;
Мнения 28 февраля 2020

Эрин Клейбоу — о стадиях сна, свободе воли и правилах воспитания детей

Далее

По данным ВОЗ, около 1 млрд человек страдают неврологическими нарушениями — от головных болей до старческого слабоумия. Решить эту проблему помогает в том числе нейробиология — наука о функционировании нейронов и нейронных систем в головном мозге. Профессор психологии Эрин Клейбоу на конференции EdCrunch рассказала «Хайтеку» о последних достижениях отрасли и о том, как знания нейробиологии используют в воспитании детей и формировании критического мышления.


Эрин Клейбоу — профессор детской психологии Университета Вирджинии, исследователь-нейробиолог, автор книги «Вторая природа: как нейронаука может помочь развивать у детей креативность, эмпатию и саморегуляцию». В 2006 году получила докторскую степень по нейробиологии в Университете Вирджинии, где ее специализацией стало изучение молекулярной генетики нейродегенерации. Работает помощником профессора нейробиологии и руководит активной исследовательской программой, в рамках которой изучаются вопросы функционирования мозга. Применяет нейробиологические принципы в классах и на практических занятиях с учащимися всех возрастов.


«Ребенок — автономная личность, которую нужно обучать и направлять»

— Какой возраст людей, с точки зрения нейробиологии, является самым интересным?

— Лучше всего изучать мозг на стадии его развития. Развитие нервной системы начинается спустя несколько недель после зачатия. В это время в мозге уже заложены базовые системы. Благодаря нейронауке мы узнали, что человек не появляется на свет полностью сформированным. Также нельзя сравнить его с чистым листом бумаги. Развитие — ни на секунду не прекращающийся процесс. Когда зародыш в утробе, в его мозге закладываются все нейронные пути. Когда он рождается, начинается усиленная работа над развитием мозга, воздействию начинает подвергаться сенсорная система. Появляются ощущения и восприятие чувств, которых человек ранее не понимал. С тех пор, как нейронные пути проложены, те из них, которые мы активно используем, сохраняются в нашей нервной системе, а те, что не используем, отмирают.Это происходит на протяжении первых десяти лет жизни. Все остальное время мозг «работает» над тем, чтобы сделать оставшиеся связи более быстрыми и продуктивными.

Первые 20 или 30 лет жизни развитие нервных функций находится на пике. Однако это развитие стимулируется всякий раз, когда мы изучаем что-то новое. Неважно, в каком возрасте находится человек, он всегда может изменить нейронную структуру.

— Получается, что первые 20 лет человеческой жизни являются наиболее интересными для наблюдения за развитием мозга?

— Да. Чем раньше человек будет подвержен влиянию, тем больший эффект это имеет в дальнейшем. Например, столкнувшись с различными языками в раннем возрасте, человек обретает нейронные связи, помогающие ему понимать язык и разговаривать на нем. С течением времени мы можем потерять некоторые возможности. Например, изучая язык во взрослом возрасте, мы не можем полностью избавиться от акцента. Чего нельзя сказать о людях, столкнувшихся с практикой языка в детстве, в среде их непосредственного окружения.

— Получается, что многое зависит от того, чему родитель выбирает обучать ребенка?

— Верно. Больше всего меня волнуют в воспитании детей вопросы, связанные с их правами. Ребенок уже имеет права и свободы, просто в силу возраста не может ими распоряжаться, но мы должны уважать их. Ребенок — автономная личность, которую нужно обучать и направлять, а задача взрослого — это обеспечить. Поддержать на пути, где вы хотели бы видеть ваших детей, и решить, каким важным вещам научить: будут ли это факты или просто то, как быть хорошим человеком. Мы имеем некую власть над тем, какие знания и навыки дадим ребенку, и нужно быть с этим крайне осторожным.

— Но помимо власти родителей, ребенок также сталкивается с требованиями общества. По сути, ребенок всесторонне подвержен влиянию окружающего мира?

