Включите свою рабочую память на полную мощь

С чего начинается рабочая память

Отделы головного мозга, отвечающие за функционирование рабочей памяти, формируются в мозге ребенка еще до его появления на свет. По мере того как организм малыша растет и развивается, совершенствуется и префронтальная кора головного мозга. Нервные клетки образуют структурную основу участков головного мозга, которые вскоре станут контрольным центром рабочей памяти, сложно организованным и с множеством разнообразных связей. К моменту рождения в префронтальной коре головного мозга ребенка содержится максимальное количество нервных клеток. Затем начинается процесс их отмирания, который останавливается только к шестнадцати годам. В ранние годы избыток нервных клеток может стать причиной заболеваний. К примеру, в 2011 году группа ученых во главе с Эриком Курчесна пришла к выводу, что у детей-аутистов количество нервных клеток в префронтальной коре головного мозга в среднем на 67 процентов превышает нормальные показатели. Снижение количества нейронов в префронтальной коре приводит к быстрому формированию связей между ними. После появления ребенка на свет количество таких связей постоянно увеличивается.

Из связей между нейронами и возникает рабочая память. Развивается она очень быстро, что особенно хорошо заметно в детском возрасте. К примеру, нашему младшему сыну нужно было каждый раз читать новую сказку, старые он даже слушать не хотел. Психологи уже давно заметили, что дети всегда делают выбор в пользу нового. Если показать малышу яркое разноцветное кольцо, он будет увлеченно его рассматривать, пока не увидит перед собой, к примеру, пушистый оранжевый мячик. Заметив мячик, ребенок отпустит кольцо и сосредоточит все свое внимание на новом предмете. Но, как только перед глазами появится мягкий черно-белый пингвинчик, мячик будет забыт. В психологии этот феномен называется предпочтением новизны.

Стандартизированные задания на проверку рабочей памяти не подходят для младенцев, ведь в таком возрасте дети еще не знакомы ни с цифрами, ни с буквами. Лизе Оукс, исследователю из Айовского университета, пришлось проявлять изобретательность. При проведении своего эксперимента Лиза использовала любовь малышей ко всему новому. Детям в возрасте от четырех до шести месяцев показали два экрана, на каждом из которых было изображено по квадрату. Цвет квадрата на первом экране оставался без изменений, а вот цвет квадрата на втором экране постоянно менялся. Согласно принципу предпочтения новизны, малыши не отрываясь смотрели на второй экран, где был показан квадрат, меняющий цвет. Это значит, что с помощью дирижера рабочей памяти они могли запомнить предыдущий цвет и зафиксиро вать изменение цвета. Но когда количество квадратов на каж дом экране увеличилось до двух, внимание малышей рассеялось. Произошла перегрузка дирижера рабочей памяти, и он не смог справиться с увеличившимся объемом информации.

То, что такие маленькие дети уже обладают рабочей памятью, не самое интересное в исследовании, проведенном Лизой Оукс. Удивление вызывает то, что за довольно короткий промежуток происходит значительный скачок в развитии рабочей памяти. У детей в возрасте четырех-шести месяцев она была перегружена даже при необходимости обработать больше одного квадрата, меняющего цвет. А дети в возрасте десяти-тринадцати месяцев могли запоминать и сравнивать уже до трех разных цветов одновременно. Лиза Оукс высказывает предположение, что различия в возможностях рабочей памяти детей двух экспериментальных групп обусловлены скачком в развитии префронтальной коры головного мозга в период между шестью и десятью месяцами.

Во время выполнения заданий на рабочую память активизируется префронтальная кора головного мозга. Это экспериментально подтверждено и справедливо не только для взрослых, но и для детей. В исследованиях с участием взрослых широко используются функциональная магнитно-резонансная томография и позитронно-эмиссионная томография. Но для детей эти методы исследования не подходят по объективным причинам: аппараты функциональной магнитно-резонансной томографии создают слишком сильное электромагнитное поле, а для проверки на позитронно-эмиссионном томографе необходимо предварительно ввести в организм радиоактивные препараты.

