Как мы обучаемся?
И почему некоторым из нас учение даётся легче, чем другим?
Как я упомянула, я доктор Лара Бойд.
Я занимаюсь исследованием мозга в университете Британской Колумбии.
Вопросы мозга меня очень увлекают.
(Одобрительные возгласы) (Аплодисменты)
Исследование мозга является одним из важных направлений
в понимании человеческой физиологии,
а также в изучении того, что делает нас такими, какие мы есть.
Сейчас удивительное время для исследования мозга,
и я готова поспорить,
что у меня самая интересная работа в мире.
Наши знания о мозге меняются с головокружительной скоростью.
И многое из того, что, как мы думали, мы знаем и понимаем о мозге,
оказалось неверным или неполным.
Некоторые из этих заблуждений более очевидны, чем другие.
Например, раньше мы думали,
что после периода детства мозг реально не может меняться.
А оказывается, что это совершенно не соответствует истине.
Другое заблуждение о мозге было в том,
что лишь отдельные его части используются в каждый момент времени
и он молчит, когда вы ничего не делаете.
Это тоже неверно.
Оказывается, даже когда вы отдыхаете
и ни о чём не думаете, ваш мозг очень активен.
Такие передовые технологии, как МРТ,
позволили нам сделать эти и многие другие важные открытия.
И, пожалуй, самым захватывающим,
самым интересным и преобразующим из этих открытий является то,
что каждый раз, когда вы изучаете новый факт или действие,
ваш мозг меняется.
Мы называем это нейропластичностью.
Всего лишь 25 лет назад мы думали, что после периода половой зрелости
в головном мозге происходят только отрицательные изменения:
потеря клеток мозга в связи с возрастом
или в результате повреждения, например, от инсульта.
А позже исследования стали показывать удивительное количество
изменений в мозге взрослых людей.
И эти последующие исследования показали,
что все наши действия меняют наш мозг,
что эти изменения не ограничены возрастом.
Хорошая новость, не так ли?
Фактически они происходят всё время.
И очень важно то,
что эти изменения помогают восстановиться
нашему мозгу после повреждений.
Ключом к каждому их этих изменений является нейропластичность.
На что это похоже?
Наш мозг может меняться тремя основными способами,
чтобы поддерживать обучение.
Первый способ — химический.
На самом деле наш мозг передаёт химические сигналы
между своими клетками, то есть нейронами,
а они запускают ряд процессов и реакций.
Для помощи в обучении мозг может увеличить количество
или концентрацию химических сигналов,
которые происходят между нейронами.
Так как такое изменение происходит быстро,
оно поддерживает краткосрочную память
или кратковременное улучшение при выполнении моторного навыка.
Второй способ, каким мозг может меняться, способствуя обучению, —
это изменение его структуры.
В процессе обучения мозг может менять связи между нейронами.
В этом случае меняется физическая структура мозга,
и это занимает немного больше времени.
Такого рода изменения связаны с долговременной памятью,
с долговременным улучшением моторного навыка.
Эти процессы взаимодействуют, и позвольте привести тому пример.
Мы все пытались выучить какой-то новый моторный навык,
например, играя на пианино
или учась жонглировать.
У вас стало получаться лучше и лучше
во время практики на уроке,
и вы подумали: «Я научился».
А затем, может, на следующий день
все эти достижения предыдущего дня потерялись.
Что же произошло?
За короткий срок ваш мозг мог увеличить
химические сигналы между нейронами,
но по какой-то причине это не вызвало структурных изменений,
необходимых для поддержки долговременной памяти.
Помните, что для долгосрочного запоминания требуется время.
А то, что вы видите за короткий срок, не отражает обучения.
Именно физические изменения
будут поддерживать долгосрочную память,
а химические изменения — краткосрочную.
Структурные изменения также могут привести к интеграции областей мозга,
которые функционируют вместе, поддерживая обучение.
А также к тому, что конкретные области мозга,
имеющие важное значение для определённых действий,
изменят свою структуру или увеличатся.
Вот несколько примеров.
