Джон Медина - Правила мозга. Что стоит знать о мозге вам и вашим детям
Фантом ока
В королевстве чувств изобретено много способов продемонстрировать, что зрение – не доброжелательный премьер-министр, а властный король. Рассмотрим для примера феномен фантомной боли. Иногда люди, перенесшие ампутацию конечности, продолжают ее ощущать. Иногда они чувствуют, будто конечность заморожена в определенном положении. Иногда чувствуют в ней боль. Ученые использовали этот феномен для того, чтобы продемонстрировать огромное влияние зрения на наши чувства.
Человек, перенесший ампутацию конечности и страдающий синдромом фантомной боли, сидит за столом, на котором стоит ящик с отделениями, но без крышки. В нем имеется отверстие для руки и протеза. Ящик разделен зеркалом, и человек может видеть отражение своей руки или протеза. Когда он смотрит на действующую руку, получается, что правая рука у него имеется, а левая отсутствует. Но когда он видит отражение правой руки в зеркале, которое выглядит как вторая рука, то фантом конечности с другой стороны внезапно «просыпается». Если он двигает рукой и при этом смотрит на отражение, то чувствует, как двигается его фантомная конечность. Когда он прекращает двигать рукой, отсутствующая левая рука тоже замирает. Дополнительная зрительная информация убеждает мозг в волшебном восстановлении отсутствующей конечности. Зрение не только уничтожает, но и лечит. Этот эффект настолько силен, что может даже облегчить болевые ощущения в фантоме конечности.
Как измерить доминантную роль зрения? Один из способов – демонстрация роли зрения в обучении и запоминании. Традиционно ученые обращались к двум формам памяти в своих исследованиях. Первая, опознающая память[42], прекрасно объясняется узнаванием. Мы часто задействуем опознающую память, когда смотрим на старую семейную фотографию, на которой изображена, предположим, тетя, о которой мы годами не вспоминали. Вы необязательно должны помнить ее имя или фотографию, но все равно признаете в ней свою тетю. Возможно, вы не вспомните некоторых деталей, но, увидев снимок, сразу же определите, что раньше уже видели ее.
Другой тип обучения задействует рабочую, или кратковременную, память, функционирующую по подобному принципу. Рабочая память, как вам уже известно, представляет собой буфер для временного хранения информации; у этого вида памяти ограниченные возможности и безнадежно короткий срок жизни. Кратковременная зрительная память – отдел данного буфера, она предназначена для хранения зрительной информации. Большинство людей могут одновременно сохранять здесь около четырех визуальных объектов, так что ее пространство ограничено и, по всей вероятности, способно уменьшаться. Согласно результатам последних научных исследований, чем сложнее сами объекты, тем меньше их можно охватить зрением. Кроме того, количество и сложность объектов обрабатываются разными системами мозга, переворачивая все возможности кратковременной памяти с ног на голову. Эти ограничения становятся еще более заметными в свете того, что зрение – наилучший инструмент для обучения чему-либо.
Лучше тысячи слов
Ученым уж более ста лет известно, что при запоминании изображений и текста действуют разные правила. Визуальный сигнал распознается и воспроизводится быстрее. Данный феномен широко распространен, он даже получил название эффекта превосходства образа.
Проведенные несколько лет назад исследования показали, что люди способны запоминать более двух с половиной тысяч изображений, и процент точности последующего их воспроизведения равен 90, несмотря на то что участники эксперимента имели возможность видеть изображение в течение всего 10 секунд. Точность воспроизведения год спустя равнялась 63 процентам. А в одной газете под заголовком «Помните Дика и Джейн?» была опубликована статья с результатами распознавания картинок несколько десятилетий спустя.
В ходе данных экспериментов проводилось сравнение с другими формами коммуникации. Излюбленным контрольным показателем был текст или представление информации в устной форме, и обычно результаты воспроизведения визуальной информации всегда были лучше. И эта тенденция по-прежнему неизменна. Текстовое и устное изложение не просто менее эффективны, чем визуальный ряд, с точки зрения сохранения информации в памяти, но даже на порядок менее эффективны. Если данные подаются в устной форме, человек запоминает из них около 10 процентов, как показывают тесты, проводимые 72 часа спустя. В случае с изображениями данный показатель повышается до 65 процентов.
