? А разве не этим был знаменит Джордан? Строго регламентированная атмосфера бейсбольной площадки не способствовала раскрытию таланта спортсмена, и он вернулся к тому, в чем его мозг и мышцы были лучшими, – к легендарному продолжению своей ошеломляющей баскетбольной карьеры.

Что же происходило с телами этих двух спортсменов? Как способности мозга сообщаться с мышцами и скелетом привели к развитию различных талантов? Это связано с индивидуальными особенностями электропроводимости нейронов – «проводкой». Чтобы разобраться в этом, вначале выясним, что происходит в мозге в процессе обучения, поговорим об огромной роли опыта в развитии мозга – включая вопрос, почему близнецы, обладающие одинаковым опытом, имеют разный мозг, – и узнаем, что у многих есть нейрон Дженнифер Энистон. Я не шучу.

Яичница и черника

Еще в начальной школе вы узнали, что все живое состоит из клеток, и в основном это действительно так. Мало в каких процессах, протекающих в многоклеточных биологических организмах, не задействованы клетки. Можете недооценивать их вклад в жизнедеятельность, но клеткам это безразлично, так как их нельзя контролировать. Они спокойно трудятся за кулисами, наблюдая за всем, что вы делаете в своей жизни. Некоторые клетки настолько скромны, что начинают нормально работать исключительно после того, как теряют способность функционировать. Например, четыре килограмма поверхности кожи человека практически мертвы. Это позволяет другим клеткам защитить вас от ежедневного ветра, дождя и пролитого горячего кофе во время баскетбольного матча. Можно сказать, почти каждый сантиметр поверхности вашего тела мертв.

В биологической структуре живых клеток легко разобраться. Большинство из них похожи на яичницу-глазунью. Белок – это цитоплазма, а желток – ядро. Ядро содержит в себе прототип для дальнейшего производства клеток – молекулу ДНК. ДНК содержит гены, маленькие фрагменты биологических инструкций, которые определяют всё – от роста человека до его стрессоустойчивости. В ядре, похожем на желток, помещается достаточно много генетического материала. Более 2,5 килограмма вещества втиснуто в объем размером с микрон. Микрон равен 0,0001 сантиметра, следовательно, разместить ДНК в ядре – все равно что втиснуть 40 километров рыболовной лески в ягоду черники. Ядро похоже на вагон метро в час пик.

В последние годы наука сделала одно неожиданное открытие: оказывается, ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота, не произвольно скручена в ядре, как вата внутри плюшевого медведя, а свернута сложным, строго определенным способом. Это хитроумное молекулярное плетение дает клеткам разные возможности для «карьерного» роста. Свяжите ДНК одним узором – и клетка станет частью печени. Сложите по-другому – и клетка станет частью системы кровообращения. Скрутите ДНК иначе – и получите нейрон, а вместе с тем и способность прочитать это предложение.

Как выглядит один из этих нейронов? Попробуйте-ка раздавить яичницу-глазунью ногой. Разбрызганная по полу масса будет похожа на многоконечную звезду. Теперь продлите одну из вершин. Смелее. Большим пальцем расплющьте самую крайнюю точку вершины, которую только что вытянули. Теперь она похожа на уменьшенную копию большого многоугольника. Две раздавленные звезды, соединенные толстой линией. Так выглядит обычный нейрон. Нервные клетки бывают различного размера и формы, но вид большинство имеет такой. Раздавленная ногой часть называется клеточным телом. Вершины получившейся звезды – дендриты. Вытянутая часть – это аксон, а маленькая раздавленная пальцем звезда на конце аксона – его терминаль.