У людей, которые читают по Брайлю,
область мозга, отвечающая за чувствительность рук, больше.
Двигательная зона вашей ведущей руки, которая находится в левой стороне мозга,
если вы правша, больше другой стороны.
Исследования показывают, что у лондонских таксистов,
которым необходимо помнить карту Лондона, чтобы получить лицензию,
зоны пространственной ориентации или картографической памяти больше.
Последний способ, которым мозг может меняться в процессе обучения
связан с изменением его функции.
Когда вы используете область мозга,
она становится более возбудимой и лёгкой для нового использования.
И пока в мозге есть такие области, у которых повышается возбудимость,
мозг переключает их действия, как и когда они активируются.
В процессе обучения мы видим,
что целые сети мозговой активности переключаются и меняются.
Итак, нейропластичность поддерживается
химическими, структурными и функциональными изменениями,
происходящими во всём мозге.
Они могут происходить отдельно друг от друга,
но чаще всего они действуют сообща.
Вместе они способствуют обучению.
И это происходит постоянно.
Я только что рассказала вам, как изумительно нейропластичен ваш мозг.
Так почему вы не можете выучить с лёгкостью всё, что захотите?
Почему наши дети иногда плохо успевают в школе?
Почему с возрастом мы что-то забываем?
И почему люди не восстанавливаются полностью после повреждений мозга?
То есть, что же мешает и содействует нейропластичности?
Это именно то, что я изучаю.
Я изучаю, в частности, как это связано с восстановлением после инсульта.
Недавно инсульт уступил третье место
в списке главных причин смерти в США
и занял четвёртое.
Отличная новость, не так ли?
Но на самом деле оказывается,
что количество людей, получивших инсульт, не снизилось.
Мы просто стали лучше ухаживать за людьми после тяжёлого инсульта.
Оказывается, очень сложно помогать мозгу восстановиться после инсульта.
И, честно говоря,
мы не смогли разработать эффективные реабилитационные меры.
В результате инсульт остаётся ведущей причиной
долгосрочной инвалидности у взрослых людей во всём мире,
он происходит во всё более молодом возрасте,
и люди живут дольше с такой инвалидностью.
А исследования моей группы показывают,
что качество жизни канадцев, перенесших удар, ухудшилось.
Очевидно, что мы должны лучше
помогать людям восстановиться после инсульта.
Это огромная социальная проблема,
а мы её не решаем.
Что мы можем сделать?
Совершенно ясно одно:
лучший двигатель нейропластичных изменений в мозге — это ваши действия.
Проблема заключается в том, что доза действий, доза практики,
которая требуется для обучения новым и переобучения старым моторным навыкам,
очень велика.
А как эффективно обеспечить эти большие дозы практики —
очень трудная и дорогостоящая задача.
Моё исследование заключается
в разработке методов терапии, которые научат или подготовят мозг к обучению.
Они включают моделирование мозга, физические упражнения и робототехнику.
В процессе исследования я поняла, что главным ограничением
в разработке методов лечения, ускоряющих восстановление после инсульта,
является то, что нейропластичность очень варьируется от человека к человеку.
Как исследователя, меня эта вариативность сводила с ума.
Очень трудно использовать статистику
для проверки данных и идей.
Из-за этого исследования медицинских мер
разрабатывались специально, чтобы минимизировать вариативность.
Но из моего исследования становится ясно,
что наиболее важные и информативные данные, которые мы собираем,
показывают эту изменчивость.
Изучая мозг после инсульта, мы научились многому,
и я думаю, что эти знания очень ценны и в других областях.
Первый вывод в том,
что основной фактор изменения вашего мозга — это ваше поведение.
Не существует таблетки для повышения нейропластичности.
Нет ничего эффективней практики для помощи в обучении,
и суть состоит в том, что вы должны заниматься.
Моё исследование фактически показало,
что повышение сложности, приложение усилий, если хотите, во время практики
приводит как к бóльшей обучаемости,
так и к бóльшим структурным изменениям в головном мозге.
Проблема в том, что нейропластичность может работать в обоих направлениях.
