ЖАНРЫ

Перегруженный мозг. Информационный поток и пределы рабочей памяти

Клингберг Торкель

Шрифт:

Для анализа той или иной информации исследователю необходимо располагать выборкой данных. Например, чтобы понять, как свинец сказывается на работе мозга, надо обследовать людей, которые подверглись воздействию свинца, и людей, которые не подверглись, а затем сравнить результаты. Чтобы проследить связь между объемом рабочей памяти и работой мозга, нужно исследовать людей с разным уровнем интеллектуальных способностей. Один из самых наглядных примеров — различия между рабочей памятью детей и взрослых. Поэтому давайте более подробно остановимся на том, как в детстве развивается рабочая память, а заодно и посмотрим, какие процессы в этот период происходят в мозге.

Развитие мозга

В следующий раз, когда вам выпадет случай оказаться в гостях, где есть семимесячный младенец, попробуйте провести такой эксперимент. Спрячьте его любимую игрушку под одеялом (сначала лучше спросить разрешения у родителей). Отвлеките ребенка — на несколько секунд и проследите, как он будет ее искать. Повторите этот трюк несколько раз, все время перепрятывая игрушку, — чтобы информация о том, где она спрятана, не сохранилась в долговременной памяти малыша.

Пятимесячный ребенок с подобной задачей не справится. Он не в состоянии сохранить образ предмета, который больше не видит, — по принципу: с глаз долой, из памяти вон. Если вы захотите представить себе, каково это — жить без рабочей памяти (а возомнить себя золотой рыбкой слишком уж нереально), попытайтесь взглянуть на мир глазами грудного младенца, маленького человека, которого постоянно захлестывает поток впечатлений. Рабочая память начинает постепенно формироваться где-то в семимесячном возрасте, а примерно в годовалом возрасте ребенок способен найти спрятанную игрушку уже через несколько секунд [50] .

50

О рабочей памяти у грудных детей см.: Diamond, A. & Goldman-Rakic, P.S. Comparison of human infants and rhesus monkeys on Piaget's AB task: evidence for dependence on dorsolateral prefrontal cortex. Experimental Brain Research. 1989, 74 (I): 24–40.

Вспомнить, где спрятана соска, — первый маленький шажок на пути развития рабочей памяти. Рабочая память продолжает развиваться и дальше, в детстве и юности объем памяти постоянно увеличивается, и так до двадцати-двадцати пяти лет [51] . Рабочая память у детей хуже, чем у взрослых. Если восьмилетнего ребенка попросить «принести ручку, ластик, учебник математики и задачник, а затем открыть задачник на странице 25 и начать решать задачи», шанс, что через минуту он откроет задачник на нужной странице, микроскопически мал. Вполне возможно, конечно, что ему больше нравится играть в «Покемона», но все же, скорее всего, развернутая инструкция превысила пределы его рабочей памяти.

51

О развитии рабочей памяти см: Gathercole, S.E., Pickering, S. J., Ambridge, В. & Wearing, H. The structure of working memory from 4 to 15 years of age. Developmental Psychology. 2004, 40:177–190; Hale, S., Bronik, M.D. & Fry, A. F. Verbal and spatial working memory in school-age children: developmental differences in susceptibility to interference. Developmental Psychology. 1997, 33: 364-71; Westerberg, H., Hirvikoski, Т., Forssberg, H. & Klingberg, T. Visuo-spatial working memory: a sensitive measurement of cognitive deficits in ADHD. Child Neuropsychology. 2004, 10:155–161.

Развитие рабочей памяти — многоэтапный и многокомпонентный процесс. Один из этапов — освоение приемов. Например, четырехлетний ребенок, чтобы запомнить цифры, не повторяет их про себя. Этот метод облегчает запоминание, однако ребенок начинает применять его только в возрасте шести-семи лет.

Оценивать память у детей можно с помощью простых тестов. Один из них называется «Запомни и расставь точки». Ребенку показывают конфигурации из точек, а затем просят воспроизвести ее на карточках. Объемом внимания ребенка считается максимальное число точек, которое он смог правильно воспроизвести на любой из карточек (выбирается та из карточек, на которой было безошибочно воспроизведено самое большое количество точек).

Многие исследования показывают, что с годами объем рабочей памяти увеличивается, пока не достигает своего максимума примерно к 25 годам. На протяжении первых восьми лет жизни объем памяти ежегодно возрастает примерно на 7 процентов. Психологи Сандра Хейл и Астрид Фрай утверждают, что именно фактор развития памяти в детстве определяет интеллектуальный уровень личности [52] . К сожалению, с годами память постепенно ухудшается. Согласно некоторым исследованиям, в 55 лет мы возвращаемся к уровню 12-летнего ребенка. Остается только уповать на лучшее и утешать себя тем, что мы, старики, перевалившие 25-летний рубеж, компенсируем этот недостаток суммой накопленных знаний и опытом. Или, как гласит греческая поговорка, которой один из старейших профессоров Стендфордского университета заканчивал все свои электронные письма, «старость и хитрость побеждают юность и навык».

52

О рабочей памяти и детском интеллекте см.: Fry, A.F. & Hale, S. Processing speed, working memory, and fluid intelligence. Psychological Science. 1996, 7:237–241.

