Таємне життя розуму : як ми мислимо, відчуваємо й вирішуємо

Розділ п’ятий. Невпинні трансформації мозку

Чи правда, що з віком стає важче опановувати нове, наприклад мову чи гру на музичному інструменті? Чому музика одним дається легко, а від інших вимагає великих зусиль? Чому всі природно опановують мову, але мають труднощі з математикою? Чому вивчити одні предмети дуже складно, а інші — неймовірно легко?

У цьому розділі ми запливемо в моря історії педагогіки, зусиль і майстерності, дізнаємося більше про мнемонічні техніки, кардинальні церебральні трансформації під час опанування читання й передумови змін у мозку.

Платон розповідає про прогулянку Афінами в V столітті до нашої ери, під час якої Сократ і Менон захоплено обговорювали майстерність. Чи можливо її навчитися? Якщо так, то як? У розпалі дискусії Сократ висловлює унікальну думку: майстерності не можна навчитися. Навіть більше: не існує речей, яких можна навчитися. Кожен із нас уже володіє всіма знаннями. А тому вчитися насправді означає відновлювати пам’ять[68]. Це чудове й сміливе припущення втілилося в різних формах сократичного навчання в тисячах класів по всьому світу.

Дивно. Видатний мудрець античності засумнівався в інтуїтивному розумінні освіти. Для нього навчати означає не передавати інформацію, а допомагати учням пробудити й висловити знання, які вони вже мають.

Це головна теза вчення Сократа. Він вважав, що за народження одна з безлічі душ, які блукають у володіннях богів, повертається на землю й входить у новонароджене тіло. Дорогою вона перетинає річку Лету й забуває все, що знала. Усе починається із забуття. Життєвий шлях і шлях педагогіки — це безперервні спроби пригадати знання, втрачені в Леті.

Сократ переконує Менона, що навіть найтемнішому рабові доступні секрети майстерності й найскладніші елементи математики та геометрії. І коли співрозмовник скептично сприймає таку тезу, філософ несподівано пропонує розв’язати суперечку за допомогою експерименту.

Менон кличе одного з рабів, який несподівано стає головним героєм переломного моменту в історії освіти. Сократ малює на піску квадрат і засипає раба лавиною запитань. І якщо давні математичні праці містять рафіновані й детально розроблені досягнення грецької думки, то відповіді раба Менона — концентрація інтуїтивних уявлень і пересічного мислення цього періоду.

У першій важливій частині діалогу Сократ питає: «Як змінити довжину сторони квадрата, щоб його площа збільшилася удвічі?» Не занурюйтеся в складні розрахунки, а відповідайте швидко й навгад. Так само вчинив раб, коли сказав: «Збільшити сторону вдвічі». Тоді Сократ намалював на піску новий квадрат, і раб побачив, що в ньому вмістилися чотири квадрати, ідентичні першому.

Так раб зрозумів, що, подвоївши сторону квадрата, він збільшує площу в чотири рази. А Сократ продовжує гру в запитання й відповіді. У процесі раб відповідає, виходячи з того, що вже знає, і висловлює інтуїтивні геометричні принципи. Він уміє вчитися на власних помилках і виправляти їх.

Наприкінці діалогу Сократ малює на піску ще один квадрат, сторона якого дорівнює діагоналі першого.

І раб на власні очі бачить, що новий квадрат складається з чотирьох трикутників, а перший — із двох.

— Ти згоден, що це сторона квадрата, площа якого вдвічі більша за площу першого? — запитав Сократ.

Раб відповідає ствердно, а отже, схематично розуміє суть теореми Піфагора: квадрат гіпотенузи дорівнює сумі квадратів катетів.

Діалог закінчується тим, що раб, просто відповідаючи на запитання, доходить до розуміння однієї з найважливіших теорем західної культури.

— То як, Меноне, раб хоч раз висловив думку, що йому не належала? — питає Сократ.

— Ні, — відповідає Менон.

▶ Психолог і освітянин Антоніо Баттро зрозумів, що цей діалог — матеріал для безпрецедентного дослідження, чи існують інтуїтивні здогадки, які не змінилися за століття й тисячоліття. Я й моя магістрантка Андреа Ґолдін узялися за це завдання, повторили запитання Сократа дітям, підліткам і дорослим і виявили, що, хоча минуло близько двох із половиною тисяч років, вони відповідали майже ідентично. Ми дуже схожі на давніх греків[69], розуміємо те саме, що й вони, і робимо аналогічні помилки. Отже, існують шаблони мислення, настільки вкорінені в людську природу, що залишаються незмінними в різних епохах і культурах.

І неважливо, чи справді цей діалог колись відбувся. Можливо, це лише мисленнєва симуляція Сократа чи Платона. Ми довели, що діалог міг відбутися справді майже дослівно. Навіть через два з половиною тисячоліття люди відповідали на запитання так само, як раб.

Під час цього експерименту мною керувало бажання заглибитися в історію людської думки й перевірити гіпотезу, що студенти Південної Америки чи будь-якого регіону Землі у ХХІ столітті висловлюють ті самі примітивні математичні уявлення, що й афіняни в V столітті до нашої ери.

У Андреа була своя мета. Вона хотіла зрозуміти, як наука може вдосконалити освіту (і заразила цим прагненням мене). Тому в ході експерименту Андреа досліджувала зовсім іншу проблему: чи справді діалог такий ефективний, як нам здається? Чи можна успішно вчитися, відповідаючи на запитання?

▶ Андреа запропонувала після закінчення діалогу показати кожному учасникові новий квадрат інших кольору та розміру й попросити створити квадрат з удвічі більшою площею. Мені здалося, що повторити щойно вивчене — надто просте завдання. Я запропонував ускладнити перевірку. Чи зможуть вони перенести правило на інші фігури, наприклад трикутник? Чи зможуть намалювати квадрат з удвічі меншою площею?

На щастя, Андреа наполягла на своєму. І її припущення підтвердилося: значна частина учасників, майже половина, провалила найпростіший тест. Вони не змогли відтворити щойно вивчену інформацію. Що трапилося?

Про першу можливу відповідь у цій книзі вже йшлося: мозок часто володіє інформацією, але не може її виразити. Наче слово, яке крутиться на язиці. Тому, можливо, мозок ефективно засвоїв інформацію з діалогу, але у формі, яка не дозволяє її використовувати й виражати.

Цей механізм допоможе зрозуміти приклад із буденного життя. Людина багато разів їздить кудись на пасажирському сидінні. Одного дня їй доводиться сісти за кермо й рушити звичним маршрутом, але виявляється, що вона не знає, як туди дістатися. Проблема не в тому, що пасажир не бачив, куди їде, чи був неуважним. Просто запам’ятовування вимагає практики. Ось центральний аргумент проблеми навчання: одна річ — засвоїти знання per se, а зовсім інша — могти їх застосовувати. Другий приклад візьмемо зі сфери практичних умінь — гри на гітарі. Ми спостерігаємо за вчителькою, чітко бачимо, як вона розташовує пальці, щоб зіграти акорд, але, коли черга доходить до нас, не можемо повторити це.

Аналіз сократичного діалогу демонструє, що активна практика потрібна не тільки для розвитку вмінь (гра на інструменті, читання, їзда на велосипеді), а й для теоретичного навчання. Проте існує критична відмінність. Якщо з гітарою ми одразу розуміємо, що мало просто спостерігати, то під час вивчення теоретичних понять учитель та учень впевнені: докладного пояснення достатньо, щоб без проблем засвоїти якесь твердження. Це ілюзія. Щоб вивчити поняття, потрібно не менше ретельної практики, ніж для сліпого друку[70].

Наше подальше вивчення діалогу «Менон» перетворилося на педагогічну катастрофу. Сократичний метод приносить учителеві багато радості. Відповіді учнів свідчать про високу успішність. Але коли клас пише контрольну, результати вже не такі райдужні. Як на мене, існують дві причини провалу навчального процесу: нестача практичного відпрацювання засвоєних знань і концентрація уваги на фрагментах уже відомих фактів, а не на способах комбінації, що творять нові знання. Ми вже пробіглися першим твердженням і на наступних сторінках розглянемо його докладніше. А для ілюстрації другого наведемо лаконічний приклад з освітньої практики.

Якщо відкинути визначальні демографічні, економічні й соціальні фактори, існують держави, у яких математики вчать краще, ніж деінде. Наприклад, китайські учні знають більше, ніж можна очікувати на основі ВВП й інших соціоекономічних показників країни. Американські — менше. Звідки взялася різниця?

