Включите свою рабочую память на полную мощь

Отделы головного мозга, отвечающие за функционирование рабочей памяти, формируются в мозге ребенка еще до его появления на свет. По мере того как организм малыша растет и развивается, совершенствуется и префронтальная кора головного мозга. Нервные клетки образуют структурную основу участков головного мозга, которые вскоре станут контрольным центром рабочей памяти, сложно организованным и с множеством разнообразных связей. К моменту рождения в префронтальной коре головного мозга ребенка содержится максимальное количество нервных клеток. Затем начинается процесс их отмирания, который останавливается только к шестнадцати годам. В ранние годы избыток нервных клеток может стать причиной заболеваний. К примеру, в 2011 году группа ученых во главе с Эриком Курчесна пришла к выводу, что у детей-аутистов количество нервных клеток в префронтальной коре головного мозга в среднем на 67 процентов превышает нормальные показатели. Снижение количества нейронов в префронтальной коре приводит к быстрому формированию связей между ними. После появления ребенка на свет количество таких связей постоянно увеличивается.

Из связей между нейронами и возникает рабочая память. Развивается она очень быстро, что особенно хорошо заметно в детском возрасте. К примеру, нашему младшему сыну нужно было каждый раз читать новую сказку, старые он даже слушать не хотел. Психологи уже давно заметили, что дети всегда делают выбор в пользу нового. Если показать малышу яркое разноцветное кольцо, он будет увлеченно его рассматривать, пока не увидит перед собой, к примеру, пушистый оранжевый мячик. Заметив мячик, ребенок отпустит кольцо и сосредоточит все свое внимание на новом предмете. Но, как только перед глазами появится мягкий черно-белый пингвинчик, мячик будет забыт. В психологии этот феномен называется предпочтением новизны.

Стандартизированные задания на проверку рабочей памяти не подходят для младенцев, ведь в таком возрасте дети еще не знакомы ни с цифрами, ни с буквами. Лизе Оукс, исследователю из Айовского университета, пришлось проявлять изобретательность. При проведении своего эксперимента Лиза использовала любовь малышей ко всему новому. Детям в возрасте от четырех до шести месяцев показали два экрана, на каждом из которых было изображено по квадрату. Цвет квадрата на первом экране оставался без изменений, а вот цвет квадрата на втором экране постоянно менялся. Согласно принципу предпочтения новизны, малыши не отрываясь смотрели на второй экран, где был показан квадрат, меняющий цвет. Это значит, что с помощью дирижера рабочей памяти они могли запомнить предыдущий цвет и зафиксиро вать изменение цвета. Но когда количество квадратов на каж дом экране увеличилось до двух, внимание малышей рассеялось. Произошла перегрузка дирижера рабочей памяти, и он не смог справиться с увеличившимся объемом информации.

То, что такие маленькие дети уже обладают рабочей памятью, не самое интересное в исследовании, проведенном Лизой Оукс. Удивление вызывает то, что за довольно короткий промежуток происходит значительный скачок в развитии рабочей памяти. У детей в возрасте четырех-шести месяцев она была перегружена даже при необходимости обработать больше одного квадрата, меняющего цвет. А дети в возрасте десяти-тринадцати месяцев могли запоминать и сравнивать уже до трех разных цветов одновременно. Лиза Оукс высказывает предположение, что различия в возможностях рабочей памяти детей двух экспериментальных групп обусловлены скачком в развитии префронтальной коры головного мозга в период между шестью и десятью месяцами.

Во время выполнения заданий на рабочую память активизируется префронтальная кора головного мозга. Это экспериментально подтверждено и справедливо не только для взрослых, но и для детей. В исследованиях с участием взрослых широко используются функциональная магнитно-резонансная томография и позитронно-эмиссионная томография. Но для детей эти методы исследования не подходят по объективным причинам: аппараты функциональной магнитно-резонансной томографии создают слишком сильное электромагнитное поле, а для проверки на позитронно-эмиссионном томографе необходимо предварительно ввести в организм радиоактивные препараты.

К счастью, Марта Белл из Политехнического университета Виргинии нашла безопасный способ изучения процессов, происходящих в мозге ребенка. Она решила использовать в своей работе электроэнцефалографию – неинвазивный метод исследования функционального состояния головного мозга путем регистрации его биоэлектрической активности. Для проведения исследования на коже головы располагаются специальные электроды, фиксирующие электрическую активность участков головного мозга. В ходе эксперимента детям было предложено задание на проверку эффективности рабочей памяти: им нужно было найти мягкую игрушку. Когда ребенок ее находил, импульсы во фронтальных отделах коры были значительно сильнее, чем когда это ему не удавалось.