Страница 14 из 16
Не будем углубляться в подробности того, что именно происходит с каждой областью мозга: неспециалистам это вряд ли будет интересно. Но общая картина такова: занятия музыкой изменяют структуру и функциональность мозга так, что в итоге мы оказываемся более приспособлены к занятиям музыкой. Другими словами, эффективные занятия не только помогут вам научиться играть на музыкальном инструменте, они сделают вас более способными к музыке. Занимаясь должным образом, вы изменяете участки мозга и в каком-то смысле делаете себя талантливее.
В других областях таких исследований проводилось куда меньше, тем не менее результаты все равно каждый раз говорят об одном и том же: долговременные занятия приводят к изменениям тех областей мозга, которые относятся к развитию соответствующих навыков.
Некоторые подобные исследования изучали чисто интеллектуальные навыки, например математические способности. У математиков нижняя теменная долька содержит гораздо больше серого вещества, чем у обычных людей. Эта часть мозга отвечает за математические вычисления и визуализацию объектов в пространстве. Именно на нижнюю дольку темени обратили внимание нейробиологи, изучавшие мозг Альберта Эйнштейна. Выяснилось, что она у Эйнштейна не только намного больше среднего, но и обладает необычной формой. Это заставило ученых задуматься: а не могло ли это напрямую повлиять на способность Эйнштейна создавать абстрактные математические построения[29]? Но, быть может, некоторые люди, как и Эйнштейн, просто родились с более крупной нижней теменной долькой и потому обладают склонностями к математике? Ученые так не думают: они исследовали эту часть мозга у математиков и обычных людей и обнаружили, что, чем дольше человек занимался математикой, тем больше у него содержится серого вещества в правой задней теменной дольке – а это позволяет предположить, что увеличение дольки является результатом постоянных занятий математикой, а не врожденным свойством[30].
Проводились и исследования, целью которых было изучение навыков, совмещающих умственный компонент с физическим. В одном недавнем эксперименте ученые сравнили мозг пилотов-планеристов с обычными людьми, и также выяснили, что у пилотов в некоторых областях мозга содержится больше серого вещества – например в левой передней части премоторной коры, передней части передней поясной коры и области глазодвигательного поля. Эти зоны отвечают за умение контролировать рычаг планера, сравнение визуальных сигналов во время полета с сигналами, определяющими положение тела в пространстве и положение планера, а также за умение контролировать движение глаз.
Даже в занятиях, которые мы считаем чисто физическими – плавании или гимнастике, – мозг играет главную роль. Дело в том, что развитие этих навыков требует точного контроля каждого движения тела. Исследования доказали, что занятия такими видами спорта также влияют на структуру мозга: например, толщина коры, по которой определяют количество серого вещества, у ныряльщиков в трех областях больше, чем у тех, кто никогда не занимался прыжками в воду. При этом все упомянутые области играют роль в визуализации и контроле движений.
Таким образом, несмотря на мелкие различия, в целом картина для всего мозга одинакова: регулярные занятия приводят к изменениям в частях мозга, которые чаще задействуются во время этих занятий. Мозг адаптируется к сложным задачам, перераспределяя собственные ресурсы и изменяя нейронные сети так, чтобы облегчить их выполнение.
Таковы основные идеи проведенных исследований, изучающих воздействие упражнений на мозг. Существуют и другие детали, достойные упоминания.
Так, надо отметить, что с возрастом воздействие тренировок на мозг меняется. Мозг детей и подростков намного пластичнее и потому занятия оказываются наиболее эффективными в юном возрасте. По этой же причине упражнения в детском возрасте влияют на дальнейшее развитие мозга и в некоторой степени определяют его. Это называется эффектом веточки: если слегка изменить направление роста веточки, то, развившись полностью, она может приобрести формы, отличные от первоначальных и задуманных природой. Изменить направление роста взрослой ветки гораздо сложнее.