Коли вчитель у Сполучених Штатах уперше множить на дошці два числа в стовпчик, наприклад 173 і 75, він запитує в дітей те, що вони вже знають: «Який добуток 3 і 5?» А ті хором відповідають: «15». Учитель радий: весь клас відповідає правильно. Але те, що дітям не пояснюють незнайомого методу, перетворюється на пастку. Чому треба починати з 3 × 5 і переходити до 7 × 5, а не навпаки? Як учням узагальнити побачене й скласти план покрокового розв’язання проблеми множення 173 × 75? Це помилка сократичного діалогу. Раб Менона нізащо не побудував би квадрат із діагоналі самотужки. Порахувати чотири трикутники, коли його накреслила інша людина, не означає розв’язати проблему. Тому головне, щоб студент міг сам здогадатися, що для відповіді необхідно залучити діагональ. Зосереджувати увагу учнів на фрагментах уже розв’язаної проблеми — педагогічна помилка.

У Китаї панує протилежний підхід. Щоб навчити множити 173 × 75, учитель запитує: «Як би ви розв’язали цей приклад? З чого почнемо?» По-перше, запитання про те, чого вони ще не знають, виводить учнів із зони комфорту. Вони вправляються перетворювати складну операцію на низку простих: спочатку помножити 3 × 5, записати результат, помножити 70 × 5 і так далі… По-друге, учні докладають зусиль і помиляються. Обидва методи навчання побудовані на запитаннях. Але в першому це запитання про вже відомі елементи, а в другому — про те, як ці фрагменти об’єднати.

Досліджуючи сучасні відповіді на запитання з діалогу «Менон», ми виявили цікаву закономірність. Учасники, з якими відтворювали діалог слово в слово, вивчали менше. А ті, з ким деякі запитання пропускали, знали більше. Дивно, що ретельність учителя (більша, ніж у діалозі) призвела до гірших навчальних результатів. Як розгадати цю таємницю?

Відповідь ми знайшли в психолога й освітянки Даніель Макнамари, яка досліджувала читабельність тексту. Її проект здобув визнання в середовищі науковців і працівників освіти та продемонстрував, що уважність, інтелект чи зусилля не відіграють очікуваної визначальної ролі. Насправді все залежить від того, що знає читач за темою тексту до початку читання.

Звідси випливає незвичний висновок, який ніколи б не з’явився в школі: відволікання й неуважність не заважають вчитися. Як би сконцентровано учні з нульовими стартовими знаннями не стежили за діалогом, вони звертатимуть увагу на окремі кроки й за деревами не побачать лісу. Водночас тим, хто має достатньо знань, щоб дійти до відповіді, не потрібно так зосереджено стежити за текстом.

Отже, ми з Андреа сформулювали досить парадоксальну гіпотезу: уважніші учні вивчають менше. І для її перевірки розробили перший у своєму роді експеримент з одночасним записом церебральної активності вчителя й учня в процесі навчання.

Результати виявилися переконливими. Той, хто сильніше активував префронтальну кору, тобто докладав більше зусиль, вивчав менше. І тенденція була настільки виразна, що за церебральною активністю під час діалогу ми могли передбачити, чи учасник складе іспит.

Так, переконливо, але слід поводитися з цим висновком обережно. Уважність далеко не завжди означає гірші результати. Якщо взяти двох осіб з однаковим рівнем знань, то уважніша досягне більшого. Але в нашому діалозі, як і в багатьох шкільних, кількість зусиль обернено пропорційна обсягу попередніх знань. Люди, які менше розуміють, ретельно слідкують за діалогом слово в слово. А той, хто може пропустити цілі шматки, тому що знає відповідний фрагмент, так і робить. Якщо вам добре відомий шлях, ви пройдете його, не зупиняючись на кожному кроці.

Ця ідея тісно пов’язана з концепцією зони найближчого розвитку, яку 1920 року запропонував видатний радянський психолог Лев Виготський і яка суттєво вплинула на розвиток педагогіки. Виготський вважав, що між вимогами наставника й тим, що учні можуть виконати самостійно, має бути розумна дистанція. Пізніше ми з вами повернемося до цієї ідеї, коли спробуємо зменшити прірву між учителем та учнем, стимулюючи самих дітей стати менторами. А зараз перейдемо до іншої теми, яка стосується мікроаналізу сократичного діалогу: навчання, зусилля й вихід із зони комфорту.

Ми інтуїтивно розуміємо, що особливі люди, які грають на гітарі, як рок-зірки рівня Прінса[71], досягають цього завдяки поєднанню біологічних і соціальних факторів. Однак щоб зрозуміти, як саме взаємодіють ці елементи, і відповідно до цього краще навчати й навчатися, потрібно розбити загальне уявлення на дрібніші складові.

У суспільстві глибоко закоренилася ідея, що генетичні фактори визначають максимум майстерності, якої може досягти людина. Інакше кажучи, будь-хто може займатися музикою чи грати у футбол, але тільки окремі віртуози досягнуть рівня Жуана Жілберту[72] чи Ліонеля Мессі. Великими талантами народжуються, а не стають. Вони улюбленці долі, у них є дар.

Концепцію, що люди вчаться однаково, але верхню межу кожного визначає біологічний потенціал, вигадав й 1869 року ввів у вжиток різнобічний і плідний британський науковець Френсіс Ґальтон. Найпростіший приклад таких вроджених задатків — особливості фізичної будови. Висока людина має більше шансів досягнути успіху в професійному баскетболі. Важко стати видатним тенором, якщо ви не народилися з відповідним голосовим апаратом.

Проте проста й зрозуміла ідея Ґальтона далека від реальності. Якщо не покладатися на популярні міфи, а детально дослідити, як справжні експерти досягли свого рівня, виявиться, що обидва вихідні положення Ґальтонової теорії помилкові. Спадковість не настільки суворо диктує верхню межу розвитку, а шлях до останньої не зовсім незалежний від генетичних факторів. Спадковість відіграє певну роль в обох випадках, але ніде не стає визначальною.

Видатний невролог Ларрі Сквайр створив класифікацію, яка об’єднує різні типи знання у дві об’ємні категорії. Декларативне знання — свідоме, і його легко передати за допомогою слів. Наприклад, правила настільної гри: вивчивши вказівки, ми можемо навчити іншого гравця. Процедурне знання об’єднує вміння й навички, які людина опановує, не усвідомлюючи, що вчиться. Такий тип знань важко експліцитно описати за допомогою мови, наприклад пояснити комусь іншому.

Імпліцитні знання настільки неусвідомлені, що часто ми навіть не підозрюємо, що було чого вчитися. Наприклад, уміння споглядати. Ми легко визначаємо, що обличчя виражає якусь емоцію, але не можемо описати цей процес так, щоб його навчилися імітувати комп’ютери. У більшості людей здатність споглядати вроджена. Тому втрата настільки природного вміння спричиняє неймовірне потрясіння, яке часто змальовують у художніх текстах. Переконатися можна з уривку книжки уругвайського письменника Едуардо Ґалеано: «І море було таке безмежне, таке дивовижне, що хлопчик втратив дар мови, уздрівши його красу. А коли нарешті спромігся заговорити, його голос тремтів і затинався, і він звернувся до тата: “Допоможи, я нічого не бачу!”» Те саме можна сказати про вміння ходити чи зберігати рівновагу. Ці здібності настільки міцно вплетені в наше життя, що, здається, так було завжди й нам не доводилося їх опановувати.

Ці дві категорії корисні для мандрів безмежним усесвітом навчання. Але важливо розуміти, що вони досить абстрактні й максималізовані, а будь-яке реальне знання містить і декларативний, і імпліцитний компоненти.

Наприклад, ходіння — це процедурне знання, для якого не потрібні інструкції й пояснення. Воно засвоюється повільно й після тривалої практики. Але чимало аспектів ходіння контролює наша свідомість. Аналогічно дихання — принципово несвідоме. Було б нерозумно передати свободі волі, що так легко відволікається, процес, забути про який смертельно в прямому значенні слова. Але ми можемо свідомо контролювати деякі його параметри: ритм, гучність, плавність. А ще дихання — це фізіологічна функція, яка поєднує свідоме й несвідоме, слугуючи універсальним містком у медитативних практиках та інших вправах, які розширюють обрії свідомості.

Далі ми побачимо, що місток між імпліцитним і декларативним компонентами — головна умова будь-якого навчання.

Засадничим поняттям для розуміння того, наскільки можна відточити свої вміння, є поріг задовільності — рівень, на якому ми відчуваємо, що вже щось уміємо. Людина, яка починає опановувати друк, дуже сконцентрована й докладає багато зусиль, шукаючи чергову літеру поглядом. Як і раб Менона, вона змушена звертати увагу на кожен свій крок. Але її пальці наче починають жити власним життям. Людина торкається клавіатури, а мозок займається іншим: обдумує текст, говорить із кимось чи витає в хмарах. Цікаво, що, досягнувши цього рівня, ми можемо друкувати годинами, але вдосконалення більше не бачимо. Інакше кажучи, крива навчання зростає, доки не стабілізується на певному значенні. Більшість людей друкує зі швидкістю приблизно шістдесят слів за хвилину. Звісно, вона у всіх різна. Світовий рекорд належить Стеллі Паджунас, яка друкує неймовірні двісті шістнадцять слів за хвилину.

