Игра и мозг

Игра и мозг

Животные, которые много играют, быстро учатся ориентироваться в мире и адаптироваться к нему. Короче говоря, они умнее. Нейрофизиолог Серджио Пеллис из университета Летбриджа в Канаде, нейрофизиолог Эндрю Иванюк и биолог Джон Нельсон из университета Монаша в Мельбурне сообщают, что между размером мозга и игривостью млекопитающих в целом есть сильная положительная связь. В своем исследовании ранних игр у животных, самом обширном из когда-либо опубликованных, они представили в виде таблиц игровое поведение пятнадцати видов млекопитающих – от собак до дельфинов. Ученые обнаружили, что, если сделать поправку на размер тела, виды с большим относительным размером мозга играют часто, а виды с меньшим – реже.

Еще один прославленный исследователь игры, Яак Панксепп, показал, что активная игра выборочно влияет на нейротропный фактор мозговой деятельности (тот, что стимулирует рост нервных клеток) в амигдале, отвечающем за эмоции, и на дорсолатеральную префронтальную зону коры, отвечающую за принятие важных решений.

Джон Байерс, исследователь игр животных, занимавшийся эволюцией игрового поведения, провел детальный анализ соотношения размера мозга с условной ступенькой эволюционной лестницы, на которой находится играющий. И кое-что открыл: чем больше игр, тем больше развит лобный отдел коры головного мозга, который отвечает за большинство когнитивных функций: отличие важной информации от несущественной, осознание и организация собственных мыслей и чувств, планирование будущего. Кроме того, скорость и объемы роста мозжечка у любого вида связаны с периодом, когда животное играет больше всего. Мозжечок находится сзади под основными полушариями и содержит больше нейронов, чем весь остальной мозг. Когда-то считалось, что его функции и связи в основном отвечают за координацию и моторику, но благодаря новым технологиям визуализации мозга ученые увидели, что мозжечок ответствен за ключевые когнитивные функции, такие как внимание, обработка речи, ощущение музыкального ритма, и даже больше.

Байерс предполагает, что во время игры мозг осмысляет себя с помощью стимуляции и тестирования. Игровая активность действительно помогает вылепить наш мозг. Играя, мы обычно можем пробовать разные вещи, не угрожая при этом своему физическому или эмоциональному благополучию. Мы в безопасности именно потому, что всего лишь играем.

Для людей такого рода симуляция жизни, возможно, является главной полезной стороной игры. Играя, мы можем представить и пережить ситуации, в которых никогда не были, и научиться новому на этом материале, предоставить возможности, которые никогда не существовали, но могут возникнуть в будущем. Мы устанавливаем новые когнитивные связи, которые прокладывают путь в нашу повседневную жизнь. Мы усваиваем уроки и навыки, не подвергаясь непосредственному риску.

Как же мы создаем эти «симуляции»? С помощью спортивных игр, физической активности, книг, искусства, фильмов, историй и многого, многого другого – как наблюдая за этими занятиями, так и участвуя в них.

Переживая вместе с Риком и Ильзой их обреченный роман в фильме «Касабланка», мы узнаем об умении любить, жизни с достоинством и ощущении абсурда, возникающем, когда любовь уходит. Активно следя за победами и поражениями любимой футбольной команды, мы узнаем, что такое упорство, и учимся конструктивно спорить с друзьями (например, о том, кто лучший полузащитник). Если мы овладеваем новым физическим навыком, например учимся кататься на горных лыжах, то впоследствии можем заметить, что навыки, приобретенные на склоне – в частности, необходимость избегать падения, перенося центр тяжести вперед и вписываясь в поворот, – приходят на ум во время деловых переговоров и служат важным напоминанием о необходимости стремиться вперед и либо заключить сделку, либо потерпеть поражение.

Благодаря узкоспециальным точным исследованиям и анализу результатов лауреат Нобелевской премии нейрофизиолог Джеральд Эдельман создал теорию о том, как информация функционально интегрируется в наш мозг. Когда я соотношу его выводы с моими собственными наблюдениями о влиянии игры на развивающийся мозг, складывается весьма осмысленная картина. Эдельман описывает, как наш опыт восприятия кодируется в мозге в виде разрозненных «карт», каждая из которых представляет сложную сеть взаимосвязанных нейронов. Например, многообразие размеров и форм деревьев отражено в общей карте, которая кодирует этакую «древесность» и позволяет узнать дерево, даже если нам никогда не попадалась такая его разновидность. То есть мозг создает обширный и легко изменяющийся набор карт, который позволяет распознавать бесчисленные виды объектов, звуков, цветов, социальных ситуаций и так далее. Перцептивные обобщения, рождающиеся из этих карт, не статичны. Они меняются и изгибаются. Также у них есть эмоциональные коннотации. Мы находим свой путь в мире с помощью этой огромной, органически растущей картографии жизни.