По сравнению с изображениями эффективность запоминания текста не так низка потому, что мозг воспринимает его как множество крошечных картинок. Исследования показали, что смысл слова не воспринимается до тех пор, пока мозг не распознает характерные особенности отдельных букв. Вместо слов мы видим сложно устроенный маленький художественный музей воплощенных в буквах шедевров с сотнями деталей. Подобно ценителям живописи, мы всматриваемся в каждую черту в отдельности, прежде чем перевести ее в текст. А результаты этого разглядывания важны для эффективности чтения, так как оно представляет для нас проблему. Текст воспринимается не потому, что не похож на изображение, а именно потому, что очень похож на него. Коре головного мозга непонятно, что такое слово, хотя это и незаметно.
Подобно пластилину, мозг адаптируется. Вы можете подумать, что за долгие годы чтения книг, написания и отправки текстовых и электронных сообщений зрительная система натренировалась распознавать слова без проделывания всех сложных шагов с распознаванием отдельных начертаний букв. Однако это не так. Не имеет значения, насколько вы опытный читатель, мозг все равно будет анализировать каждую черточку в букве по мере того, как вы читаете страницу, и так будет продолжаться до тех пор, пока вы не перестанете читать.
Возможно, в глубине души мы об этом догадывались. В процессе эволюции человек видел не текстовые страницы Microsoft Word, а деревья с опадающей листвой и саблезубых тигров. Из чего следует, что опасность, подстерегающую древнего человека в саванне, он обнаруживал в основном при помощи зрения. То же самое касается и добывания пищи, и возможности продолжения рода.
Подумайте только, ведь даже в процессе чтения мы визуализируем то, о чем идет речь в тексте. По мнению Бернарда Шоу, «слова – лишь почтовая марка, обеспечивающая доставку объекта, который требуется распаковать». Множество современных научных технологий подтверждает его слова.
Удар в нос
Проведем небольшой эксперимент, демонстрирующий процесс обработки визуальных сигналов.
Повяжите младенцу на ногу ленту, к концу которой привяжите колокольчик. Вначале вам может показаться, что ребенок просто беспорядочно двигает ногами. Вскоре малыш поймет, что если двигать ногой, то звенит колокольчик, и станет радостно – по большей части – двигать именно этой ногой.
Теперь отрежьте ленту. Колокольчик перестанет звенеть. Остановит ли это ребенка? Нет. Он будет продолжать движения ногой. Заметив, что что-то не так, он примется трясти ногой усерднее. Безрезультатно. Ребенок предпринимает ряд попыток. Но все безуспешно. Он смотрит на колокольчик, точнее сказать, прямо таращится на него. Зрительное внимание говорит о том, что он осознает проблему. Ученые в состоянии измерить включенность мозга даже грудных младенцев, так как она непосредственно связана со зрительным восприятием.
Этот эксперимент демонстрирует фундаментальный принцип познания мозгом окружающего мира. Когда ребенок начинает понимать причинно-следственную связь, он начинает всматриваться в окружающую обстановку. Важность этого действия велика. Использование зрения ребенком означает, что он обратил на что-либо внимание – хотя никто его этому не учил. Следовательно, дети рождаются с определенными программами для зрительной обработки информации.
И это действительно так. Кажется, они понимают общий принцип: объекты, двигающиеся вместе, например полоски зебры, нужно воспринимать как части одного и того же объекта. Дети различают человеческое лицо и тянутся к нему. Они определяют размер в соотношении с дистанцией: приближающийся объект (который, следовательно, становится больше) – все равно тот же самый объект. Младенцы даже способны объединять визуальные объекты с общими физическими свойствами в категории. Доминирующая роль зрения начинает проявляться еще в младенчестве.
То же самое мы можем наблюдать в крошечном мире ДНК. Обоняние и цветовое зрение ведут борьбу за право первенства в принятии решений в случае, если во внешней среде происходят изменения, – и зрение побеждает. И правда, около 60 процентов генов системы обоняния претерпело фатальные изменения и вот-вот исчезнет из общего человеческого генетического кода. Причина их выхода из строя проста: области коры, отведенные под зрительное и обонятельное восприятие, весьма обширны, а это с эволюционной точки зрения непозволительная роскошь.