На перший погляд, цей приклад підтверджує тезу Ґальтона: кожен досягає зумовленого спадковістю максимуму. Але завдяки постійному методичному вправлянню можна суттєво збільшити власну швидкість. Насправді ми, здається, дуже далекі від свого потенційного максимуму, на етапі, коли отримуємо переваги від вивченого, але не поспішаємо розвиватися далі. Ця комфортна зона негласної рівноваги між прагненням удосконалення й зусиллями, яких воно вимагає, і є порогом задовільності.

Приклад із друком можна перенести майже на все, чого ми навчаємося у своєму житті. Кожен уміє читати. Багатьом після тривалих старань у школі це вдається швидко й без зусиль. Тоді ми ковтаємо книгу за книгою, але темп залишається на одному рівні. Проте, якщо знову почати постійно й методично тренуватися, приділяти цьому час і докладати зусиль, можемо суттєво вдосконалити швидкість читання, не втрачаючи розуміння тексту в процесі.

Історія культури й спорту повторює модель навчання в житті окремої людини. На початку ХХ століття пробігти марафон за дві з половиною години було вершиною майстерності найшвидших легкоатлетів. Через сто років цього не вистачить, навіть щоб пройти відбір на Олімпійські ігри. І таке не лише в спорті. Окремі твори Чайковського вимагали настільки складної техніки, що за його життя їх ніколи не виконували. Скрипалі тієї доби вважали, що це неможливо. У наш час ці твори досі називають складними, але багато музикантів їх грають.

Чому зараз ми досягаємо вершин, недосяжних для наших предків? Через зміну організму й геному, як випливає з гіпотези Ґальтона? Звісно, ні. Людська генетика лишилася такою ж, як і сімдесят років тому. Через радикальну зміну технологій? Теж ні. Можливо, для окремих сфер це суттєвий аргумент, але сучасний марафонець у столітніх кросівках чи навіть босоніж усе одно покаже результат, який раніше вважали нереальним, а скрипаль зіграє твори Чайковського на інструменті, який виготовили в минулому столітті.

Це нокаутує гіпотезу Ґальтона. Ліміт людських можливостей не залежить від генетики. Сучасні скрипалі опановують неможливі п’єси, тому що можуть відвести більше годин на практику, використовують кращі тренувальні вправи й тому що змінився рівень, на якому вони задоволені своїм результатом. Це гарна новина. Завдяки таким прикладам ми можемо сміливо братися за цілі, які поки що здаються недосяжними.

Коли ми оцінюємо атлетів, то зазвичай відмежовуємо дух суперництва від таланту, наче це дві окремі якості. У світі існують Роджери Федерери, які мають талант, і Рафаелі Надалі, настільки одержимі духом змагання, що викладаються на корті до останньої краплі поту й крові. Пересічний глядач дивиться на атлета з вродженим хистом із повагою й трепетом перед його божественним привілеєм — даром. Натомість дух суперництва — річ приземлена, яка асоціюється з волею й відчуттям, що будь-хто з нас міг би досягнути того самого. Це Ґальтонове припущення: дар — генетично визначений максимум, а бойовий дух — доступний кожному засіб удосконалення через навчання. Але обидва твердження неправильні.

Насправді здатність викладатися на повну в кожній подачі — це якраз визначена набором генів риса. Це елемент темпераменту — широкого поняття, яке окреслює риси особистості, зокрема емоційність, чутливість, комунікабельність, наполегливість і зосередженість. У середині ХХ століття американська пара — дитячий психіатр Стелла Чесс і її чоловік Александр Томас розпочали неймовірно складне й революційне для науки про особистість дослідження. Вони, наче у фільмі Річарда Лінклейтера, скрупульозно стежили за розвитком сотень дітей із різних сімей від найпершого дня життя до повноліття. Науковці вивчали дев’ять аспектів темпераменту дітей:

1) рівень і тип активності;

2) ступінь регулярності дієти й режим дня;

3) бажання спробувати щось нове;

4) здатність адаптуватися до змін у середовищі;

5) чутливість;

6) інтенсивність та енергійність реакцій;

7) типовий настрій — радісний, плаксивий, задоволений, норовливий або дружелюбний;

8) здатність відволікатися;

9) наполегливість.

Дослідники виявили, що ці риси, хоч і могли змінитися в процесі розвитку, зазвичай залишалися стабільними. Навіть більше: дитина чітко виявляла їх із перших днів життя. За останні п’ятдесят років науковці розвивали ґрунтовне дослідження Чесс і Томаса в різних варіаціях. Висновок не змінився: набір генів, із яким ми народилися, визначає істотну частину особливостей темпераменту — від двадцяти до шістдесяти відсотків.

Якщо приблизно половина нашого характеру визначена генетично, то другу частину формують середовище й суспільна чашка Петрі, у якій ми розвиваємося. Але які саме елементи оточення визначальні? Коли йдеться про когнітивні здібності, то це дім, де дитина зростає. Брати й сестри схожі не тільки через подібні гени, а й тому, що розвиваються й граються разом. Але темперамент — виняток. Різноманітні дослідження усиновлених близнят показали, що дім дуже мало причетний до розвитку деяких рис характеру.

Вивчаючи природу альтруїзму, австрійський дослідник поведінкової економіки Ернст Фер досить переконливо продемонстрував це на прикладі однієї важливої риси характеру — схильності ділитися. Коли діти з різних культур, континентів і суспільних прошарків мають вибір: залишити дві іграшки собі чи поділитися з другом, — молодші брати й сестри поводяться більш егоїстично. На думку одразу спадає природне пояснення: їх виховують за принципом «не попросиш — не отримаєш». У домашніх джунглях, де живуть старші брати й сестри, варто залишати собі все, що дають. Самі батьки, які мають більше однієї дитини, визнаю´ть, що тривога, обережність і необізнаність, які визначають ставлення до первістка, вдруге не повторюються. Тому окремі особливості соціальної поведінки дітей на кшталт схильності ділитися залежать не стільки від дому, скільки від ігрового досвіду.

Невеликий екскурс у вивчення темпераменту пояснює, чому припущення Ґальтона, яке досі залишається популярним міфом, неправильне. Так, нам дійсно здається, що кожен уміє викладатися на повну, а от талант мають тільки одиниці. Але головні інгредієнти здатності працювати на межі своїх сил — це ознаки темпераменту, які впродовж життя майже не змінюються: інтенсивність та енергійність реакцій, типовий настрій, здатність відволікатися, наполегливість та інтенсивність основної активності. Це пояснює, чому вмінням викладатися на повну володіє не кожна людина, а розвинути або позбутися його дуже важко.

Це пояснення засноване на праці Стелли Чесс і Александра Томаса, які під час ретельних спостережень зафіксували постійність і пластичність різних рис темпераменту людини, що роблять її собою. Але досі не до кінця зрозуміло, які саме аспекти конституції організму, геному й мозку регулюють здатність викладатися на повну. Як на мене, питання ще далеко не вичерпане. Наприкінці розділу ми побачимо його тісний зв’язок із системою мотивації й винагород, яка визначає темперамент і відкриває шлях до навчання.

Тепер зруйнуємо протилежний міф. Те, що ми вважаємо талантом, — не вроджений дар, а плід важкої праці. Візьмемо показовий приклад — абсолютний слух, здатність визначати музичну ноту безвідносно до інших звуків. Дуже часто це вміння вважають безсумнівним хистом. Людина з абсолютним слухом — це музичний геній, рідкість, на яку дивляться, наче на мутанта, людину Ікс у мистецтві, генетичний багаж якої подарував їй незвичайну суперсилу. Так, симпатична ідея… але неправильна. Це міф.

Абсолютний слух може натренувати майже кожен. Насправді більшість дітей мають майже абсолютний слух, але без практики він атрофується. Ті, хто в ранньому віці починає ходити в музичну школу, часто його зберігають. Але повторюю: талант ні до чого, це результат наполегливої праці. Одна з найкращих дослідниць у галузі музики й роботи мозку Даяна Дойч зробила несподіване відкриття: жителі Китаю та В’єтнаму мають сильнішу предиспозицію до абсолютного слуху. Що спричинило таку особливість? Виявляється, що в мандаринській і кантонській мовах, як і у в’єтнамській, значення слова залежить він тону. Наприклад, склад ма у мандаринській, вимовлений різними тонами, означатиме мама, кінь і — ще чого бракувало — марихуана. Тон має абсолютне значення, так само як нота фа відрізняється від ре чи соль, тому в Китаї люди більше, ніж деінде, мотивовані вивчити зв’язок певного тону й семантики слова, принаймні щоб відрізнити маму від коня. Отже, мотивація й тиск із боку мови переходять на музику, і їхній результат не має нічого спільного з генетикою та геніальністю, як здавалося спочатку.

