Торкель Клингберг - Перегруженный мозг. Информационный поток и пределы рабочей памяти

• Название: Перегруженный мозг. Информационный поток и пределы рабочей памяти
• Автор: Торкель Клингберг
• Издательство: ООО «Издательство «Ломоносовъ»
• Жанр: Психология
• Год: 2010
• ISBN: 978-5-91678-036-9

Известный нейрофизиолог делится своими мыслями о том, что может требовать человек от своего мозга при современном темпе жизни. Как избавиться от постоянного стресса? Как влияют на нас компьютерные игры, популярные фильмы и сериалы? Вредны ли препараты для концентрации внимания? И главный вопрос, который ставит автор, — можно ли тренировать «интеллектуальные мышцы»?

Торкель Клингберг — профессор Каролинского института в Стокгольме. Занимается изучением мозговой деятельности. Книга Т. Клингберга «Перегруженный мозг» стала событием в Швеции. Она переведена на английский язык и пользуется большой популярностью в США и других англоязычных странах.

---

Удастся ли Лотте отгородиться от внешнего мира, будет определяться двумя факторами: трудоемкостью задачи и количеством помех. Трудоемкость задачи зависит как от объема информации, которую ей надо удержать в рабочей памяти, так и от ресурсов ее рабочей памяти.

На рабочую память Лотты может влиять и то, в какой она сейчас форме и в каком состоянии. Если у нее есть ребенок, который не дает ей спать по ночам, от нехватки сна деятельность ее рабочей памяти временно ухудшится, задача покажется более сложной, и Лотту будет легче отвлечь. Нагрузка на рабочую память может зависеть, и от сложности текста — длинные предложения и специальные термины требуют от рабочей памяти большего напряжения.

Представим себе, что мы положили на две разные чаши весов рабочую память и помехи, чтобы выяснить, как наша рабочая память справится с задачей. Если помех много, рабочая память должна «потрудиться». Если рабочая память перегружена большим количеством информации, мы легче отвлекаемся на внешние раздражители.

Высокий уровень помех, характерный для современного технологического общества, предъявляет высокие требования к нашей рабочей памяти. Современные офисы наверняка способствуют сближению сотрудников и укрепляют дух корпоративности, но вместе с тем предъявляют более высокие требования к нашей рабочей памяти.

Как мозг справляется с двумя задачами одновременно?

И все же — почему наш мозг иногда справляется, а иногда не справляется с двумя задачами одновременно? Многие психологи считают: для одновременного выполнения разных задач требуется дополнительная функция. Эту функцию берет на себя «центральный исполнитель» («the central executive»). Психолог Алан Бэддели называет этот модуль координатором рабочей памяти. Но в какой области мозга находится этот «центральный исполнитель»?

Группа ученых во главе с Марком Д'Эспозито изучала испытуемых, которые сначала выполняли одно задание, а затем два задания одновременно[74]. Выяснилось, что несколько областей, в частности, в лобной доле, активировались, когда испытуемые выполняли две задачи одновременно, и не активировались, когда выполнялась одна задача. Ученые пришли к выводу, что эти области можно условно считать неврологическим аналогом «центрального исполнителя», особого модуля, регулирующего и координирующего активность работы мозга.

Однако некоторые ученые подвергли критике термин «центральный исполнитель», поскольку он наводит на мысль о некоем человечке в мозге, этаком гомункуле, который играет роль дирижера. Только кто же тогда дирижирует мозгом этого маленького человечка, когда, например, надо выполнить два действия одновременно, еще один маленький человечек, который находится в голове уже этого маленького человечка?

Но почему же все-таки нам не всегда удается выполнить две задачи одновременно? Согласно другой гипотезе, при выполнении двух задач задействована одна область мозга. Но выполнение задачи почти никогда не связано с одной-единственной областью мозга, а с целой сетью областей. Представим, что у нас есть две сети, А и В, которым одновременно нужен доступ к одной и той же области, и между ними возникает конкуренция. Возможны два варианта: или сеть А и сеть В будут активизироваться попеременно, и тогда ни у одной из них не будет полного доступа к этой области, или сети активизируются одновременно, и тогда они не будут работать в полную силу, потому что станут мешать друг другу.

Таким образом, существуют две разные гипотезы о том, как рабочая память справляется с двумя задачами одновременно. Первая гипотеза гласит, что для одновременного выполнения двух задач нужен дополнительный, «вышестоящий» центр, который координирует деятельность двух сетей, участвующих в этом процессе. Но как в таком случае объяснить, почему с двумя задачами мы справляемся хуже, чем с одной? Можно предположить, что область X не идеально выполняет свою функцию координатора. Согласно второй гипотезе (гипотеза частичного совпадения), две задачи мешают друг другу, поскольку обращаются одновременно к одной и той же области. Иными словами, причину опять же нужно искать в системе, которая отвечает за рабочую память. Для проверки этих гипотез я и мои коллеги провели такое исследование. Испытуемые решали задачи — сначала на проверку визуальной памяти, затем — на проверку слуховой памяти, а потом обе задачи одновременно.