Нервные клетки позволяют создать нечто утонченное – человеческую мысль. Чтобы понять, как это происходит, отправимся в путешествие в крошечный мир нейронов. Идею такого путешествия я позаимствовал из одного фильма, который видел в детстве. Он назывался «Фантастическое путешествие», и его автором был Гарри Клейнер. (Чуть позже легендарный писатель-фантаст Айзек Азимов написал книгу с подобным сюжетом.) Это история о группе ученых, которые отправились в путешествие по человеческому телу в уменьшенной до микроскопического размера подводной лодке. Мы тоже используем такую подводную лодку, которая поможет нам увидеть нервные клетки и мир, в котором они существуют. Первым пунктом назначения станет нейрон, расположенный в гиппокампе.

По прибытии к нейрону мы высадимся в древнем лесу. Но нужно быть осторожными, потому что он электрифицирован. Везде видны погруженные в воду сплетенные ветви и огромные стволы, похожие на трубы. Повсюду вспыхивают искры электрического тока, который бежит вверх и вниз по этим трубам. Задрожав от электрического разряда, проходящего сквозь деревья, труба внезапно извергает большое облако из крошечных химических частиц.

Но это вовсе не деревья, а нейроны с особой структурой. Приближаясь к одному из них, понимаешь, что их кора похожа на смазочное масло. В действительности это и есть масло. В нежном внутреннем мире человека, среде обитания нейрона, двойной слой фосфолипидов напоминает по консистенции растительное масло. Его структура придает форму нейронам, подобно тому как скелет придает форму телу. Когда мы погрузимся внутрь клетки, первым делом увидим этот скелет. Итак, погружаемся.

Здесь очень тесно, невероятно тесно, даже неуютно. На всем пути нам придется пробираться через множество перемычек – протеиновые кораллы, представляющие собой скелет нейрона. Благодаря этим густым образованиям нейрон имеет трехмерную структуру. Большинство частей скелета находится в постоянном движении, поэтому мы должны будем постоянно уклоняться. Миллионы молекул спокойно плывут навстречу нашему кораблю, но с интервалом в несколько секунд его начинает трясти от электрических разрядов. Не станем здесь задерживаться.

Заплыв

Мы покидаем обитель нейрона. Опасные заросли белка сменились затопленным каньоном, спокойным и бездонным, по которому нас несет течение. Вдали виднеются другие нейроны. Мы находимся в области между двумя нейронами, которая называется синаптической щелью, и первое, что бросается в глаза, – мы здесь не одни. Мы плывем в окружении множества стаек крошечных молекул. Они вышли из нейрона, в котором мы только что побывали, и теперь, беспорядочно двигаясь, стремятся к следующему, виднеющемуся впереди. Через несколько секунд они разворачиваются и устремляются снова в сторону нейрона, который только что покинули. И он мгновенно поглощает их. Эти стаи молекул называются нейротрансмиттерами и представляют собой молекулярные частицы. Как крошечные курьеры, они служат для передачи информации между нейронами внутри каньона, или, правильнее сказать, синаптической щели. Клетки, обеспечивающие их выход, называются пресинаптическими нейронами, а клетки, которые их впускают, – постсинаптическими нейронами.

Обычно нейроны выделяют химические вещества в синапс вследствие реакции на электрический заряд. Ответная реакция принимающего нейрона может быть положительной или отрицательной. Нейроны способны отключаться от нейроэлектрического окружения (этот процесс называется ингибированием) или подвергаться электрическому воздействию, что обеспечивает передачу сигнала от пресинаптического постсинаптическому нейрону: «Я получил сигнал и передаю хорошую новость дальше». Затем нейротрансмиттеры возвращаются в родную клетку, что называется обратным захватом. Когда клетка поглощает их, система перезагружается и готова к новому сигналу.