— Да. В некотором роде родителя можно сравнить с режиссером. Он решает, на чем нужно сделать акцент, какой сценарий в данной ситуации наилучшим образом подойдет для ребенка. Главная цель, которая стоит за всем этим, — помочь ребенку стать автономным, чтобы он как можно скорее научился эти решения принимать самостоятельно. Сначала вы показываете ребенку, как можно действовать. И по мере того, как вы ощущаете, что он самостоятельно справляется, передавайте ему полностью бразды правления в принятии собственных решений.

Фото: EdCrunch

— Как влияет развитие креативности в детстве на способность к обучению в дальнейшей жизни? И связано ли это каким-либо образом?

— Да, я считаю, что это взаимосвязано. Зависит от того, как именно родитель прививает творческий подход. Прежде всего нужно высказать мнение, что творчество важно для вас. Это будет первым большим шагом в общении с ребенком — открытие безопасного пространства для творчества. Если вы сделаете своему ребенку наставление, чтобы проявляться творчески, вероятнее всего, это не даст результатов. Поощрение творчества — это создание ситуаций, в которых легче всего проявить творческий подход. Это должен быть приятный и полезный опыт.

Исследования доказывают, что когда ребенок занимается творчеством сам, исходя из собственного желания, это вознаграждается выделением дофамина. Очень просто раздавить чей-либо потенциал, если критиковать людей за их творчество или попросту не уделять этому времени. Так сложилось, что в наших культурах у детей нет незанятого времени. Однако достаточно пары минут в день обратить внимание ребенка на свободное использование творческого потенциала, и это поможет ему в дальнейшем более эффективно обучаться. Ребенок будет видеть связи не только с материальным миром и будет более просто находить пути решения проблем.

— Это связано и с критическим мышлением, которому дети тоже учатся?

— Да. Креативный подход, как использовать какие-либо вещи иначе или как заставить что-то работать способом, о котором никто не подозревал, помогает нам в будущем. Например, когда мы изучаем какие-либо факты, то думаем о том, как бы могли применить их в других областях знаний.

Зачем нейробиологии объединяться с социологией и психологией

— Считаете ли вы нейроэкономику перспективным научным направлением?

— Я убеждена, что мы сталкиваемся с нейроэкономикой в течении всей жизни. Каждый день мы принимаем решения, основываясь на том, что мы чувствуем и думаем. Это, в свою очередь, влияет на нашу экономику — на что мы хотим тратить время и деньги. Нами постоянно манипулируют медиа и окружение посредством рекламы. Важно самим осознавать это и передавать понимание этого вашим детям. Реклама окружает нас повсеместно, мы даже не успеваем осознавать, что находимся под ее постоянным влиянием. С точки зрения нейрологии это очень утомляюще. Поэтому нейроэкономика — действительно интересная область знаний. Возможно, мы сможем продвинуться в ее изучении, если выясним способы манипуляции поведением людей во благо или зло. И дадим людям возможность это осознавать.

— Способна ли нейробиология, объясняя поведение животных и человека, вытеснить такие науки, как социология и психология?

— Мне кажется, они продолжат работать вместе. Социология занимается масштабным изучением общества и взаимодействием индивидов в нем. Психологи занимаются изучением поведения, выясняя, какие из признаков пришли к нам от животных, а какие являются человеческим приобретением. А нейрологи пытаются найти обоснование тому, что изучает социология и психология вместе. Они пытаются ответить на те же вопросы, только используя другие средства. Учитывая, что мы работаем в направлении интеграции этих наук, в скором времени нейрология и социология станут интегрированной областью знания. И у нас появится междисциплинарный подход к решению этих задач.

— Получается, специалисты в области междисциплинарных наук смогут ответить на большее число вопросов?

— Да, и у них будет возможность использовать для этого разнообразные инструменты. Грубо говоря, разделение научных дисциплин основывается на инструментах, которые наука нацелена использовать. Например, психологи опираются на наблюдение за человеческим поведением. Однако они не смогут сделать нейронную запись, которую используют нейрологи. Получается, и нейрологи, и психологи хотят узнать, как люди ведут себя в различных обстоятельствах, однако используют для этого разные методы. Если мы интегрируем наши подходы, то мощность наших исследований возрастет.