Она может быть положительной, когда вы узнаёте что-то новое
и оттачиваете моторный навык.
Но она также может быть и отрицательной, когда вы забываете то, что уже знали,
вы увлекаетесь лекарствами,
у вас могут быть хронические боли.
Ваш мозг чрезвычайно пластичен,
он формируется как структурно, так и функционально вашими действиями,
но также и вашим бездействием.
Второе, что мы узнали о мозге:
в обучении нет универсального подхода.
Нет одного точного рецепта обучения.
Рассмотрим популярное мнение, что нужно 10 000 часов практики,
чтобы обучиться и освоить новый моторный навык.
Я могу заверить, это совсем не так просто.
Некоторым из нас
понадобится намного больше практики, а другим — гораздо меньше.
Формирование мозга настолько уникально,
что нет ни одного правила, действующего для всех.
Это заставило нас задуматься о персонализированной медицине.
С её помощью можно подбирать оптимальное решение для людей,
нуждающихся в индивидуальной помощи.
Эта идея возникла из методов лечения рака.
Оказывается, генетика очень важна для соответствия
некоторых видов химиотерапии и определённых форм рака.
Моё исследование показывает, что это подходит и восстановлению после инсульта.
Есть ряд характеристик структуры и функционирования мозга —
мы называем их биомаркеры.
Доказано, что эти биомаркеры очень полезны
и помогают нам подбирать
специальные методы лечения для каждого пациента.
Данные моей лаборатории предлагают комбинировать биомаркеры
для наилучшего изменения нейропластичности и восстановления после инсульта.
И это не удивительно, учитывая сложность человеческого мозга.
Я также думаю, что мы можем рассматривать это понятие гораздо шире.
Учитывая уникальную структуру и функционирование каждого мозга,
то, что мы узнали о нейропластичности после инсульта, касается каждого.
Ваше повседневное поведение очень важно.
Любое действие меняет ваш мозг.
И я считаю, что мы должны думать
не только о персонализированной медицине, но и о персонализированном обучении.
Уникальность вашего мозга будет влиять на вас
как на ученика, а также как и на учителя.
Эта идея помогает нам понять,
почему некоторые дети преуспевают в системе традиционного образования,
а другие — нет;
почему некоторые из нас могут легко изучать языки,
а другие выбирают спорт и достигают успеха там.
Когда вы выйдете из зала,
ваш мозг не будет прежним, каким был, когда вы пришли сюда утром.
Я думаю, это просто удивительно.
Но у каждого из вас мозг изменится по-разному.
Понимание этих различий,
этих индивидуальных видов, вариативности и изменений
даёт возможность сделать следующий большой шаг в области неврологии;
оно позволяет нам развивать новое и более эффективное лечение
и позволяет подбирать соответствующих учеников и учителей,
а также пациентов и лечение.
И это касается не только восстановления после инсульта,
это касается и каждого из нас — как родителя, учителя, менеджера,
а раз вы пришли сегодня на TEDx — также и как вечного ученика.
Узнавайте, какой метод и предмет вам даётся лучше.
Повторяйте те действия, которые полезны для вашего мозга,
и прекратите те действия и привычки, которые вредны.
Практикуйтесь.
Обучение — это та деятельность, которая необходима вашему мозгу.
Поэтому лучшие методы будут варьироваться у разных людей.
Знаете, они даже будут различаться у каждого индивидуума.
Например, обучение музыке может даваться вам очень легко,
а обучение катанию на сноуборде — гораздо сложнее.
Я надеюсь, что сегодня вы выйдете
и по-новому оцените ваш великолепный мозг.
Вы и ваш мозг постоянно формируетесь под влиянием окружающего мира.
Поймите, что всё, что вы делаете,
всё, с чем вы сталкиваетесь и что испытываете, меняет ваш мозг.
И эти изменения могут быть как в лучшую, так и в худшую сторону.
Поэтому, когда вы сегодня уйдёте, создайте себе такой мозг, какой вы хотите.
Большое спасибо.
(Аплодисменты)