Жизнеспособность этих карт зависит от активной и непрерывной расстановки бесчисленных деталей. В наиболее полном варианте это происходит во время игры. Например, ролевая игра – это богатый замес разнообразных ощущений. Представьте себе трехлетнего ребенка, который сидит на полу и играет с плюшевым зверем, разговаривая с ним на разные голоса. Этот ребенок формирует нейронные связи, приобретающие все больше смысла по мере того, как они добавляются к растущему объему сохраненной в картах информации. Богатейшие связи между картами мозга работают в обе стороны и могут задействовать миллионы нервных волокон. Я считаю, что эти взаимосвязанные, динамичные карты наиболее эффективно обогащаются и оформляются игровыми «состояниями».

Игровой процесс, когда мы берем вымышленный сюжет и объединяем его с реальными переживаниями человека в игровой ситуации, является, по крайней мере в детстве, средством понять для себя, как все устроено в мире. Сначала мы делаем это, воображая возможности – симулируя то, что могло бы быть, – а потом тестируем их на то, что есть на самом деле.

Это может показаться детской чертой, но внимательное исследование внутреннего монолога у взрослых (потока сознания) выявляет такие же процессы. Во взрослом возрасте наше воображение всегда остается активным, предсказывая будущее и исследуя последствия нашего поведения еще до того, как мы воплотим его в жизнь. Так же как и у детей, поток сознания у взрослых обогащен симуляциями, похожими на детские игры с участием воображения. Все мы мечтаем о тех или иных событиях в будущем, даже если сами этого не осознаем. Эти мысли оставляют отпечаток в нашем мозгу. Некоторые даже не замечают, что фантазируют о доме, в котором хотели бы жить, или о человеке, с которым хотели бы вступить в брак, но мозг создает работающее представление о будущем доме или супруге. Психоаналитик Этель Персон пишет, что с помощью терапии один из ее клиентов понял: он был эффективен в бизнесе, потому что постоянно и многократно моделировал, в какого рода взаимодействие может вступить по тому или иному вопросу. К моменту настоящей беседы он обычно был готов к любой возможной ситуации.

Гений игры в том, что в ее процессе мы создаем новые изобретательные когнитивные комбинации. И создавая эти комбинации, узнаем, какие из них работают.

Один биолог, исследуя речных выдр, решил научить несколько особей проплывать через обруч, предложив им пищу в награду за выполненное задание. Вскоре выдры научились трюку и стали добавлять к нему собственные элементы. Они проплывали через обруч головой вперед и ждали, получат ли награду. Они плавали туда-сюда. Они доплывали до половины и останавливались. После каждой вариации они терпеливо ждали, получат ли в этом случае угощение.

Таким поведением выдры проверяли систему. Они изучали правила игры – правила, которые управляют их миром. Это не была заранее продуманная стратегия. Выдры крайне игривы по натуре, их всегда привлекают новые интересные вещи. Их естественное стремление к новизне и желание избежать скуки ведет к тому, что они пробуют новые задачи самыми разными способами. Развлекаясь и внося разнообразие, выдры узнавали о правилах своего мира гораздо больше, чем если бы они просто с самого начала безупречно выполнили задание. Это урок, из которого все мы можем извлечь пользу. Биолог с сожалением отметил, что годами пытался заставить аспирантов применять подобные игровые методы исследования вместо механического запоминания и шаблонного мышления.

Исследования эпохального значения, которые в 1960-е годы провела в университете Беркли Мэриан Даймонд, также указывают на важнейшую роль игры в развитии мозга. Как-то зимним днем я отправился к Даймонд, очаровательной изящной женщине, которая к тому же почти полвека является нейрофизиологом, пионером в своей отрасли. Она раскрывала секреты развития мозга еще тогда, когда среди крупных ученых, не говоря уже о нейрофизиологах, вообще было очень мало женщин.

Имя Даймонд не слишком известно за пределами научных кругов, но результаты ее работы знакомы каждому родителю. В начале 1960-х годов Даймонд с коллегами провела важнейшие эксперименты, которые показывали, что крысы не только становятся умнее в «обогащенной» среде, но и то, что их мозг становится больше и сложнее, приобретая утолщенную и хорошо развитую кору – то самое «серое вещество», где и обрабатывается информация.

Эта идея быстро закрепилась в голове многих: если воспитывать детей в детской с большим количеством ярких рисунков и мобилей, у них тоже начнется усиленное развитие мозга.

Однако то, что Даймонд рассказала мне о своих экспериментах, пролило свет на важные различия между ее работой и интерпретацией этой работы в популярной культуре. Крысы, у которых вырастал большой и сложный мозг и которые становились умнее, не просто подвергались воздействию разнообразных стимулов. Им не просто обеспечивали подчеркнуто яркую обстановку и интересные звуки. В начальных экспериментах секрет роста их мозга объяснялся тем, что они играли с постоянно меняющимся набором крысиных разнообразных «игрушек» и общались с другими крысами.