Оглядевшись в синапсе по сторонам, мы замечаем нейронный лес, огромный и, на первый взгляд, далекий, с удивительно сложной структурой. Рассмотрим два нейрона, между которыми сейчас находимся. Представьте себе, что два дерева вырвали с корнями и перевернули на 90 градусов таким образом, чтобы их корни, располагающиеся напротив, тесно переплелись – примерно так выглядят два взаимодействующих нейрона. И это самый простой пример. Обычно тысячи нейронов сплетаются друг с другом, занимая лишь небольшие апартаменты в жилищном комплексе нервной системы. Их ветви создают неимоверное количество сплетений. Как правило, формируется десять тысяч точек соединения, каждая из которых отделена синапсом – тем затопленным каньоном, по которому мы плывем.

Всматриваясь в этот подводный гиппокамповый лес, мы замечаем нарушающие спокойствие движения. Извиваясь, словно змеи, в ритме химических потоков колышутся некоторые ветви. Неожиданно конец одного нейрона вздувается, слегка увеличившись в диаметре. Края нейронов разделяются, подобно змеиному языку, и формируют два соединения там, где прежде было одно. По мере того как электрический заряд с треском пробегает через эти движущиеся нейроны со скоростью 400 километров в час, тучи нейротрансмиттеров заполняют пространство между стволами.

Нам остается поклониться нашей субмарине, благодаря которой мы оказались на неизведанной территории и наблюдаем за работой человеческого мозга при обучении.

Радикальное перевоплощение

Нейробиолог и биохимик Эрек Кандел сыграл большую роль в исследовании этого процесса на клеточном уровне. За важные открытия в 2006 году он был удостоен Нобелевской премии, что, несомненно, порадовало бы ее учредителя Альфреда Нобеля. Кандел доказал, что в процессе обучения «проводка» человеческого мозга меняется. Он продемонстрировал, что даже простая информация вызывает изменение структуры нейронов, задействованных в этом процессе. В целом физические изменения возникают в результате функциональной организации и реорганизации мозга – поразительно! Мозг постоянно обучается новым вещам, следовательно, его «проводка» постоянно меняется.

Кандел впервые выявил этот факт, изучая не человека, а морские огурцы. Сделанное им в ходе исследования открытие несколько уязвляло человеческое самолюбие. Неужели же мозг человека обучается таким же образом, как и нервные клетки морских огурцов? То же самое прослеживается и у большого количества других животных. Нобелевская премия за это открытие была присуждена потому, что Кандел описал процесс мышления фактически каждого существа, способного мыслить.

Мы наблюдали эти физические изменения, когда наша подводная лодка бороздила просторы синапса между двумя нейронами. Когда нейроны учатся, они вздуваются, покачиваются и разделяются. Разрывая связь в одной точке, они перемещаются в соседнюю область и создают связи с новыми соседями. Многие нейроны остаются на месте, простирая свои электрические конечности навстречу друг другу и тем самым увеличивая эффективность передачи информации. У вас может разболеться голова, если задумаетесь о том, что прямо в данный момент в вашей голове большое количество нейронов двигается, подобно рептилиям, переползая с места на место, становится толще с одного конца и разделяется. И все это происходит для того, чтобы вы смогли запомнить, например, эту историю об Эрике Канделе и морских огурцах.

Впрочем, еще до Кандела, в XVIII веке, итальянский ученый Винченцо Малакарне провел ряд удивительно новаторских на то время исследований. Обучив птиц определенным командам, он умертвил их, чтобы исследовать их мозг. Обнаружилось, что в сравнении с обычными птицами у этих в определенной области мозга образовались особые складки. Пять лет спустя Чарлз Дарвин выявил подобное различие между мозгом диких животных и их домашних собратьев. Мозг диких животных был на 15–30 процентов крупнее, чем у прирученных. Это свидетельствовало о том, что в условиях суровой действительности дикие животные постоянно учились чему-нибудь, и приобретаемый опыт изменил «проводку» в их головах.

