Однако в мозге взрослого человека все-таки образуются новые синапсы. Это происходит, когда мы, уже будучи взрослыми, развиваем новые навыки — например, учимся играть на пианино. Но формирование синапсов происходит медленнее, чем хотелось бы. Взрослые осваивают сложные моторные и сенсорные навыки намного дольше, чем дети, поскольку им, если можно так выразиться, приходится отстраивать некоторые части мозга заново!
Укрепление связей
Было бы здорово, если бы синапс, то есть место контакта между двумя нервными клетками, работал как розетка — либо контакт есть, либо его нет. Но нет, синапс — удивительно сложная и очень пластичная биологическая единица, функционирующая с той или иной степенью эффективности. Синапсы, которые мы используем часто, укрепляются, а потому с их помощью сигналы передаются от клетки к клетке быстрее и эффективнее. Именно это и происходит, когда мы долго оттачиваем какой-то навык. Вовлеченные в выполнение действия клетки мозга образуют друг с другом все более эффективные связи. Благодаря практике мы постепенно начинаем играть гаммы быстрее и точнее. Как известно, чем дольше не играть на инструменте, тем тяжелее будет возвращаться к игре на нем, да и точность движений пропадет. Если связи не используются или используются редко, они постепенно ослабевают. Однако синапсы, которые благодаря постоянной практике работают более эффективно, не исчезают в отличие от тех, что мы едва используем, в том числе поэтому человек быстрее освоит уже знакомый ему инструмент, а не новый.
Пластичность слуховой коры
Вероятно, первым, кто подробно исследовал мозг музыканта, был немецкий невролог Зигмунд Ауэрбах (1866–1923). Он получил доступ к мозгу таких известных музыкантов, как дирижеры Феликс Мотль и Ханс фон Бюлов, певец Юлиус Штокхаузен и виолончелист Бернхард Коссман, и изучил то, что у них в голове, всеми доступными в то время способами. Он смог рассмотреть лишь поверхность мозга и измерил извилины с макроскопической точностью. Ауэрбах заметил, что у музыкантов по сравнению с обычными людьми непропорционально крупные извилины в теменной и височной доле. Удивительно, но он смог обнаружить это с помощью доступных в XIX веке методов — и их нельзя назвать очень точными — значит, разница была весьма значительной. Более продвинутые современные исследования, в том числе с помощью метода магнитного резонанса, по большей части подтвердили то, о чем заявил Ауэрбах. Кроме того, в современных исследованиях был описан ряд иных структурных характеристик, но к ним мы вернемся позже.
В наше время американский исследователь Майкл Мерцених, получивший премию Кавли в области нейронауки в 2016 году, выяснил, что у обезьян, которых научили ассоциировать определенные звуковые частоты с вознаграждением в виде еды, выросли те участки слуховой коры, которые отвечают за анализ именно этих звуковых частот. Эксперимент Мерцениха доказал, что кора головного мозга тоже пластична. Благодаря исследованию стала возможна разработка кохлеарных имплантатов для людей, страдающих глухотой и тугоухостью. Более поздние исследования показали, что нейропластичность достигает самого высокого уровня при выполнении заданий сложных и с моторной, и с сенсорной точки зрения и требующих высокой концентрации внимания. В результате выполнения этих заданий человек достигает цели, которую он сам перед собой поставил («У меня получилось!»), или же получает вознаграждение.
Много лет подобными исследованиями занимается шведский психолог профессор Андерс Эрикссон. Он работал с крупными специалистами из различных сфер деятельности — от музыки до шахмат, медицины и спорта, чтобы выяснить, как эти люди добились столь значительных успехов в своей области и что именно помогло им стать не просто хорошими специалистами, а лучшими в своем деле.
Ответы на многие вопросы, а также важные доказательства Эрикссон приводит в своей книге «Максимум. Как достичь личного совершенства с помощью современных научных открытий» (Peak: Secrets from the New Science of Expertise)
[9] — и это «целенаправленная практика». Разумеется, долгая и упорная практика необходима, однако ее одной недостаточно. Помимо этого нужно еще знать свои слабые стороны и работать с ними отдельно, ставить перед собой достижимые цели и идти к ним, а также иметь смелость иногда выходить из зоны комфорта. В общем, необходимо постоянно ставить перед собой новые задачи.
По мнению Эрикссона, обучение классической музыке — прекрасный пример того, как мозг может измениться посредством целенаправленной практики. Систематические занятия ведут учеников к цели — а обучает их блестящий эксперт, который некогда сам прошел этот путь. Методы достижения результата совершенствовались веками, в том числе в среде музыкантов. Что же происходит с мозгом музыканта? Мы поговорим об этом в следующих главах, но сначала давайте все-таки обсудим, что происходит в голове музыканта во время исполнения музыкального произведения.
Исполнение музыкального произведения
Самая высокая степень мозговой активности зафиксирована у музыкантов, которые играют по нотам. Наверное, это неудивительно, ведь занятия музыкой — один из сложнейших видов человеческой деятельности. Для музыканта важны зрение (чтобы видеть ноты), визуальные ассоциативные области в затылочной доле (для интерпретации впечатлений) и области в теменной доле (для декодирования, то есть понимания значения нот). Лобные доли, премоторные и моторные отделы коры головного мозга, базальные ганглии и мозжечок — все эти зоны активны во время выполнения моторных программ, таких как нажатие нужных клавиш и, соответственно, исполнение музыкального произведения. Весь слуховой аппарат — включая первичную и вторичную слуховую кору, а также слуховые ассоциативные области — постоянно контролирует музыканта: правильные ли ноты тот сыграл, с нужной ли силой и длительностью нажал на клавиши, правильный ли уровень звука. Кроме того, каждую ноту мозг сравнивает с предыдущими, следующими и сыгранными одновременно с ней. Благодаря обратной связи в лобной доле идет постоянная корректировка выполнения моторных программ, которые руководят руками, пальцами, да и всем телом. Одновременно моторные программы регулируются и меняются согласно сигналам, поступающим от миллиона рецепторов, которые расположены в мышцах, суставах, сухожилиях и коже. Эти рецепторы регистрируют постоянное давление, угол сгибания суставов и длительность контакта тела музыканта с клавишами, стулом и педалями, а затем отправляют информацию обратно в мозг, где она сопоставляется с визуальной и слуховой информацией, полученной от других отделов нервной системы и мозга. Все это одновременно анализируется и соотносится с результатами более ранней деятельности, текущим исполнением, желаемым эффектом и ходом музыкального произведения. Каждую секунду через спинной мозг, ядра в стволе головного мозга, таламус и так далее к слуховой коре непрерывным потоком проходят миллиарды сигналов — среди прочего они координируются в теменной доле (сенсорные сигналы от кожных рецепторов, мышц, сухожилий и кожи), височной (звуковые сигналы), затылочной (визуальные сигналы) и лобной долях. Движутся при этом не только пальцы музыканта. Чтобы музыка была сыграна как следует, должно работать все тело.
