
Нейробиологические основы обучения: как мозг усваивает новую информацию.
Как обучается наш мозг?
Когда мы обучаемся новому, нейроны в разных частях мозга общаются друг с другом. Если нейроны взаимодействуют регулярно, они образуют нейронные связи, которые позволяют им обмениваться сигналами быстрее и проще. За один простой навык отвечает целая сеть свя-зей — их может быть несколько тысяч или миллионов. А ещё одна и та же связь может отвечать за разные навыки.
Освоенный навык или заученная информация не лежат в мозге в одном месте, а хранятся распределённо — в большом количестве клеток. Когда мы начинаем что-то делать или вспоми-нать, то активируем сразу всю сеть.
Например, вы обучаетесь играть на гитаре. Игра задействует нейроны в разных областях мозга: моторной, слуховой и зрительной коре. Поначалу вам сложно одновременно удерживать аккорд в памяти, контролировать положение пальцев на струнах и сопоставлять всё это с извлекаемым звуком, потому что нейронные связи трёх разных видов деятельности пока не объединены в одну сеть. Однако чем больше вы практикуетесь, тем больше автоматизируется процесс и быстрее идут сигналы по нервной ткани, а играть получается всё лучше.
Если мы перестаём пользоваться новым навыком или полученной информацией, нейрон-ные связи, которые образовались для этого, активируются всё реже и ослабевают. Совсем инфор-мация не исчезнет, но мы можем утратить к ней доступ.
Такая способность нейронов постоянно создавать новые связи друг с другом называется нейропластичностью. Она не зависит от возраста — обучаться новому люди могут и в детстве, и в старости, так как новые нейроны образуются в мозге всю жизнь. Разница лишь в том, что в пожилом возрасте этот процесс может идти медленнее. Нейрогенез не прекращается полностью, даже если у человека диагностирована болезнь Альцгеймера.
Почему мы забываем то, что когда-то учили?
В современном представлении учёных у человека есть несколько видов памяти: кратко-срочная, рабочая и долгосрочная.
Объём рабочей памяти ограничен. Одновременно человек способен запоминать от семи до девяти объектов — к такому выводу пришёл американский психолог Джордж Миллер в 1956 году в результате своих экспериментов. А в 2001 году другой психолог, Нельсон Коуэн, подсчи-тал, что вместимость рабочей памяти ещё меньше — от трёх до пяти объектов.
Если мы пытаемся заучить сразу много, то превышаем ёмкость рабочей памяти. Например, мы хотим за один день выучить теорию, которую в университете проходили два месяца. Если мы специально не тренировались очень быстро переводить большие объёмы данных в долгосрочную память, то информация в рабочей памяти начнёт наслаиваться одна на другую, путаться и искажаться. Так в долгосрочную память попадут только обрывки.
Причинно-следственные связи между ними могут быть искажены, а ассоциации, с помощью которых мы можем что-то припомнить, — неочевидны. По этой причине, если мы что-то учим, нужно делить материал на порции и давать себе время на усвоение.
Ещё в 19 веке немецкий психолог Герман Эббингауз заучивал бессмысленные слоги и через разные промежутки времени фиксировал, какие из них получилось запомнить. Так он обнаружил, что уже в течение первого часа забывается до 60% заученных слогов, через 10 часов в памяти остаётся только 35%, а через шесть дней и позже — около 20%. Из кривой Эб-бингауза понятно, что мозг любит регулярность в обучении. Если мы начинаем учить новую ин-формацию, а потом не повторяем её, большая часть заученного быстро забывается и не становится нашим знанием.
Из-за чего одни знания даются нам легче, а другие — сложнее?
Процесс обучения можно разделить на имплицитный и эксплицитный. Первый — бессо-знательный, когда мы получаем опыт ненамеренно. Например, в семье было принято соблюдать правила этикета за столом, так что человек начинает принимать пищу по этим правилам, просто наблюдая за родителями. Всё, что мы освоили с помощью имплицитной памяти, даётся интуи-тивно легко. Эксплицитная же память — осознаваемая, сюда входит всё, что мы заучили осо-знанно и к чему прикладывали умственные усилия. То, как мы это усвоим, зависит от нескольких факторов.
Уровень стресса. Организму полезен хороший стресс — эустресс. Он краткосрочен и не успевает истощить наши ресурсы, а лёгкое возбуждение и волнение помогают вовлекаться в обучение.
В сильном долгосрочном стрессе мы обучаемся плохо. Дендритные шипики — небольшие отростки, образующие синаптические соединения между нейронами, — под воздействием дли-тельного стресса отмирают. Из-за этого импульс проходит хуже, информация теряется по пути.
Если стресс затягивается, человек долго живёт с повышенным уровнем кортизола, который отвечает за адаптацию к стрессу. В краткосрочной перспективе это полезно, потому что организм может быстро перенаправить все ресурсы на устранение источника стресса. А вот долгосрочно такое перераспределение ресурсов будет мешать учёбе и другим когнитивным функциям, кото-рые не являются жизненно необходимыми.
Например, если ребёнка буллят в школе и отношения с коллективом для него тотальный дистресс, не нужно нанимать ему репетиторов из-за плохой успеваемости. Разберитесь с ситуацией и снижайте уровень стресса. Если чувствуете, что среда для обучения невыносимая, лучше поменять класс, коллектив или преподавателя.
Снижать стресс — это не только убирать стрессовый фактор, но и учиться справляться с ним, то есть осваивать способы стрессопротекции. Например, прогулки, медитация, работа с тревогой, освоение навыков саморегуляции — всё это позволит учиться лучше.