Коли я навчався в аспірантурі в Нью-Йорку, ми з друзями вигадали абсурдну гру. Ми намагалися контролювати температуру кінчиків пальців. Це, звісно, не бозна-яке звершення, але непоганий приклад важливого принципу: люди можуть вольовим зусиллям регулювати прояви власної фізіології, які здаються недосяжними. Тоді ми уявляли себе учнями Чарльза Ксав’єра[73] в школі для молодих мутантів.

За допомогою термометра я визначив, що температура кінчиків пальців коливається від тридцяти одного до тридцяти шести градусів Цельсія. Потім спробував підвищити її. Іноді мені вдавалося й пальці ставали теплішими, іноді — ні. Зміни були спонтанними й випадковими, і, попри все бажання, я не міг їх контролювати. Проте після двох-трьох днів практики сталося диво: я зміг керувати температурою, хоч і не дуже точно. Ще через два дні я здобув абсолютний контроль. Здатність керувати температурою кінчиків пальців силою думки. Будь-хто може це повторити. Процес навчання загадковий, тому що недекларативний. Мабуть, я навчився розслабляти руку, у такий спосіб змінювати рух крові й контролювати температуру. Але не міг і досі не можу чітко описати словами, що саме опанував.

Ця безневинна гра висвітлює модель багатьох механізмів навчання в мозку. Намагаючись уперше порухати рукою, щоб щось узяти, немовля випробовує величезну кількість нейронних команд і випадково знаходить серед них дієві. Тут настає перший ключовий момент навчання: щоб відібрати ефективні вказівки, слід візуалізувати їхні наслідки. Пізніше механізм удосконалюється й немовляті вже не треба перебирати кожну нейронну команду. Для відібраних раніше вказівок мозок створює очікування успіху, тому людина може передбачити наслідки дії, не виконуючи її. Наприклад, футболіст не біжить за м’ячем, якщо знає, що його не наздогнати.

Тут ми натрапляємо на другий ключовий момент навчання, про який говорили раніше, — похибка прогнозу. Мозок вираховує різницю між очікуваннями й фактичним досягненням. Завдяки цьому ми вдосконалюємо програму рухового акту й краще контролюємо власні дії. Так ми опановуємо гру в теніс або на музичному інструменті. Цей механізм навчання настільки ефективний, що його запозичили дослідники з галузі робототехніки й штучного інтелекту. Дрон у прямому сенсі вчиться літати, а робот — грати в пінг-понг завдяки простій, але дієвій процедурі.

Аналогічно ми можемо навчитися контролювати різноманітні пристрої силою думки. У недалекому майбутньому експансія цього принципу приведе нас до переломного моменту в історії людства. Тіло може втратити свою функцію посередника. Щоб зателефонувати комусь, вистачить лише наміру: пристрій розшифрує й виконає його без участі рук чи голосу, без посередництва тіла. Окрім цього, ми можемо розширити горизонти відчуттів. Людське око не сприймає кольорів після фіолетового, але це не обов’язковий ліміт. Бджоли бачать ультрафіолетовий світ. Ми можемо імітувати його за допомогою деяких методів фотографії, але отримані кольори — це тільки приблизна версія зору комахи. Кажани й дельфіни чують звуки, недоступні для людських вух. Нічого не заважає нам одного дня підключити електронні сенсори, що сприймають величезну частину всесвіту, яка поки що прихована від наших органів чуття. А ще можна наповнити себе абсолютно новими відчуттями. Наприклад, напряму з’єднати мозок із компасом, щоб ми відчували, де північ, так само як відчуваємо холод. Досягти цього можна за допомогою механізму, описаного в невинній грі з температурою на кінчиках пальців. Єдина відмінність — технологія.

Описана навчальна процедура вимагає здатності візуалізувати наслідки кожної нейронної інструкції. Тому, розширюючи набір візуалізацій, ми вчимося контролювати більше речей. Ідеться не тільки про зовнішні пристрої, але й про внутрішній світ, наш організм.

Контролювати температуру кінчиків пальців силою думки — тривіальний, але прецедентний приклад реалізації цього принципу. Невже ми можемо натренувати мозок контролювати аспекти діяльності організму, що здаються цілковито від’єднаними від свідомості й вольової сфери? А якщо ми навчимося візуалізувати стан нашої імунної системи? Або стан ейфорії, щастя чи любові?

Я ризикну заявити, що ми зможемо поліпшити власне здоров’я, коли навчимося візуалізувати ті аспекти своєї фізіології, які зараз вважаємо невидимими. Це вже сталося в кількох вузьких сферах. Наприклад, зараз можливо візуалізувати графіки церебральної активності, які відповідають хронічному болю, і за допомогою цих візуалізацій контролювати й зменшувати його. Можна піти набагато далі, і колись ми керуватимемо захисною системою організму для боротьби з невиліковними зараз захворюваннями. Дослідникам варто зосередити увагу на цій вдячній сфері, і те, що нині здається чудотворним зціленням, може перетворитися в майбутньому на стандартну процедуру.

Міф про вроджений талант постав на підґрунті виняткових випадків, історій і фото невинних юних облич вундеркіндів, які тусуються зі знаменитостями світового рівня. Психологи Вільям Чейз і Герберт Саймон розвінчали цей образ, докладно вивчивши розвиток геніальних шахістів. Кожен із цих гросмейстерів досягнув неймовірно високого рівня майстерності, лише витративши на тренування десять тисяч годин. Те, що вважали ранньою обдарованістю, — насправді результат інтенсивної профільної практики змалку.

Замкнуте коло працює приблизно так: батьки малого Ікс переконують себе, що їхня дитина — скрипаль-віртуоз, тому підтримують у ньому впевненість і мотивацію для тренувань. Зрештою Ікс суттєво вдосконалює свої вміння й починає здаватися талановитим. Ставитися до людини так, наче вона геній, — ефективний спосіб зробити її саме такою. Схоже на провіщення, яке здійснюється саме по собі. Але це не просто психологічна версія «Я думаю, отже, я існую». Провіщення запускає низку процесів, які каталізують набагато складніший аспект навчання — допомагають протистояти нудьзі монотонної практики.

Але в це важко повірити, особливо коли йдеться про найбільш унікальні винятки. Що робити з очевидними фактами? Наприклад, що футбольний геній Мессі виявлявся з дуже раннього віку. Як узгодити детальний експертний аналіз розвитку з тим, що підказує інтуїція?

По-перше, аргумент вправляння не заперечує існування окремих вроджених передумов[74]. Стверджувати, що Мессі у вісім років не був експертом, неправильно. У нього було більше досвіду у футболі, ніж у переважної частини жителів планети в цьому віці. По-друге, існують сотні, навіть тисячі дітей, які виробляють із м’ячем неймовірні речі.

Але тільки один хлопчик став Лео Мессі. Люди помиляються, коли думають, що можливо передбачити, яка дитина колись стане генієм. Психолог Андрес Ерікссон скрупульозно стежив за освітою віртуозів із різних сфер і довів, що майже нереально визначити майбутні досягнення особи з її результатів на початкових етапах. Це контрольний і дуже показовий удар по наших уявленнях про виховання таланту й зусилля.

Експерт і новачок послуговуються у своїх рішеннях абсолютно різними системами й нейронними ланцюгами. Досконало вивчити щось не означає вдосконалити мозковий процес, за допомогою якого ми розв’язували проблему вперше. Рішення набагато радикальніше: замінити його іншими механізмами й структурами. Уперше на цю ідею науковців наштовхнуло відоме дослідження Чейза і Саймона, у якому взяли участь професійні гравці в шахи.

Деякі шахісти час від часу практикують цирковий трюк — грають із зав’язаними очима — і іноді досягають у цьому неймовірної спритності. Міґель Найдорф зіграв сорок п’ять різних партій наосліп одночасно. Він виграв тридцять дев’ять, чотири закінчив унічию й тільки дві програв. Це світовий рекорд одночасної гри.

У 1939 році він приїхав до Аргентини для участі в шаховій олімпіаді як представник Польщі. Найдорф був євреєм і через початок Другої світової війни вирішив не повертатися до Європи. Його дружина, донька, батьки й четверо братів померли в концентраційному таборі. У 1972 році Найдорф пояснив особисті причини, які крилися за неймовірним рекордом: «Я зробив це не для того, щоб щось довести собі й іншим. Просто сподівався, що новина дійде до Німеччини, Польщі й Росії і хтось із членів моєї родини прочитає її та зв’яжеться зі мною». Але цього не сталося. Грандіозна демонстрація людської майстерності зрештою виявилася боротьбою проти самотності[75].

На сорока п’яти дошках було тисяча чотириста сорок фігур, зокрема дев’яносто королів і сімсот двадцять пішаків. Найдорф із зав’язаними очима стежив за кожною, одночасно керуючи сорока п’ятьма арміями, половина — білі, половина — чорні. Звісно, цій унікальній, справді обдарованій людині потрібна була дивовижна пам’ять, щоб це зробити. Чи ні?