Как мозг справляется с двумя задачами одновременно

Чтобы проверить обе гипотезы, мы измеряли мозговой кровоток. Мы не обнаружили никакой дополнительной области X, которая активировалась бы, когда выполнялись две задачи одновременно. Зато разные сети частично перекрывали друг друга, что соответствует гипотезе номер 2. Другое исследование также показало, что чем сильнее перекрываются активные зоны, тем больше они мешают друг другу[75].

Психологи часто используют сложный тест. Как правило, с ним хорошо справляются те, кто выполнял тесты на понимание прочитанного. Психолог зачитывает фразы, на которые нужно ответить утвердительно или отрицательно. Испытуемые также запоминают последнее слово каждой фразы и воспроизводят их в конце эксперимента. Если вы слышите:

«Собаки умеют плавать»;

«У лягушек есть уши»;

«Самолет легче воздуха»;

«У рук есть колени»;

«Птицы умеют летать»,

то должны ответить «да» на первый вопрос и запомнить слово «плавать», затем ответить «нет» на второй вопрос и сохранить в рабочей памяти оба слова — «плавать» и «уши», и так далее. Когда вы будете удерживать в памяти пять разных слов и при этом пытаться отвечать на вопросы, вы почувствуете, что ваша память уже на пределе и не справляется с нагрузкой.

В исследовании, которое я проводил вместе с Сильвией Банге (Стэндфордский университет, Калифорния, США), мы давали испытуемым это задание и изучали активность мозга[76]. Оказалось, что никакая дополнительная область не активируется при выполнении двух задач одновременно. Конечно, при одновременном выполнении лобная доля активируется больше, но в процессе задействованы те же самые области, как и при выполнении одиночной задачи. Таким образом, наш эксперимент свидетельствовал против первой гипотезы.

Группа ученых Йельского университета повторила эксперимент Марка Д'Эспозито, но получила иные результаты[77]. Никакой дополнительной области обнаружено не было. Но позже было проведено еще одно исследование, которое ставило перед собой задачу найти специальную область мозга, которая отвечала бы за синхронное выполнение более сложных задач, где требуется совмещать задачу А с задачей В, одновременно удерживая в рабочей памяти информацию по выполнению обеих задач[78]. Тот факт, что активные области мозга частично совпадают, объясняет, почему две одновременные задачи мешают друг другу, независимо от того, существует дополнительная область или нет.

Насколько успешно мы справляемся с двумя задачами одновременно, во многом зависит от их сложности и от уровня нагрузки на нашу рабочую память. Часто мы справляемся с двумя задачами, если одна из них доведена до автоматизма. Например, во время прогулки ничто не мешает нам размышлять о чем-нибудь. Как правило, действия, выполняемые на «автопилоте», не требуют активации лобной доли. Но наша рабочая память не умеет решать задачи на автопилоте, поскольку кодирует любую поступающую информацию, и при этом активизируются лобная и теменная доли. Может быть, поэтому так трудно одновременно выполнять две задачи, требующие участия рабочей памяти.

Гипотеза объединенной емкости

Из-за того, что «совпадающие» области мозга частично «перекрывают друг друга», на пути поступления потока информации образуется своего рода «узкое место». Можно списать невозможность синхронного выполнения нескольких задач на то, что некоторые участки мозга имеют ограниченные ресурсы.

В результате разных психологических экспериментов мы убедились в том, что рабочая память играет ключевую роль — от нее зависит наша способность выполнять сразу несколько задач, а также противостоять помехам. В предыдущей главе мы проследили этапы развития рабочей памяти в процессе взросления, отметили, что рабочая память отличается — у взрослых и у детей, а также выявили ряд ключевых областей — в интрапариетальной борозде и в лобной доле.

Естественно, существует множество различных ситуаций, которых я не коснулся в этой главе. Например, мы не способны реагировать на два разных стимула, если они воздействуют одновременно. Мы не можем одновременно выполнить две сложные задачи, требующие моторных реакций. И этот фактор уже не имеет отношения к рабочей памяти. И все-таки мы ежедневно решаем задачи, требующие интеллектуальной отдачи, и их невозможно выполнить без участия рабочей памяти. Выполнение этих задач зависит от двух разных факторов — ограниченности рабочей памяти и ограниченности наших возможностей выполнять две задачи одновременно. В любом случае, умение синхронно выполнять разные задачи и справляться с отвлекающими факторами напрямую зависит от рабочей памяти. Таким образом, в мозге каменного века есть «узкие места», и это именно те области, которые определяют нашу способность справляться с информационным потоком.