Фото: EdCrunch

— Согласно статистике, в ХХ веке существенно увеличилось число случаев нейродегенерации. Как вы думаете, с чем это может быть связано?

— Здесь есть ряд причин. Продолжительность жизни увеличилась. Одно из последствий этого — болезнь Альцгеймера, которая проявляется во взрослом возрасте.

Однако это можно связать и с появлением новых инструментов диагностики. Вместо того, чтобы называть кого-то забывчивым, теперь мы можем поставить диагноз. У нас есть шкалы, с помощью которых мы можем определить, является рассеянность нормальным возрастным процессом либо это деменция, ассоциированная с Альцгеймером.

Также у нас появились методы генетического анализа. Если мы знаем, что являемся носителями генов, отвечающих за ранее появление болезни Альцгеймера, нам будет легче интерпретировать симптомы и поставить диагноз. Также стало известно, что некоторые заболевания являются чувствительными к воздействию токсинов окружающей среды, которые провоцируют в наших генах эпигенетические реакции. Мы не можем полностью изменить наши гены, но можем изменить то, как они работают.


Болезнь Альцгеймера впервые описана в 1907 году. Сейчас это наиболее распространенная причина слабоумия в зрелом и старческом возрасте (до 80%). В развитых странах встречается у 1% людей до 60 лет, после чего количество пациентов начинает удваиваться каждые пять лет. К 85 годам заболевание встречается у каждого третьего. Начинается с изолированного ухудшения оперативной памяти, замедления мышления, рассеянности. Затем нарушается повседневная деятельность: надевание одежды, гигиена, использование бытовой техники. Начинаются аффективные расстройства: бред, галлюцинации, страхи. Человеку становится трудно ориентироваться в незнакомой обстановке, он не может сохранять внимание или нарисовать простой предмет (куб, циферблат). В финальной стадии мыслительная деятельность почти полностью разрушается, пациент теряет способность к самообслуживанию. Возможны расстройство ходьбы, эпилептические припадки.


— А как это происходит?

— Эпигенетика изучает взаимодействие окружающей среды и генетического кода. За последние 20 лет мы узнали, что составляющие нашей окружающей среды могут взаимодействовать с белками, входящими в структуру ДНК. В частности, они могут приоткрывать структуру ДНК, позволяя более эффективно читать ее клеткой, либо же закрывать. Фактически это дает научное объяснение взаимодействию природных факторов и обучения. Но мы не знаем многого о том, какие конкретно специфичные молекулы работают эпигенетическим способом. Нам известно, что определенные гены отвечают за нейротрансмиттеры, такие как транспортировщики серотонина. Когда человек переживает стрессовые события, в уровне серотонина происходят отклонения, что делает нас более склонными к депрессии. Но пока нам неизвестно, каким способом это работает.

— Какие открытия в области нейробиологии за последние годы стали самыми значимыми?

— Я бы сказала, что самое большое открытие в нейробиологии за последние пять лет — это технология редактирования генома CRISPR. Она привнесла в науку возможность изменять гены. Теперь можно как внедрять частицы ДНК, так и извлекать их. Раньше эта технология применялась только в генной инженерии животных и могла занимать от четырех до шести лет. Сейчас мы можем осуществлять это гораздо быстрее. Более того, можем выключать и включать гены, отвечающие за нейрологические расстройства. Это дает возможность изучать, как гены влияют на поведение.


Технология геномного редактирования CRISPR/Cas9 потенциально может уничтожить тысячи наследственных заболеваний, которые ранее считались неизлечимыми.