То же самое происходит и с человеком. Мы можем наблюдать это и в баре с латиноамериканской музыкой в Новом Орлеане, и в чинных холлах Нью-Йоркской филармонии. И там, и там собираются скрипачи. Строение их мозга серьезно отличается от строения мозга тех, кто не играет на скрипке. Участок мозга, отвечающий за движение левой руки, которой они выполняют сложные, утонченные движения, выглядит так, словно музыканты придерживались диеты с высоким содержанием жиров. Эта область увеличена, вздута и изборождена, в отличие от области, отвечающей за движения правой руки, в которой держат смычок, выглядящей анорексично и имеющей не столь сложную структуру.

Мозг работает как мышца: чем больше активности вы проявляете, тем крупнее и сложнее он становится. Приводит ли это к развитию интеллекта – другой вопрос, но факт остается неоспоримым: физическая активность влияет на форму мозга. Вы можете создавать и изменять «проводку» простой сменой музыкального инструмента или вида спорта.

Укомплектовать!

Дети занимают места в первом ряду самого масштабного проекта на планете Земля. На мозге каждого новорожденного должна быть надпись: «Укомплектовать». Человеческий мозг лишь частично формируется при рождении, и процесс окончательной комплектации происходит в последующие годы. Самые важные работы завершаются к двадцати годам, а окончательная наладка – когда человеку уже за сорок.

Дети рождаются с таким же количеством связей, как и у взрослых. Однако к трем годам связи в определенных областях мозга удваиваются, а то и утраиваются, что дает нам основания полагать, что развитие мозга ребенка – это ключ к интеллектуальному успеху в будущем. Это неправда, но обсуждать этот вопрос сейчас мы не станем. Процесс удваивания и утраивания тоже недолог. Вскоре мозг берет крошечный секатор и прореживает то, что было создано тяжелым трудом. В этот момент детям около восьми лет, и они снова уравниваются со взрослыми по количеству нейронных связей. И если бы им не предстояло пройти период полового созревания, все – настал бы конец истории. Однако это только середина.

При половом созревании многие процессы стартуют заново. Разные участки мозга начинают развиваться. Снова наблюдается безумный рост и обрезка нейронов. К моменту, когда родители начинают задумываться о финансовой помощи старшеклассникам в колледже, мозг их чад успокаивается и взрослеет (или что-то вроде того). Кривая этого процесса напоминает двугорбого верблюда. Большая активность наблюдается в критические два года, а затем еще большая – в подростковый период.

Хотя может показаться, что клетки-солдаты по команде «Расти!» дружно начинают шагать в ногу и ничто не тревожит их военную дисциплину в запутанном мире мозга, именно тогда в игру вступают правила мозга. Даже поверхностное исследование подтверждает разную степень роста определенных участков у разных людей. Неважно, идет речь о детях или подростках, – у них в разной степени развиваются определенные области мозга. Наблюдаются большие отличия в степени роста или «обрезки» и интенсивности этих процессов.

Я вспоминаю школьные фотографии моей жены, сделанные в то время, когда она познавала все прелести американской системы образования. Она проучилась практически все классы начальной и средней школы с одними и теми же ребятами (и с большинством из них дружит по сей день). Конечно, старомодные прически учителей вызывают у нас смех; меня всегда больше интересовало, как выглядели тогда дети. И зачастую я просто не верил своим глазам.

Первый снимок сделан в первом классе. Все дети приблизительно одного возраста, но по их виду это сложно определить. Одни дети небольшого роста, другие вымахали высокими. Одни похожи на уменьшенные копии зрелых спортсменов. Другие же как будто только вчера освободились от пеленок. Девочки чаще выглядят старше, чем мальчики. На фотографиях классов начальной школы ситуация усугубляется. Некоторые мальчики выглядят так, будто их развитие остановилось на уровне третьего класса, а у кого-то уже начинают пробиваться усы. Некоторые девочки плоскогрудые и больше похожи на мальчиков. Другие, напротив, развиты настолько, что сами могут быть матерями.

К чему я веду? Если бы мы могли, словно рентгеном, просветить глазами их головы, то увидели бы, что их мозг развит так же неодинаково, как и их тела.