Кожен гросмейстер, кілька секунд подивившись на шахову діаграму, може її досконало відтворити в пам’яті. Він розставить фігури саме там, де треба, без жодних зусиль, ніби руки живуть окремим життям. А от якщо дати аналогічне завдання людині, яка нічого не розуміє в шахах, вона пригадає розташування максимум чотирьох-п’яти фігур. Виникає враження, що в шахістів набагато краща пам’ять. Але це не зовсім так.

Чейз і Саймон довели це за допомогою діаграм, де фігури були розташовані цілком довільно. У таких умовах гросмейстери, як і решта людей, відтворювали тільки кілька позицій. Пам’ять у шахістів зовсім не дивовижна, вони просто мають практично натреновану здатність створювати візуальний або словесний наратив абстрактної задачі. Це відкриття стосується не тільки шахів, а й будь-якої галузі людських знань. Наприклад, кожен може запам’ятати пісню «Бітлз», але не зможе згадати набір тих самих слів у довільному порядку. А зараз спробуйте запам’ятати це довге, але не складне речення. А тепер ось це: речення, але це довге спробуйте а не складне зараз запам’ятати. Пісню легко вивчити, тому що текст і музика створюють наратив. Ми запам’ятовуємо не кожне слово окремо, а весь шлях, який вони прокладають.

Перейнявши естафету Сократа й Менона, Чейз і Саймон натрапили на таємну стежку до майстерності й знання. І, як виявилося, секрет у тому, щоб використовувати старі нейронні ланцюги, поки вони не адаптуються до нових функцій.

Мнемонічні техніки часто плутають із геніальністю. Ми віримо: якщо людина жонглює кульками, вона мастак, якщо спогадами — геній. Але ці два фокуси не так уже й відрізняються. Розвинути потужну пам’ять так само реально, як навчитися грати в теніс. Рецепт незмінний: практика, зусилля, мотивація й візуалізація.

Коли книжки були рідкістю, усі історії передавали усно. Щоб урятувати їх від забуття, люди використовували свій мозок як репозитарій. Через необхідність вони часто зазубрювали все механічно. У цей період виникла найвідоміша мнемонічна техніка, названа палацом пам’яті. Її авторство приписують Симоніду, давньогрецькому ліричному поетові з острова Кеос. Згідно з відомою нам історією, коли у Фессалії обвалився палац, він єдиний урятувався. Тіла були геть спотворені, тому впізнати й поховати їх із відповідними почестями було б неможливо, якби не пам’ять Симоніда. Той приголомшено виявив, що може чітко пригадати, де сидів кожен гість, коли будівля обвалилася. Завдяки цій трагедії він відкрив фантастичну техніку — палац пам’яті. Симонід зрозумів, що може запам’ятати будь-який довільний список об’єктів, якщо візуалізує їх у палаці. Це стало початком сучасної мнемотехніки.

Завдяки своєму палацу Симонід визначив унікальну особливість людської пам’яті. Техніка працює, тому що ми володіємо неймовірною просторовою пам’яттю. Не вірите? Подумайте, скільки мап і маршрутів (піших і транспортних) різними містечками й містами ви можете згадати. Зерно, яке посадив Симонід, дало щедрий урожай 2014 року, коли Джон О’Кіф і норвезька пара Мей-Брітт та Едвард Мозери здобули Нобелівську премію за відкриття системи координат у гіпокампі, яка об’єднує цю колосальну просторову пам’ять. Ця давня система краще збереглася в невеликих гризунів — незрівнянних штурманів, ніж у наших громіздких мізках. Розуміти своє положення в просторі було важливо завжди. На відміну від запам’ятовування столиць країн, чисел та інших речей, якого еволюція ніколи не вимагала від нашого мозку.

І це важлива думка. Повторно використовувати структури мозку, які раніше виконували інші функції, й адаптувати їх до нових культурних потреб — ідеальний сценарій. Палац пам’яті тут хрестоматійний приклад. Нам важко закарбувати в мозку числа, імена чи список покупок. Але згадати сотні вулиць, закутки й схованки батьківської оселі чи будинку друзів дитинства — суща дрібниця. Палац пам’яті працює на перетині двох світів: інформації, яку важко, але необхідно запам’ятати, і простору, де наша пам’ять почувається як удома.

▶ Прочитайте цей список і спробуйте його запам’ятати за тридцять секунд: серветка, телефон, підкова, сир, краватка, дощ, каное, мурашник, лінійка, чай, гарбуз, палець, слон, барбекю, акордеон.

Тепер заплющте очі й спробуйте повторити їх в аналогічному порядку. На перший погляд, це складне, майже нереальне завдання. Але ті, хто вже збудував свій палац, хоча на це піде кілька годин роботи, легко відтворюють подібний список. Це може бути відчинений чи зачинений палац, багатоквартирний будинок чи вілла. Усе, що вам потрібно, — іти кімнатами й закутками й по черзі розташовувати в них перелічені об’єкти. Але просто їх називати недостатньо. У кожній кімнаті ви створюєте яскравий образ залишеного об’єкта. Цей образ повинен бути емоційно зарядженим, можливо, із сексуальним, жорстоким чи огидним підтекстом. Незвична уявна прогулянка своїм палацом, під час якої ми зазираємо до кожної кімнати й бачимо епатажні óбрази з потрібними предметами, залишиться в пам’яті довше, ніж слова.

Отже, надзвичайна пам’ять спирається на вдало дібрані óбрази об’єктів, які ми хочемо зафіксувати. Запам’ятовування перетворюється на творче завдання, яке поєднує архітектуру, дизайн і фотографію. Замість звичної суворої й пасивної функції нашого мислення ми отримуємо креативну вправу.

Якщо коротко, то покращити пам’ять — значить не збільшити шухляду, де припадають пилом спогади. Основа пам’яті не схожа на м’яз, який можна натренувати й зміцнити. Коли технології досягли потрібного рівня, Елінор Маґвайр підтвердила це припущення, дослідивши фабрику спогадів. Вона з’ясувала, що мозок людей із рекордною пам’яттю анатомічно нічим не відрізняється від усіх інших. Їхні інтелект і здатність запам’ятовувати речі поза своєю спеціалізацією виявилися цілком звичайними, як і в гросмейстерів-віртуозів. Ці рекордсмени вирізнялися тільки використанням просторових структур для зберігання даних. Їм удалося перетворити свої мапи так, щоб за їх допомогою запам’ятовувати довільні об’єкти.

Коли ми вчимося бачити, відбувається приголомшлива церебральна трансформація. Це стається на дуже ранньому етапі життя, тому жодних спогадів про те, як виглядав світ доти, не залишається. Наша візуальна система за частку секунди визначає в потоці світла форми й емоції, і це відбувається без жодних зусиль чи свідомого розуміння, що треба щось зробити. Але перетворити світло на форми — настільки складне завдання, що ми досі не сконструювали здатних на це машин. Рóботи виходять у відкритий космос, керують літаками, грають у шахи краще, ніж найвідоміші гросмейстери, але не можуть бачити.

Для того щоб зрозуміти, як мозку вдається це робити, почнімо з обмежень: з’ясуймо, за яких умов на нього чекає поразка. Для цього пропоную простий, але красномовний приклад. Якщо вже ми розмірковуємо про здатність бачити, тут зображення заміняє тисячу слів.

Два об’єкти на наведених рисунках дуже схожі. І, звісно, дуже помітні. Але якщо занурити їх в океан штрихів, станеться дивна річ. Зорова система мозку поведеться абсолютно по-різному. Об’єкт праворуч неможливо не помітити, наче він іншого кольору й виділяється в прямому значенні слова. Об’єкт ліворуч поводиться по-іншому. Ми бачимо змійку зі штрихів, тільки старанно придивившись, а сприйняття нестабільне: варто сфокусуватися на одній частині, як інша потопає в текстурі.

Об’єкт, який ми помічаємо одразу, можна порівняти з мелодією, що звучить гармонійно й сприймається як одне ціле, другий об’єкт — із випадковими звуками. Візуальна система, як і музика, має правила, які визначають організацію зображення й диктують, що ми сприймаємо й запам’ятовуємо. Природно й цілісно згрупований об’єкт, обробка якого не потребує багатьох зусиль, називають гештальтом. Цей термін запропонувала група психологів, що на початку ХХ століття відкрили закони, за якими зорова система конструює форми. Ми засвоюємо ці правила, як і правила мови.

Далі ми розглянемо, як це працює. Чи можна натренувати й змінити мозок так, щоб він майже миттєво й автоматично помічав будь-який об’єкт? Відповідаючи на це запитання, ми окреслимо теорію людського навчання.