«Мы рано поняли, что сочетание друзей и игрушек необходимо, чтобы считать среду “обогащенной”», – сказала Даймонд.

Игра была настоящим ключевым фактором в развитии мозга крыс. Они толкались и кусались, боролись друг с другом, исследовали игрушки и взаимодействовали с ними, изучали других крыс и приглашали их играть. Они занимались активными вещами, а не просто пассивно впитывали интересную обстановку.

Применительно к человеческим младенцам это означает не только то, что их детские должны отличаться яркими цветами и интересными предметами (хотя это не помешает). Младенцам и маленьким детям надо давать шанс играть и общаться – с игрушками, другими карапузами и собственными родителями. Так они смогут полностью реализовать свой потенциал.

Даймонд обнаружила, что, просто изменив обстановку или предложив разнообразные интересные задачи, стремительного развития мозга не добьешься. В одной серии экспериментов крысы должны были найти выход из разных лабиринтов и получали за это награду. Если это было неигровое действие, которое производилось в одиночку, то наблюдался рост нейронов только в одной области мозга, а если это была игра, рост происходил во всем мозге.

Я думаю, что родителей и ученых мужей мог сбить с толку термин «обогащение», который воспринимается не как игровая деятельность, а как ингредиент к воспитательному «рагу». Кроме того, игровые аспекты эксперимента просто не обсуждались. По словам Даймонд, она до сих пор считает термин «обогащение» подходящим для описания своей работы, однако признает, что действительно избегала слов «игра» или «игрушки» в описании экспериментов.

«Тогда, в начале 1960-х годов, женщинам приходилось бороться, чтобы их серьезно воспринимали в науке, – сказала Даймонд. – Меня и так уже считали глупой женщиной, которая наблюдает за игрой крыс, поэтому я действительно избегала слов “игрушки” и “игра”».

Эксперименты Даймонд – лишь часть исследований из числа наиболее известных, которые показывают, что игра абсолютно необходима для здорового развития мозга. Какова же связь между ростом нейронов и игрой? Почему игровая деятельность, кажется, идет рука об руку с развитием мозга? В чем состоит уникальная роль игры? Оказывается, она представляется одним из самых продвинутых методов, которые изобрела природа, чтобы сложный мозг создавал сам себя.

Что это значит? Дело в том, что для постройки мозга не существует точных чертежей. Информация, закодированная в нашей ДНК, слишком скудна, чтобы определить, как нейроны должны соединяться друг с другом. Мозг организует себя сам, и для этого сначала он создает слишком много нейронов, которые, в свою очередь, вступают в слишком много связей с другими нейронами по всему мозгу. Следуя правилам взаимодействия, записанным в ДНК, нейроны посылают сигналы по нейронным цепям, укрепляя работающие и ослабляя неработающие.

Этот процесс продолжается в течение всей жизни и представляет своего рода нейроэволюцию. При рождении большая часть нейронов уже существует, но они продолжают формировать новые связи. Самые эффективные связи, работающие лучше всего, остаются – это процесс выживания сильнейших.

Быстрый сон, когда человек видит сновидения, является важным элементом тестирования этих новых связей. Сон и сновидения, очевидно, организуют высшие мозговые функции. Никто до сих пор не может полностью описать их предназначение, но ученые считают, что они обеспечивают динамическую стабилизацию мозга и улучшают память в течение всей жизни. Как показывают эксперименты, люди лучше помнят материал, если они хорошо выспались после учебы. Мы знаем, что быстрый сон чаще всего происходит в периоды самого быстрого развития мозга, и по одной теории, он нужен именно в это время для тестирования нейронных цепей.

Люди больше всего играют в период самого активного развития мозга после рождения (в детстве), а значит, игра продолжает процесс нейроэволюции, продвигая его еще на один шаг. Также она способствует созданию новых связей, которые раньше не существовали, – новых связей между нейронами и разбросанными мозговыми центрами. Те, что я называю «божественно излишними нейронами», и активируют игру, и организуются ею же. Это нейронные связи, у которых нет очевидных функций, но, будучи возбужденными игрой, они становятся крайне важными для последующего непрерывного развития мозга.

Играя, мы способствуем созданию этих новых цепей и проверяем их, посылая сигналы. Поскольку игра – не жизнеопределяющая деятельность, проверка проходит в безопасных условиях, когда жизнь не стоит на кону. Такое ощущение, что игра – это движущая сила, которая помогает оформить будущий рост и развитие мозга.

По крайней мере, области в мозговом стволе, отвечающие за сон, у крыс запускают и игровое поведение. Как и сон, игра, очевидно, динамически стабилизирует физическое и социальное развитие детей, а также поддерживает эти качества во взрослых. Меня очень волнуют параллели между сном и игрой. Рационально предположить, что оба этих явления очень важны, поскольку они организуют развитие мозга и его способность адаптироваться – в долгосрочной перспективе.