За 20 лет, прошедших с того эксперимента, ученые еще больше узнали о том, как занятия музыкой влияют на структуру и работу мозга. Например, мозжечок – часть мозга, играющая важную роль в контроле передвижения, – у музыкантов крупнее, чем у обычных людей. И чем больше часов провел за инструментом музыкант, тем крупнее у него мозжечок. Кроме того, у музыкантов больше серого вещества в разных частях коры головного мозга, в том числе в соматосенсорной коре (отвечает за осязание и другие чувства), в верхнем темени (обрабатывает импульсы, поступающие от рук) и премоторной коре (планирует задачи по передвижению в пространстве и отслеживает их выполнение).
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.