Сьогодні більшість кремнієвих комп’ютерів працюють з одним-двома процесорами. Вони здійснюють обчислення дуже швидко, але можуть опрацьовувати тільки одне завдання за раз. Натомість наш мозок — це дуже потужна машина паралельної дії, яка одночасно виконує мільйони розрахунків. Мабуть, це його головна особливість, яка дозволяє швидко й ефективно розв’язувати проблеми, які ми досі не можемо делегувати навіть найпотужнішим комп’ютерам. Розробники обчислювальної техніки докладають багато зусиль для розробки паралельних комп’ютерів, але результати їхніх старань непевні. Перед науковцями в цій галузі постають дві фундаментальні проблеми: знайти спосіб дешево виробляти необхідну кількість процесорів і навчити їх ділитися інформацією.

У паралельних комп’ютерах кожен процесор виконує своє завдання. Але результати колективної роботи потрібно координувати. Те, як мозок об’єднує всю інформацію, опрацьовану паралельно, залишається таємницею. Цей аспект його діяльності тісно пов’язаний зі свідомістю. А отже, якщо ми зрозуміємо, як мозок зводить докупи великомасштабні розрахунки, то наблизимося до сутності механізмів свідомості, а також збагнемо процес навчання.

Секрет віртуозності у певній діяльності — адаптування паралельної апаратури мозку до нових функцій. Видатні математики бачать математику. Гросмейстери бачать шахи. І причина криється в тому, що зорова кора — це найдосконаліша відома людству машина паралельної дії.

Зорова система складається з нашарованих одна на одну карт із різними функціями. Наприклад, існує окрема карта, що визначає колір. У зоровій області 4 (V4)[76] нейрони формують глобули — модулі приблизно міліметрового розміру, кожен із яких ідентифікує відтінки кольору на визначеній ділянці зображення.

Величезна перевага цієї системи полягає в тому, що розпізнавання зображення не потребує послідовного опрацювання за точками. Для мозку це особливо важливо. Нейрону потрібно багато часу, щоб завантажити й передати інформацію іншим, тому мозок виконує від трьох до п’ятнадцяти циклів обчислень за секунду. Це ніщо порівняно з крихітним процесором смартфона з мільярдами циклів за секунду.

Мозок компенсує істотну повільність свого біологічного матеріалу майже безкінечною армією нейронних ланцюгів[77]. Тому простий висновок, який я обстоюватиму далі, розв’язує проблему навчання. Справа в тому, що будь-яка функція, яку мозок виконує за допомогою паралельних структур (карт), працює ефективно, оперативно й здається автоматичною. Натомість функція, яка використовує послідовний цикл, працює повільно, потребує багато зусиль і повного усвідомлення. Тобто навчання переважно має вигляд паралелізації процесів у мозку.

В арсеналі розпізнавання зорових карт є рух, колір, контраст і напрямок. Деякі карти ідентифікують складніші об’єкти, наприклад два суміжні кола.

Інакше кажучи, очі, які на нас дивляться. Вам напевне знайоме те дивне відчуття, коли ви різко повертаєте голову й бачите, що за вами спостерігають. Звідки ми знаємо, що хтось на нас дивиться, іще до того, як переведемо на нього погляд? Відповідь — мозок розглядає можливість, що за нами стежать, тому паралельно й зазвичай несвідомо сканує все навколо. Помітивши на одній із карт характерну форму, він генерує сигнал, який ніби[78] каже увазі й системі керування рухами в тім’яній частці: «Поведи очима туди, там відбувається щось важливе». Ці карти наче ефективні й орієнтовані на дуже конкретні завдання заводські налаштування для вроджених умінь. Але їх можна модифікувати, комбінувати й перепрограмувати. Якраз у цьому полягає визначальний компонент навчання.

Кора головного мозку складається з колонок нейронів, кожна з яких виконує специфічну функцію. Це відкриття принесло Девіду Г’юбелу й Торстену Візелу Нобелівську премію в галузі фізіології. Під час подальших досліджень вони виявили, що в розвитку зорових карт існують критичні періоди. Ці структури розвиваються згідно з генетично закладеною програмою, але щоб повністю сформуватися, потребують багато візуальної інформації. Так само, як річка потребує постійного потоку води, щоб підтримувати своє русло.

На перших етапах розвитку сітківка генерує спонтанну активність, стимулюючи саму себе в цілковитій темряві. Мозок сприймає цю активність як світло, не розрізняючи зовнішні й внутрішні стимули. Отже, активний розвиток починається ще до того, як ми розплющимо очі. Те саме стосується й кошенят, що народжуються сліпими. Вони в прямому сенсі тренують свою зорову систему за допомогою внутрішнього світла. У котів, людей та інших ссавців зорові карти активно розвиваються в немовлячому віці й завершують формування за кілька місяців. Відкриття Г’юбела і Візела співзвучне зі ще одним міфом: навчитися деяких речей, коли ти вже дорослий, неможливо. Ми переглянемо цей висновок і додамо до нього поміркованого оптимізму: успішне навчання в старшому віці цілком імовірне, але вимагає багато часу й зусиль. У ранньому дитинстві їх знадобилося не менше, просто ми цього не пам’ятаємо. Зрештою немовлята й старші діти годинами, днями, місяцями й роками вчаться говорити, ходити й читати. А якщо доросла людина відкладе вбік свої справи й спрямує весь час і зусилля на опанування нових знань і вмінь?

Якщо озирнутися назад, це цілком зрозуміло. Рентгенологи навчаються бачити знімки в дорослому віці. Після тривалої практики вони легко визначають відхилення, яких не помічають інші люди. Очевидно, що це результат трансформації зорової кори. Рентгенологи діагностують швидко, автоматично, майже на інтуїтивному рівні, з несвідомим роздратуванням, яке ми відчуваємо, наприклад, натрапивши на граматичну помилку. Що спричиняє таку радикальну трансформацію сприйняття й мислення?

У науці часто повторюється один цікавий сюжет: науковець, запропонувавши екстраординарну ґрунтовну концепцію, згодом сам її розвінчує. Торстен Візел, який створив догму критичних періодів, вирішив разом із Чарльзом Ґілбертом, своїм аспірантом у Гарварді, довести протилежне: зорова кора продовжує реорганізовуватися навіть у дорослому віці.

Коли я переїхав до Нью-Йорка й потрапив до лабораторії Ґілберта і Візела, де мав працювати над дисертацією, міф перевернули догори дриґом. Питання полягало вже не в тому, чи піддається мозок дорослого навчанню, а як саме це відбувається. Що змінюється в мозку, коли ми стаємо експертами в певній галузі?

▶ Ми розробили експеримент для ретельного лабораторного дослідження цієї проблеми. Довелося піти на деякі поблажки й спростити процес. Замість запрошувати професійних рентгенологів ми створили експертів із трикутників. Не дуже цінна спеціалізація, зате простий і виграшний спосіб симулювати процес навчання для лабораторного дослідження.

Ми показували групі людей однотонне зображення великої кількості різних геометричних фігур, яке через двісті мілісекунд зникало. Перед ними стояло завдання знайти в цьому хаосі трикутник. Учасники дивилися на нас, як на божевільних. Це було неможливо. Їм не вистачало часу, щоб його помітити.

Ми знали, що, якби учасники експерименту мали знайти червоний трикутник серед синіх, упорався б кожен. І зрозуміло чому. Люди мають паралельну систему, яка за вісімдесят мілісекунд може просканувати навколишній простір і виявити різницю в кольорі, але в зоровій корі немає спеціальної карти для ідентифікації трикутників. Чи реально розвинути таке вміння? Якщо так, ми зможемо зазирнути за лаштунки механізму навчання.

Протягом сотень спроб багато учасників розчарувалися, що нічого не бачать. Але після багатогодинного виконання нудної вправи сталося диво: трикутник став вирізнятися, його неможливо було не помітити, наче він іншого кольору. Так ми з’ясували, що, доклавши багато зусиль, людина здатна побачити недосяжні раніше речі. У дорослому віці. А ще змогли дослідити, що відбувається в мозку, коли людина навчається.

Кора головного мозку утворює дві великі системи. Дорсальну, яка, якщо підняти голову й подивитись на стелю, буде продовженням задньої частини тіла, і вентральну, яка опиниться спереду. З функціонального погляду це більш вдалий поділ, ніж звичні ліва й права півкулі. До дорсальної частини входять тім’яна й лобова кора, які відповідають за свідомість, рухову діяльність і повільну послідовну роботу мозку. Вентральна частина завідує автоматичними й переважно неусвідомленими функціями, а також швидкою паралельною обробкою інформації.

У церебральній активності експертів із трикутників ми виявили дві фундаментальні відмінності. Їхня первинна зорова кора у вентральній системі активувалася набагато сильніше, коли вони бачили трикутник, ніж коли траплялися всі інші фігури. Водночас лобова й тім’яна кора деактивувалися. Це пояснює, чому розпізнавання трикутників більше не вимагало зусиль. І трикутники тут не виняток. Схожа трансформація відбувається, коли людина вчиться розпізнавати будь-що: музиканти — читати ноти, садівники — знаходити паразитів на рослинах, тренери — миттєво розуміти, що їхня команда в халепі.