Главное отличие инструмента генного редактирования CRISPR/Cas9 от других, достаточно долго существующих способов — это возможность направленного изменения ДНК. CRISPR/Cas9 позволяет точечно влиять на последовательность ДНК и даже менять сломанный ген на правильный. Для этого специальный фермент нуклеаза вносит разрыв в нужное в геноме место, после чего включается система репарации — внутренние механизмы клетки по восстановлению генома. При этом ДНК репарируется в месте разрыва, как правило, со случайными ошибками, что, вероятнее всего, приведет к потере или вставке нескольких букв в последовательности и появлению мутаций. Поэтому она ищет в качестве образца нужную последовательность в соседних геномах. Согласно технологии, клетка должна найти эту последовательность в специальных фрагментах ДНК. Их генетики внедрили в клетку для того, чтобы взять ее и самостоятельно внедрить в саму себя. Однако случайные мутации в месте разрыва возникают гораздо чаще, чем направленная репарация по образцу.


Свобода воли или заданная программа

— Сможет ли в ближайшее время нейробиология ответить на вопросы о создании конкретных механизмов формирования поведения?

— Несомненно. В каком-то смысле мы уже занимаемся этим. Существуют неинвазивные методы осуществления записей мозга, и мы нашли определенные места, которые активируются перед тем, как человек делает какое-либо действие или принимает решение. Судя только по этим записям, мы можем предсказать, что человек сделает. Если сейчас это возможно сделать в определенном месте мозга, то в дальнейшем мы будем способны систематизировать эти фрагменты, и тогда уже зайдет диалог о наличии свободной воли человека. Если я знаю, что вы собираетесь сделать, можно ли считать это вашим свободным решением — или это решение, которое было сделано за вас?

По мере того, как мы развиваемся, наши решения становятся менее независимыми. Когда мы рождаемся, то можем быть кем угодно, а по мере взросления избирательно сокращаем возможные пути развития. Поэтому свободная воля — это не то, что происходит в каждый конкретный момент, а то, что развивалось на протяжении всей нашей жизни.

В определенной степени мы становимся заложниками привычек. Мы можем изменить их, но это требует усилий и ресурсов мозга, чтобы задействовать пути, которые мы раньше не использовали. Поэтому так важно для родителей и учителей изначально задействовать те пути мышления у ребенка, которые пригодятся человеку, чтобы по истечении 30 или 40 лет жизни ему не пришлось их менять.

— Известно, что мозговая активность во время сна не обусловлена волей человека. Существуют ли предположения, чему подчинена работа мозга в этот момент?

— Мы знаем об этом немногое. Точно известно, что сон — жизненная необходимость. Без сна человек может погибнуть, а перед этим высока вероятность развития психоза.

Также известно, что сон разделен на несколько стадий. Сначала наступает фаза быстрого сна, в которой мы видим яркие сновидения. Она носит название «БДГ-фаза» («быстрые движения глаз» — «Хайтек»), это самая важная составляющая с точки зрения восполнении энергии.

Также известно, что БДГ-фаза важна для консолидации воспоминаний в долгосрочной памяти. Если регулярно будить человека до того, как он успеет войти в эту фазу, это негативно повлияет на его здоровье.

Если говорить обо всем цикле сна, то он имеет следующий порядок: фаза поверхностного сна, которая сменяется фазой глубокого сна, затем следует фаза быстрого сна, и далее в обратном порядке через глубокий сон наступает фаза поверхностного сна, чтобы начать цикл заново. Обычно полный цикл занимает около четырех часов. Поэтому, если вы хотите получить пользу ото сна, вам как минимум нужно полностью завершить один цикл.

— Сколько потребуется времени, чтобы изменить работу мозга человека?

— Мозг человека меняется согласно влиянию, которому он подвергается. В целом пяти или десяти лет недостаточно, чтобы изменить поведение целого поколения. Но влияние, которому подвергнется поколение, определит его развитие. Сейчас мы более подвержены влиянию контента с экрана, нежели информации, поступающей от людей. Проблема в том, что мы жертвуем реальным общением. Не практикуем коммуникации, принятие мгновенных решений во время них, теряем возможность воспринимать социальные сигналы. Наши дети проводят долгие часы в школе, затем у них выделено время на игру в футбол, на подготовку домашнего задания, после — просмотр телевизора. Им не приходится принимать решений за себя, а когда они выходят в город сами, мы удивляемся, почему у них так плохо это получается. Это происходит, потому что у них нет возможности практиковаться в принятие решений.

Загрузка...