Доказательством этого феномена служит, например, количество белого вещества в некоторых областях мозга у взрослых пианистов. Во-первых, у музыкантов его больше, чем у немузыкантов, а во-вторых, его количество напрямую зависит от того, сколько времени они проводили за инструментом в детстве[31]. Чем раньше ребенок усаживался за пианино, тем больше белого вещества у него было во взрослом возрасте. Конечно, можно научиться играть на фортепиано и в 40 лет, но к образованию такого же количества белого вещества это уже не приведет. В настоящий момент ученым неизвестно, как это практически влияет на жизнь музыкантов. Однако мы точно знаем, что количество белого вещества определяет скорость, с которой передаются сигналы нервам, то есть, научившись играть на пианино в детстве, вы все-таки получите некое неврологическое преимущество, недоступное тем, кто начал музицировать лишь во взрослом состоянии.
Стоит также отметить тот факт, что развитие определенных зон мозга посредством длительных тренировок не проходит для нас бесследно: во многих случаях люди, развившие какой-либо навык до очень высокого уровня, жаловались на деградацию других умений. Самый показательный тому пример можно найти в том же самом исследовании Макгвайр, посвященном лондонским таксистам. К концу четвертого года, когда водители получили лицензии либо провалили экзамен, Макгвайр двумя разными способами протестировала их память. Сперва она проверила, помнят ли участники эксперимента местонахождение различных лондонских достопримечательностей. Тут лицензированные таксисты проявили себя лучше всех остальных испытуемых. Вторым экспериментом стал стандартный тест на пространственную память, во время которого нужно ознакомиться со сложной фигурой и спустя полчаса описать ее (или изобразить). С этим заданием сдавшие экзамен таксисты справились куда хуже группы участников, которые никогда не готовились к экзамену. А вот испытуемые, которые провалили экзамен либо отказались от его сдачи, показали те же результаты, что и контрольная группа мужчин, не собиравшихся получать лицензию таксиста. При этом четыре года назад, когда Макгвайр с коллегами первый раз провели этот тест, все три группы справились с ним одинаково. Получается, что сдавшие экзамен водители, научившись лучше запоминать лондонские улицы, сделали это за счет других видов памяти. Нельзя сказать точно, почему это произошло, но вероятнее всего интенсивные занятия привели к тому, что мозг стал выделять под этот вид памяти больше ресурсов, из-за чего другим типам памяти «досталось» меньше серого вещества.
Наконец, нужно сказать, что когнитивные и физиологические изменения в мозге, вызванные тренировками, требуют постоянного внимания. Перестанете заниматься – и все вернется на круги своя. Космонавты, которые прожили без гравитации долгое время, при возвращении на Землю обнаруживают, что им трудно ходить. Спортсмены, забросившие тренировки из-за травмы, спустя какое-то время понимают, что травмированная часть тела стала гораздо слабее. Тот же эффект наблюдался у спортсменов, принявших участие в интересном эксперименте: они целый месяц провели в постельном режиме, не вставая с кровати. Они стали слабее, медлительнее, у них выросла утомляемость.
То же касается и мозга. Когда группа ученых во главе с Макгвайр исследовала вышедших на пенсию лондонских таксистов, выяснилось, что в области заднего гиппокампа у них наблюдается меньше серого вещества, чем у работающих таксистов. Впрочем, количество серого вещества у вышедших на покой таксистов все равно было больше, чем у тех, кто никогда не работал в таксопарке. Тем не менее, как только таксисты перестали каждый день активно использовать навигационную память, изменения в мозге, вызванные их работой, потихоньку стали исчезать.
29
См. Sandra F. Witelson, Debra L. Kigar, and Thomas Harvey. “The exceptional brain of Albert Einstein,” The Lancet 353 (1999): 2149–2153.
30
Интересно, что корреляции между стажем работы математиком и размером левой задней теменной дольки найдено не было. Возможно, это объясняется лишь тем, что в исследовании участвовало недостаточно людей, чтобы ученые могли опубликовать статистически обоснованные результаты.
31
См. Sara L. Bengtsson, Zoltán Nagy, Stefan Skare Lea Forsman, Hans Forssberg, and Fredrik Ullén. “Extensive piano practicing has regionally specific effects on white matter development,” Nature Neuroscience 8 (2005): 1148–1150.