Однако утверждение, что рабочая память у детей хуже, чем у взрослых, опровергается опытом многих родителей (включая меня самого), которые проигрывают своим детям в игру «Память» («Memory»). Многие, вероятно, в курсе, что «Память» — это популярная игра с парными картинками. Правила просты: от игрока требуется найти парные изображения, поочередно открывая карточки с картинками. В игре участвуют две одинаковые колоды карточек, допустим, две колоды по десять карточек. На лицевой стороне каждой карточки изображена какая-нибудь картинка. Эти картинки могут быть любыми, однако в пределах одной колоды они не повторяются. Две колоды тщательно перемешиваются между собой, и все карточки, по одной, раскладываются в случайном порядке «рубашкой» кверху. При этом неважно, лежат ли карточки стройными рядами или хаотично — лишь бы они не перекрывали друг друга.

Игроки делают ходы по очереди. Ход состоит в следующем. Игрок выбирает по своему усмотрению любые две карточки, переворачивает их и кладет лицевой стороной вверх на прежнее место (чтобы все участники могли на них посмотреть и запомнить их расположение). Если картинки на перевернутых карточках разные, то карточки следует возвратить в исходное положение, «рубашкой» кверху, и ход переходит к следующему игроку. Если же картинки одинаковые (то есть попались две карточки — дубликаты из разных колод), то игрок забирает обе карточки себе и повторяет ход. Игра заканчивается, когда все карточки оказываются разобранными. Выигрывает тот, кто набрал больше карточек.

Возрастные изменения рабочей памяти [54] .

Десятилетние дети, по горькому опыту многих взрослых, как правило, выигрывают у своих родителей. Однако мамы и папы могут утешать себя тем, что обыгрывают, в свою очередь, своих родителей-пенсионеров [53] . Все дело в том, что в этой игре задействована долговременная память. Информацию о картинках на лицевой стороне двадцати карточек не надо непрерывно прокручивать в рабочей памяти. Наоборот, эта информация кодируется в долговременной памяти, и ее можно извлечь оттуда в любую минуту. Точно так же мы вспоминаем, куда поставили машину несколько минут назад, перед тем, как отправиться за покупками. Впрочем, отдельные виды долговременной памяти с возрастом не развиваются, и тогда дети по своим мнемоническим возможностям опережают взрослых.

54

О влиянии игры «Memory» на детей и взрослых см.: Baker-Ward, L. & Ornstein, PA. Age differences in visualspatial memory performance: Do children really outperform adults when playing Concentrations? Bulletin of the Psychonomic Society. 1988, 26:331–332; Gulya, M., RosseGeorge, A., Hartshorn, K., Viera, A.& Rovee-Collier, С The development of explicit memory for basic perceptual feature. Journal of Experimental Child Psychology. 2002, 81:276–297.

53

Данные для диаграммы взяты из источника: Swanson, H.L. What develops in working memory? A life span perspective. Developmental Psychology. 1999, 35:986-1000.

Возьмем другую развивающую детскую игру — «Саймон» («Simon»). Круг разделен на четыре сегмента — синий, желтый, красный и зеленый. Разноцветные сегменты в форме кусков торта загораются в определенном порядке, например верхний-нижний-правый-левый. Цель игры заключается в том, чтобы нажимать на клавиши в той последовательности, в какой они загораются. Если ход сделан правильно, то цепочка удлиняется на одно звено, например верхний-нижний-левый-правый-левый. Некоторые игроки воспроизводят цепочки из пятнадцати звеньев, и это опровергает утверждение Миллера о том, что наша рабочая память может удержать только семь единиц информации. Однако в этой игре один и тот же набор клавиш повторяется из раза в раз, и поэтому мы можем использовать нашу долговременную память. Если бы последовательность клавиш изменялась, игроки признали бы свое поражение гораздо раньше.

Сигналы и объем

Как с годами меняется мозг ребенка? И, в частности, какие процессы происходят с рабочей памятью? Чтобы ответить на эти вопросы, на протяжении последних нескольких лет моя группа в составе Хелены Вестерберг, Перниллы Олесен и Ханса Форссберга проводила исследования в Каролинском институте в Стокгольме. Мы использовали простые тесты — дети запоминали конфигурацию из точек, и пока они решали эту задачу, мы сканировали их мозг [55] . Мы обнаружили, что у детей увеличилась активность специфических областей мозга — в теменной доле, а также в верхней и в передней части лобной доли. Наши выводы во многом совпали с выводами других ученых, которые ранее проводили аналогичные исследования.

55

Об изменениях мозговой активности в детстве см.: Klingberg, Т., Forssberg, H. & Westerberg, H. Increased Brain Activity in Frontal and Parietal Cortex Underlies the Development of Visuo-spatial Working Memory Capacity During Childhood. Journal of Cognitive Neuroscience. 2002, 14:1-10. О процессах мозговой активности, а также миелинизации см.: Olesen, P. J., Nagy, Z., Westerberg, H. & Klingberg, Т. Combined analysis of DTI and fMRI data reveals a joint maturation of white and grey matter in a fronto-parietal network. Cognitive Brain Research. 2003,18: 48–57.

Поделиться с друзьями: