Мозг: Ваша личная история. Беспрецендентное путешествие, демонстрирующее, как жизнь формирует ваш мозг, а мозг формирует вашу жизнь

Поражение было ожидаемым, но что показала ЭЭГ? Если Остин справляется с задачей в восемь раз быстрее меня, то логично предположить, что он тратит на это гораздо больше энергии, чем я. Но такое предположение не учитывает основное правило, которым руководствуется мозг, приобретая новые навыки. Как показала ЭЭГ, именно мой мозг, а не Остина, работал на повышенных оборотах, тратя огромное количество энергии на выполнение этой сложной, новой для меня задачи. Моя электроэнцефалограмма показала высокую амплитуду бета-ритма, который ассоциируется с логическим мышлением. У Остина, наоборот, наблюдалась высокая амплитуда альфа-ритма, хотя это состояние характерно для отдыхающего мозга. Несмотря на скорость и сложность действий Остина, его мозг оставался спокоен.

Сознательное мышление сжигает энергию. На нижнем снимке показаны карты активности ЭЭГ в моем мозгу (слева) и мозгу Остина (справа). Цвет указывает на амплитуду активности.

Талант Остина и скорость его действий являются конечным результатом физических изменений в его мозгу. За годы тренировок там сформировался особый рисунок физических связей. Искусство капстекинга отпечаталось в структуре нейронов. В результате на манипуляции со стаканчиками Остин теперь тратит меньше времени. Мой мозг, наоборот, всей своей мощью набрасывается на проблему. Я использую когнитивные программы общего назначения, а Остин превратил свое умение в специализированную когнитивную аппаратную часть.

Когда мы осваиваем новые навыки, они становятся физической структурой, опускаясь ниже уровня сознания. Некоторые люди называют это мышечной памятью, однако навыки хранятся вовсе не в мышцах; процедура капстекинга организуется в густых джунглях связей в мозгу Остина.

Освоенные навыки вписываются в микроструктуру мозга.

За годы занятий капстекингом изменилась мелкая структура нейронных сетей в мозгу Остина. Процедурная память – это долговременная память, в которой хранятся автоматические действия, такие как езда на велосипеде или завязывание шнурков. Для Остина капстекинг переместился в процедурную память, которая отпечатана в микроскопической структуре его мозга, и в результате его действия стали быстрыми и эффективными с точки зрения энергозатрат. Во время тренировок сигналы постоянно проходили по одним и тем же нейронным сетям, усиливая синапсы и таким образом встраивая навык в физическую структуру. Остин достиг такого совершенства, что мог с завязанными глазами безошибочно собирать и разбирать пирамиды из стаканчиков.

В моем случае при манипуляции стаканчиками мозг использовал медленные, потребляющие много энергии области, такие как префронтальная кора, теменная кора и мозжечок, – все они больше не нужны Остину для выполнения процедуры. На первых этапах обучения важная роль принадлежит мозжечку, который координирует последовательность движений, добиваясь точности и согласованности.

По мере того как навык фиксируется в структуре мозга, он опускается ниже уровня сознательного контроля. На этом этапе мы уже способны выполнять действие автоматически, не думая о нем, то есть без сознательного понимания. В некоторых случаях структуры, связанные с тем или иным навыком, становятся настолько глубокими, что образуются не только в головном мозге, но и в спинном. Подобное явление наблюдалось у кошек, у которых была удалена бо́льшая часть мозга, но они тем не менее могли нормально ходить в «беличьем колесе»: сложные программы, используемые при ходьбе, хранятся на нижнем уровне нервной системы.

На автопилоте

Всю жизнь наш мозг перестраивается, чтобы сформировать нейронные сети для действий, которые мы выполняем, будь то ходьба, сёрфинг, жонглирование, плавание или управление автомобилем. Способность «прожигать» программы в своей структуре – это один из самых мощных инструментов мозга. Он может решить проблему сложного движения с минимальными затратами энергии, встраивая соответствующую сеть в свою структуру. Отпечатанные в структуре мозга, эти навыки выполняются без размышлений – без сознательных усилий, – что высвобождает ресурсы и позволяет сознанию воспринимать и решать другие задачи.