Кора формує дорсальну й вентральну системи. Навчання — це процес переходу від першої до другої. Коли ми вчимося читати, на зміну повільному вимушеному «літера за літерою» (дорсальна система) поступово приходить уміння швидко й легко вловлювати слово повністю (вентральна система). Але якщо умови для останньої незвичні, наприклад, букви розташовані по вертикалі, а не горизонталі, ми повертаємося до дорсальної системи, яка, попри повільну й послідовну роботу, дуже гнучка й адаптується до різних обставин. Здебільшого навчання означає автоматизацію процесу й вивільнення дорсальної системи, щоб перемикати увагу й розумові зусилля на інші проблеми.

У зоровій корі мозок має низку карт, які забезпечують швидке й ефективне виконання деяких функцій. Тім’яна кора вміє використовувати різні їх комбінації, але процес дуже повільний і вимагає зусиль.

Проте людський мозок здатен змінювати асортимент автоматичних функцій. Якщо повторити якийсь процес багато тисяч разів, вентральна система поповниться новим умінням. Це своєрідний аутсорсинг, за якого свідома частина мозку ніби делегує повноваження вентральній корі. А ресурси свідомості, які потребують розумових зусиль і обмежені потужністю лобової й тім’яної часток, перенаправляються на виконання інших завдань. Так ми вчимося читати й навчаємося взагалі. Просунуті читачі, які легко ковтають книги, делегують читання, а ті, хто лише вчиться, — ні, тому свідомий розум останніх повністю зосереджується на завданні.

Процес автоматизації гарно видно на прикладі математики. Коли діти вперше додають три до чотирьох, вони рахують на пальцях і сильно напружують тім’яну кору. Але на якомусь етапі «три плюс чотири дорівнює сім» стає мало не віршиком. Мозок перестає по одному пересувати уявні предмети чи реальні пальці, а користується таблицею в пам’яті. Додавання переведено на аутсорсинг. Починається нова стадія. Ті самі діти повільно й вимучено (за допомогою лобової й тім’яної кори) розв’язують приклад 4 × 3: «Чотири плюс чотири дорівнює вісім. А вісім плюс чотири дорівнює дванадцять». А потім знову автоматизують процес, вивчивши табличку множення, і переходять до складніших обчислень.

Майже аналогічний процес пояснює приклад віртуозів, поданий вище. Коли гросмейстери розв’язують складні шахові задачі, найсильніше активується їхня зорова кора. Тобто вони не більше думають, а краще бачать[79]. Таке трапляється і з видатними математиками, які активують зорову кору, доводячи складні теореми. Інакше кажучи, віртуози пристосовують кору, первісно створену для ідентифікації облич, очей, рухів, точок і кольорів, до більш абстрактної сфери.

Принцип, відкритий під час експерименту з експертами з трикутників, може також пояснити, мабуть, головну трансформацію в освіті: перетворення візуальних каракуль (літер) на вимовлені слова. Оскільки читання — це універсальне вікно у світ знань і культури, з-поміж усіх людських умінь воно найбільш необхідне.

Чому ми починаємо читати в п’ять років, а не в чотири чи шість? Так краще? Доцільніше вчитися читати, розбиваючи кожне слово на літери, чи, навпаки, проговорюючи його повністю й співвідносячи зі значенням? Ураховуючи важливість читання, такі рішення варто приймати не з позиції мені здається, а на підставі вагомої сукупності фактів, що поєднують багаторічний досвід і знання про церебральні механізми, на які спирається розвиток читання.

Як і в інших сферах, просунутий читач делегує процес. Той, хто погано читає, не просто робить це повільніше, його найбільше стримує зосередженість системи зусиль і концентрації на літерах, а не на значенні слів. Часто через дефіцит розуміння прочитаного діагностують дислексію. Вона ніяк не корелює з інтелектом людини, а лише означає, що її зусилля спрямовані на щось інше. Щоб відчути це на собі, спробуйте запам’ятати слова дерево, велосипед, горня, вентилятор, персик, капелюх, читаючи наступний абзац.

Іноді, читаючи іноземною мовою, яку тільки почали вивчати, ми усвідомлюємо, що розуміємо дуже мало, бо вся увага зосереджена на перекладі. Ця концепція підходить для будь-якого процесу навчання. Коли людина починає грати на барабанах, вона повністю концентрується на новому ритмі. На певному етапі цей ритм стає інтерналізованим та автоматичним, і тільки тоді ударник може перемкнути увагу на паралельну мелодію, гармонійне звучання акомпанементу чи інші ритми, які вступають у діалог з основним.

Ну що, ви пам’ятаєте слова? Так? Тоді про що був попередній абзац? Упоратися з двома завданнями важко, бо обидва претендують на обмежену потужність системи в лобовій і тім’яній корі. Ваша увага вибирає: або жонглювати шістьма словами, щоб вони не випали з пам’яті, або слідкувати за текстом. Дуже рідко їй вдається робити і те, і інше.

Переважна більшість дітей дуже добре засвоює мову. Коли я, дорослий чоловік, приїхав до Франції, знаючи лише кілька слів по-тамтешньому, то постійно дивувався, що крихітне дитя, нічогісінько не тямлячи у філософії Канта, алгебрі чи творчості «Бітлз», говорить вишуканою французькою. Мабуть, для цієї дитини було настільки ж незбагненно, що дорослий не може елементарно правильно вимовити слово. Так буденний приклад демонструє, що виявлена людським мозком ментальна віртуозність слабко пов’язана з іншими аспектами, які асоціюються з культурою й освіченістю.

Одна з ідей Чомскі полягає в тому, що люди так легко навчаються говорити тому, що в мозку для цього є передумови. Ми вже переконалися, що мозок — це не tabula rasa. У ньому від народження закладені деякі функції, тому залежні від них проблеми набагато легше розв’язати.

Чомскі обґрунтував, що існують елементи, притаманні всім мовам, проте алфавіти світу також мають спільні риси. Безперечно, серед тисяч абеток, багато з яких уже вийшли з ужитку, не знайти двох однакових. Але якщо поглянути на них загалом, то одразу видно деякі закономірності. Найперша й найпомітніша полягає в тому, що всі алфавіти базуються на обмеженій кількості штрихів. Г’юбел і Візел отримали Нобелівську премію, довівши, що кожен нейрон первинної зорової кори помічає штрихи в невеликому діапазоні своєї чутливості. Штрихи є основою всієї зорової системи, цеглинками, які її утворюють. І всі абетки побудовані з цього матеріалу.

Сюди належать горизонтальні й вертикальні лінії, кути, дуги, скісні риски. Якщо підрахувати частотність штрихів у всіх алфавітах, побачимо дивовижну закономірність: в абетці найпоширеніші лінії, які постійно трапляються в природі. Ні, це не результат зваженого, раціонального дизайну, просто системи письма розвивалися на основі матеріалу, що максимально нагадував звичну візуальну інформацію. Алфавіти узурпували елементи, які наша зорова система вже натренувалася розрізняти. Своєрідна фора, адже завдяки цьому читання нагадувало звичні для неї завдання. Якби ми спробували перейти на алфавіт, що не має нічого спільного з елементами, які зорова система вільно розрізняє, опановування читання було б справжнісінькою каторгою. І навпаки, якщо люди стикаються з труднощами під час читання, можна полегшити процес, перетворивши текстовий матеріал на щось природніше й простіше для сприйняття, з чим мозок уже працював.

Ті, хто тільки почав читати, вимовляють літери ніби в сповільненій зйомці. Після численних повторень процес автоматизується, і вентральна частина зорової системи створює новий ланцюг для розпізнавання букв шляхом перекомбінування вже наявних ланцюгів, які ідентифікують штрихи. Тепер літери стають цеглинками зорової системи, і, як шматки конструктора, перекомпоновуються, щоб можна було розпізнавати склади. На наступному рівні перебувають атоми читання — склади. Дитина читає слово тато за два цикли, по одному на склад. Пізніше, коли навички читання повністю сформовані, людина за один підхід сприймає все слово як окремий об’єкт. Тобто читання перетворюється з послідовного процесу на паралельний. Опанувавши його, мозок людини набуває здатність цілісно вихоплювати більшість слів, окрім дуже довгих і складних.

Звідки ми знаємо, що дорослі читають слово за словом? По-перше, очі читача зупиняються на кожному слові. Пауза триває приблизно триста мілісекунд, а тоді погляд різко й швидко перескакує далі. У системах письма на зразок англійської (зліва направо) ми фокусуємося на першій третині слова, а звідти мозок ковзає праворуч, у майбутнє тексту. Звісно, цей скрупульозний процес повністю імпліцитний, автоматичний і несвідомий.