Способ получения информации. Важно и то, каким образом мы получили новые знания: с помощью акустических или зрительных образов либо через семантику — понимание и запоминание смыслов. Наши каналы получения информации могут быть развиты по-разному. Для кого-то более привычно воспринимать всё через зрительные образы, а кому-то — через текст. Здесь работают два правила:
1. Смешивайте каналы, но не создавайте двойную нагрузку на один и тот же канал восприятия. Например, одновременно вы можете либо читать и проговаривать про себя, либо слушать.
2. Учитывайте свои приоритетные каналы и используйте их. Не пытайтесь добиться от себя усвоения информации через непривычный канал. Это особенно важно людям с нейроотличиями, например СДВГ, РАС, дислексией.
Социальная среда. Создайте себе социальную среду для обучения. Например, если изуча-ете программирование, начните общаться с потенциальными коллегами на форумах, ходите на локальные тусовки программистов и заводите там друзей. Здорово, если в вашем окружении появятся люди, с которыми у вас будет дружеская конкуренция и обмен опытом.
Как учить новое быстрее и запоминать надолго?
Кроме снижения стресса и знакомства с единомышленниками есть и другие способы помочь себе обучаться эффективно.
Подкрепляйте текст иллюстрациями и примерами. В 1970-х годах канадский когнитив-ный психолог Аллан Пайвио вывел теорию двойного кодирования. Он предположил, что за обработку и запоминание информации в нашем сознании отвечают две системы: вербальная обрабатывает речь, невербальная — образы, звуки и ощущения.
Согласно этой теории, чтобы обучаться лучше, нужно задействовать обе системы. Так моз-гу будет проще усвоить информацию. Для этого сопровождайте текст или речь образными кар-тинками, инфографикой или схемами. А если изучаете что-то сложное и абстрактное, придумы-вайте для этого примеры и ассоциации.
Наша задача — протаптывать как можно больше дорожек из долгосрочной памяти к рабочей. Например, учитель рассказал что-то ученику — и у того между нейронами образова-лась связь. Если ученик после урока напишет выводы или нарисует схему изученного, появится ещё несколько связей. Получится уже небольшая сеть «тропинок». А если после этого ученик ис-пользует изученное в эссе или хотя бы в разговоре, новое знание свяжется с большим количе-ством объектов, которые уже лежат в памяти. Так у ученика сформируется обширная сетка «до-рожек» из долгосрочной памяти, с помощью которых он сможет легко доставать эту информацию и оперировать ею.
Окружите себя предметом обучения. Если хочется быстро достичь результата, учёные ре-комендуют постоянно находиться в поле изучаемого предмета. Например, если изучаете китай-ский язык, окружите себя им в повседневной жизни: наклейте стикеры с новыми словами на рабочий стол, смотрите фильмы и видеоролики на китайском, установите его как язык вашего смартфона.
Найдите ролевые модели. Нас мотивируют авторитетные люди, на которых хочется рав-няться в качествах или навыках. Попробуйте составить список таких людей в области знаний, ко-торая вас интересует. Это может быть известный учёный, спортсмен, исполнитель, а может — ваш преподаватель или родственник. Смотрите ролики и интервью с этим человеком, ходите на его лекции или общайтесь, если есть такая возможность.
Передавайте знания другим. Мы быстро обучаемся, когда сами учим других. Так нам приходится не просто вспоминать информацию, а думать, как её переработать и структурировать, чтобы это понял другой человек. Если у вас есть возможность создать вертикаль, когда кто-то учит вас, а вы учите кого-то, — это здорово поможет в усвоении материала.
Оценивайте свои знания без критики. В обучении есть методика «система формирующе-го оценивания». Её суть — регулярно проводить мониторинг: что вы уже знаете, а что ещё нет. Когда вы обнаруживаете пробелы в знаниях, важно не ругать себя за это, а оценивать позитивно, ведь так вы узнаёте, что ещё нужно подтянуть. Это позволит повторять не весь материал, а только его часть. Такой подход научит проводить регулярный анализ своих действий, формулировать и задавать вопросы, а пробелы в знаниях не будут демотивировать.
Формируйте учебное расписание. Выделяйте в календаре конкретные слоты для учёбы и отдыха. У мозга должна быть возможность и напрягаться, и расслабляться. А ещё регулярно возвращайтесь к повторению пройденного.
Существует несколько распространённых мифов о мозге, которые не соответствуют науч-ным данным. Вот некоторые из них:
Размер мозга напрямую влияет на умственные способности. Научных подтверждений этой взаимосвязи нет. Важнее структура мозга, сложность нейронных связей, плотность нейронов и эффективность работы нейронных сетей. Исследования показывают, что размер мозга объясняет лишь около 2% различий в когнитивных способностях.
Левое полушарие отвечает за логику, а правое — за творчество. Хотя полушария мозга имеют некоторые специализации (например, левое чаще связано с логическим мышлением и язы-ком, а правое — с творчеством и пространственным восприятием), они работают совместно для полноценной когнитивной деятельности.
Нельзя восстановить повреждённые клетки мозга. Мозг обладает нейропластично-стью — способностью создавать новые нейронные связи, изменять структуру и функционирова-ние в ответ на опыт, обучение или повреждение. Стимулирующая среда, обучение, нейрореаби-литация и здоровый образ жизни могут помочь восстановить утраченные функции мозга после травмы или инсульта.
Эти мифы часто возникают из-за неправильной интерпретации научных данных, истори-ческих заблуждений или популяризации идей в массовой культуре.