К счастью, Марта Белл из Политехнического университета Виргинии нашла безопасный способ изучения процессов, происходящих в мозге ребенка. Она решила использовать в своей работе электроэнцефалографию – неинвазивный метод исследования функционального состояния головного мозга путем регистрации его биоэлектрической активности. Для проведения исследования на коже головы располагаются специальные электроды, фиксирующие электрическую активность участков головного мозга. В ходе эксперимента детям было предложено задание на проверку эффективности рабочей памяти: им нужно было найти мягкую игрушку. Когда ребенок ее находил, импульсы во фронтальных отделах коры были значительно сильнее, чем когда это ему не удавалось.

Вот еще одно свидетельство того, что развитие рабочей памяти у детей идет очень быстрыми темпами. Мы всегда с большим интересом наблюдали за процессом ее формирования у наших детей. К примеру, младший сын с шести месяцев просто обожал уточек. Стоило сказать «кря-кря», как он тут же расплывался в радостной улыбке. Когда мы читали книжку с картинками и доходили до рисунка с уточками, он очень оживлялся. Но когда сынишке исполнилось тринадцать месяцев, его поведение изменилось. Теперь он мог сразу открыть страницу с уточками в своей любимой книжке. Это значит, что его рабочая память сделала большой шаг вперед, и теперь мозг нашего мальчика мог одновременно обрабатывать несколько единиц информации. В приведенном примере дирижеру рабочей памяти пришлось учесть любовь сына к уточкам, наличие картинок с уточками в конкретной книге и точное расположение нужных картинок. Обычно родители не обращают внимания на такие эпизоды, а ведь они свидетельствуют о прохождении важного этапа в развитии рабочей памяти.

Мыслю, следовательно, существую

Одним из самых впечатляющих открытий, сделанных при изучении развития рабочей памяти, является ее роль в модели психического состояния человека (так называемой теории разума), которая включает в себя способность воспринимать как свои собственные переживания, так и переживания других людей. Важнейший аспект этой модели – понимание того, что восприятие окружающего мира и готовность адаптироваться к условиям у каждого человека индивидуальны. Филипп Зелазо из Торонтского университета считает, что развитие рабочей памяти тесно связано с появлением самосознания у детей. Результаты экспериментов, проведенных Стефани Карлсон, свидетельствуют о том, что она является ключевым компонентом при формировании у детей способности понимать мотивацию других людей.

Дирижер рабочей памяти играет важную роль в формировании самосознания, так как позволяет ребенку осознать свою целостность как личности и собственное психическое состояние, а также понять, что собственное психическое состояние не тождественно психическому состоянию другого человека. Выдающийся нейробиолог Хоакин Фустер определяет рабочую память как когнитивный процесс, наиболее тесно связанный с самосознанием. Самосознание формируется в возрасте около двух лет и является первым этапом в развитии модели психического состояния у детей. Следующим этапом (у детей он наступает в возрасте четырех-пяти лет) становится осознание того, что восприятие окружающего мира индивидуально. Результаты исследований показывают, что чем сильнее рабочая память, тем лучше ребенок понимает отличие своего восприятия мира от восприятия другого человека.

Становление модели психического состояния человека началось еще в Древней Греции и продолжается до сих пор. Из начального курса философии вы наверняка помните два самых знаменитых высказывания: «Познай самого себя» и «Мыслю, следовательно, существую». И Сократ (которому часто приписывают первое высказывание), и Рене Декарт (автор второго высказывания) сходились в том, что самосознание является ключевым аспектом знания. Только познав самих себя, мы сможем познать других людей и окружающий мир. Ученые считают, что модель психического состояния человека строится по тому же принципу: сперва мы учимся воспринимать свои собственные переживания, а уже затем – переживания других людей. В этой модели дирижер рабочей памяти играет ключевую роль, поскольку помогает нам сопоставлять свои переживания с переживаниями других людей и прогнозировать их поведение.