День из жизни мозга: Что происходит в голове, пока мы спим, работаем и пьем кофе - Бент Фрайвальд

машину, способную в мгновение ока выполнять сложнейшие расчеты. ENIAC весил почти 30 тонн, содержал около 18 000 электронных ламп и 7200 диодов, потреблявших 150 киловатт электроэнергии. На его создание ушло более 200 000 человеко-часов. И как это часто бывает, в центре внимания оказались прежде всего мужчины. Артур Беркс действительно был одной из ключевых фигур проекта наряду с физиками Джоном Преспером Эккертом и Джоном Мокли. Однако программировали эту гигантскую машину в основном женщины.

Когда Беркс объявил, что ENIAC сейчас решит ту самую задачу, репортеры в зале, по свидетельствам очевидцев, склонились над блокнотами. «Смотрите внимательно — а то проглядите», — предупредил он и нажал кнопку. Прежде чем репортеры подняли глаза, задача была решена: результат уже появился на перфокарте, которую Беркс тут же забрал из машины. Вуаля! Изобретатели продемонстрировали еще несколько вычислений, и зал пришел в восторг.

ENIAC стал вехой в истории вычислительной техники. Но не только. Он изменил и наше представление о самих себе. Поначалу исследователи и публика то и дело сравнивали ENIAC с человеческим мозгом: его называли «мозгом-роботом», «мыслящей машиной». Но очень скоро сравнение развернулось на 180 градусов — и родилась, пожалуй, самая влиятельная метафора в истории нейронауки: мозг — это компьютер!

Окончательно эту идею закрепил в 1958 году математик, физик, информатик и экономист венгерского происхождения Джон фон Нейман в работе «Вычислительная машина и мозг». Он был убежден, что мозг — тот же компьютер, только из плоти и крови. Замкнутая информационная машина, запертая в черепной коробке, — как ENIAC был заперт в своем зале. У мозга есть гигабайты оперативной памяти и мегагерцы тактовой частоты. Метафора «мозг — компьютер» исходит из того, что разум — нечто замкнутое внутри черепа. И именно эта запечатанная субстанция определяет, насколько хорошо мы думаем. А раз разум замкнут, он работает по простой схеме: получает входные данные из внешнего мира, обрабатывает их и выдает результат. Мозг — это «железо», разум — софт.

Но так ли это? Ученый Мэтью Кобб пишет в The Guardian: «Рассматривая мозг как компьютер, пассивно принимающий и обрабатывающий данные, мы упускаем из виду главное — что это активный орган, часть тела, которое взаимодействует с миром».

Фредерик Валле-Туранжо, профессор психологии британского Кингстонского университета, исследует, в какой мере когнитивные процессы выходят за пределы мозга и опираются на инструменты, социальное взаимодействие и физическую среду. Его формулировка точна: «Думать одним только мозгом, как это делает компьютер, — совсем не то же самое, что думать мозгом, глазами и руками».

С годами философы придумывали всё новые метафоры. Одна из них: мозг — это мышца. Как бицепс, его можно тренировать, и чем усерднее тренируешь, тем умнее становишься. Школы при таком подходе — что-то вроде фитнес-залов для ума.

Есть и более современная идея: мозг — это интернет. Он работает как сеть, управляется децентрализованно, функционирует на немыслимой скорости и хранит информацию. Но у всех этих метафор есть общий изъян: они предполагают, что за мышление отвечает исключительно мозг. А потому ни одна из них не дает по-настоящему ценных подсказок о том, как можно мыслить эффективнее в повседневной жизни.

Так что, возможно, лучшая метафора для мозга — не компьютер, не мышца и не интернет, а кое-что совершенно иное. Научная журналистка Энни Мерфи Пол утверждает: мозг — это сорока. В книге «Расширенный разум: сила мышления за пределами мозга» она объясняет: материалы, из которых сороки строят гнезда, поразительно разнообразны. Все, что попадется: ветки, мох, леска, пластик, ложки, вилки, бижутерия, велосипедные цепи. Наш мозг устроен похоже. Все, что нас окружает, — собственное тело, природа, технологии, другие люди — воздействует на мозг и, следовательно, на мышление. И не просто воздействует: все это и есть части мышления. Мерфи Пол формулирует эту мысль так: «Мышление — непрерывный процесс сборки и пересборки, задействующий ресурсы далеко за пределами мозга. Характер доступных материалов определяет характер и качество мыслей. А способность мыслить хорошо, то есть быть умным, — не фиксированная черта личности, а подвижное состояние, зависящее от доступа к ресурсам за пределами нейронов и умения ими пользоваться».

Проще говоря: ноутбук работает одинаково — в офисе, в парке, дома. А мозг — нет. Среда, в которой он работает, меняет результат.

Как природа меняет ваш мозг

Пребывание на природе напрямую влияет на мозг и на мышление. Вот пример. Ученые из Финляндии и Австралии исследовали, как прогулки на природе сказываются на настроении, эффективности восстановления и способности концентрироваться. Эксперимент провели в двух совершенно разных декорациях. Первая — прогулка по финскому хвойному лесу, почти сказочная обстановка: высоченные сосны, мягкая лесная подстилка, свежий воздух. 127 участников прошли этот маршрут. Еще 119 гуляли по городскому парку — совсем другой мир: зеленые лужайки, прогулочные дорожки, городской шум на заднем плане. Дистанция в обоих случаях составляла от четырех до шести километров, темп — свободный. Условия варьировались: одни участники получали задания, специально разработанные для развития внимания и связи с окружающей средой, — например, осознанно наблюдать за природой вокруг. Другие просто гуляли — без указаний, прислушиваясь к звукам и наслаждаясь моментом.

После прогулки участников тестировали по трем параметрам. Первый — настроение: расслаблены вы или напряжены? Второй — субъективное ощущение, удалось ли восстановиться. Третий — специальный тест на устойчивость внимания. Результаты оказались красноречивыми. После прогулки все участники чувствовали себя лучше — но наибольший эффект давала именно природа. С вниманием картина была интереснее: те, кто во время прогулки выполнял задания, связанные с окружающей природой, показали более заметное улучшение концентрации. Судя по всему, активное взаимодействие с природой усилило когнитивный эффект. И еще одна закономерность: наибольшую пользу от прогулок получили те, кто перед началом был в наибольшем стрессе. Парк и лес, похоже, особенно хорошо справляются с задачей подзарядить внутренние батарейки.

В другом эксперименте ученые из Мичиганского университета отправили студентов на 50-минутную прогулку — один раз на природе, другой раз по городу. Каждый участник прошел оба маршрута с перерывом в неделю.

До и после прогулки исследователи тестировали рабочую память: участники слушали последовательности цифр — от трех до девяти — и должны были воспроизвести их в обратном порядке. Длина нарастала постепенно. Чтобы дополнительно нагрузить рабочую память, непосредственно перед прогулкой давалось еще одно задание. Результат: те, кто гулял на природе, показали на 20% более высокий результат в последующих тестах. Вывод напрашивается: когда мы идем гулять, важен не только сам факт, что мы гуляем, но и то, где мы это делаем. Стоит об этом вспомнить, когда в следующий раз будете выбирать маршрут для прогулки с семьей или друзьями.

Но чтобы ощутить благотворное влияние природы, не обязательно выходить из дома. Представьте: вы сидите в комнате без окон,