Наступний доказ — фіксування часу, потрібного на прочитання слова. Якби ми робили це літера за літерою, то часовий інтервал був би пропорційний довжині слова. Проте він однаковий для слів із двох, трьох, чотирьох чи п’яти літер. Це велика майстерність паралелізації: байдуже, скільки вузлів потрібно для операції — один, десять, сто чи тисяча. У процесі читання паралелізацію обмежують тільки дуже довгі й складні слова, наприклад дихлордифенілтрихлорметилметан[80]. Але в діапазоні від двох до семи літер час на читання однаковий. А от для людини, яка лише вчиться читати або страждає на дислексію, тривалість «опанування» кожного слова справді залежить від кількості літер у ньому.

Раніше ми згадували, що талант, виявлений на перших етапах навчання, — сумнівний показник успіхів людини в майбутньому. Зараз стане зрозуміло чому.

Після відкриття, що дорослі читають по слову, а не по літері, одна група науковців у Франції дійшла помилкового висновку, що найкраще навчати дітей методом холістичного читання, тобто починати не з вимови звука для кожної літери, а з цілого слова одразу. Підхід швидко набув популярності (мабуть, через гарну назву). Хто ж не хоче, щоб його дитина навчилася холістичного читання? Але це обернулося безпрецедентною педагогічною катастрофою й проблемами з читанням у великої кількості дітей. Із поданого вище пояснення зрозуміло, чому холістичний метод не спрацював. Паралельне читання — це фінальна фаза, шлях до якої лежить через створення перехідних функцій.

На сторінках цієї книжки ми розглянули дві різні системи мозку: перша — універсальна, але повільна лобово-тім’яна, друга — вентральна, яка автоматично й дуже швидко виконує вузькопрофільні завдання.

Ці системи співіснують, і доречність першої або другої залежить від етапу навчального процесу. Коли ми вміємо читати досконало, то в основному послуговуємося вентральною системою. Але іноді через нерозбірливий почерк, літери незвичної форми, вертикальний або дзеркальний запис чи великі проміжки між словами вмикається дорсальна. Вентральна система зупиняється через недостатню гнучкість нейронних ланцюгів. У таких випадках ми читаємо так само, як людина з дислексією[81]. Труднощі з прочитанням капчі[82] виникають тому, що вентральна система не здатна розрізнити спотворені літери. Тоді ми виводимо з режиму сну послідовну систему читання й повертаємося в давні часи, коли тільки опановували це вміння.

Коли ми засвоюємо нове вміння, мозок змінюється. Наприклад, синапси (у перекладі з грецької «з’єднані докупи»), які сполучають різні нейрони, збільшують кількість закінчень або змінюють ефективність уже встановлених зв’язків. Це спричиняє трансформації нейронних мереж. Існують й інші передумови пластичності мозку, наприклад зміна морфологічних характеристик або експресії генів. У дуже рідкісних випадках відбувається зростання кількості клітин мозку. Але загалом мозок опановує нові знання й уміння без нарощення нейронної маси.

Сьогодні на позначення здатності мозку трансформуватися використовують термін пластичність. Ця популярна метафора, на жаль, призводить до помилкового припущення, що мозок плавиться, розтягується, зминається й розгладжується, мов м’яз. Але це не так.

Що створює в мозку сильніші чи слабкіші передумови для змін? Для природних матеріалів визначальним фактором піддатливості є температура. Залізо зазвичай тверде й жорстке, але за нагрівання змінює форму і, охолонувши, зберігає її. Який аналог температури в процесах мозку? По-перше, як довели Г’юбел і Візел, стадія розвитку. Мозок немовляти набагато пластичніший, ніж у дорослого. Проте ми пересвідчилися, що це не аксіома. Можливо, основна різниця між дитиною й дорослим у мотивації?

Мотивація допомагає змінюватися з дуже простої причини: як ми вже говорили, умотивована людина старанніше працює. Язик не повертається назвати мармур пластичним, але його форму можна скоригувати, якщо годинами молотити камінь зубилом. Поняття пластичності залежить від зусиль, яких ми готові докласти заради змін. Але це все одно не аналог температури й готовності до трансформації. Що відбувається в мозку й створює передумови для змін, коли ми мотивовані? Чи можна відтворити цей церебральний стан, щоб сприяти навчанню? Щоб відповісти, слід зрозуміти, який хімічний суп нейромедіаторів підтримує трансформацію синапсів, а отже — і зміни в мозку.

Перед тим як перейти на мікроскопічний рівень хімії мозку, погляньмо на канонічний спосіб навчання — запам’ятовування. Майже кожен пригадує події одинадцятого вересня, коли в Північну та Південну вежі Всесвітнього торговельного центру врізалися літаки. Неймовірно те, що навіть через п’ятнадцять років ми не тільки пам’ятаємо зображення палаючих будівель, але й достеменно знаємо, де та з ким перебували в момент трагедії. Глибоко емоційна ситуація зацементувала всі важливі (сама атака) і неважливі обставини в пам’яті. Саме тому людям, що переживали травматичний досвід, зазвичай дуже важко позбутися своїх спогадів, активувати які може будь-який уламок події — місце, запах, людина, яка там була, тощо. Спогади формуються як епізоди, тому в момент найвищої чутливості нейронного регістру ми фіксуємо не тільки те, що спричинило цю чутливість, а й усе, що відбувається навколо.

Сам принцип набагато загальніший. Мозок піддається змінам, перебуваючи в стані емоційного піднесення чи отримуючи винагороду (гроші, секс, емоції, шоколадку). Щоб зрозуміти, як це відбувається, слід змінити інструментарій і зануритися в мікроскопічний світ. Ця подорож веде нас до Каліфорнії, у лабораторію нейронауковця Майкла Мерзеніча.

▶ У його експерименті мавпи мали на слух визначити вищу з двох нот; ми робимо щось подібне, налаштовуючи музичний інструмент. Коли два тони помітно зближувалися, тварини вважали їх ідентичними. Так Майкл дослідив ліміти роздільної здатності слухової системи. Як і будь-яку іншу майстерність, її можна розвинути.

Слухова кора, як і зорова, організована як матриця з модулів нейронів, згрупованих у колонки. Кожна колонка спеціалізується на певній частоті звукових коливань. Тому слухова кора паралельно аналізує висоту (ноту) звука.

На мапі слухової кори кожна частота відповідає певній області. Мерзеніч уже знав: якщо активно тренувати мавпу розпізнавати ноти певної частоти, то відбувається дещо незвичне. Колонка, яка фіксує звуки цієї висоти, розширюється, ніби держава, що захоплює прилеглі території. Нас цікавить, завдяки чому відбувається така зміна. Мерзеніч спостеріг, що для трансформації мозку мало просто повторювати ноту. Проте якщо звук пролунає одночасно з імпульсом активності у вентральній області покришки — розташованій глибоко в мозку ділянці, яка виробляє дофамін, — кора реорганізується самостійно. Усе стало на свої місця. Щоб реорганізувати нейронний ланцюг, потрібно, щоб стимул діяв одночасно з виробленням дофаміну чи схожого нейромедіатора. Навчання потребує мотивації й зусиль. Це не магія й не догма. Тепер ми знаємо, що в такий спосіб виробляється дофамін, який знижує стійкість мозку до змін.

Дофамін — це наче вода, яка розм’якшує глину, а сенсорний стимул — інструмент, який залишає на ній борозни. Вони трансформують матеріал тільки в симбіозі. Обробляти суху глину — марнування часу. Розмочувати її, якщо не збираєшся ліпити, — теж. Це фундамент навчального сценарію, обговорення якого ми розпочали з ідеї Ґальтона: навчання є процесом трансформації мозку під дією зовнішніх стимулів. Повільні монотонні завдання залишають борозни нових нейронних ланцюгів, які автоматизують процес. Але, крім зусиль і тренувань, для трансформації потрібно, щоб кора головного мозку перебувала в сприйнятливому до змін стані.

Отже, ми проаналізували помилку Ґальтона й зрозуміли, що популярні уявлення про навчання неправильні: максимальні досягнення не зумовлені генетично, а на шляху до них важливу роль відіграють і соціальні, і культурні фактори. Також виявили, що віртуози виконують завдання у своїй сфері на високому рівні завдяки якісно іншому підходу, а не вдосконаленню початкової процедури. Щоб досягти успіхів у навчанні, слід працювати мотивовано й наполегливо, виходити із зони комфорту й ігнорувати поріг задовільності. Те, що ми вважаємо верхньою межею своїх можливостей, — просто точка рівноваги.

Якщо коротко, то вчитися ніколи не пізно. Доросла людина відрізняється тільки тим, що її мотивація прилипла до вже засвоєних знань і вмінь і не рветься у вир відкриттів і навчання. І якщо ви дійсно хочете розвиватися далі, для початку досить повернути собі дитячий ентузіазм, терпіння, мотивацію й упевненість.