ОТКРЫТЫЙ ДИАЛОГ

Мнемозина, муза образования…

Объясняя детям новый материал, учитель надеется, что ученики обязательно его усвоят. А на следующем уроке одни с легкостью отвечают на вопросы, другие допускают множество ошибок, а третьи и вовсе молчат. В чем причина? Может быть, учитель делает что-то не так, предъявляя при опросе единые для всех требования? Или у ребят разная память: у одних хорошая, у других плохая? С этими вопросами мы обратились к доктору биологических наук, члену-корреспонденту Академии наук, директору Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Павлу БАЛАБАНУ. 

Результат против процесса

Ольга Леонтьева. Известно, что для успешной учебы в школе необходим целый ряд качеств, в числе которых – хорошая память, умение концентрироваться, стрессоустойчивость. Какие из них являются врожденными, какие приобретенными?
Павел Балабан. Вы перечислили понятия, которые с точки зрения нейрофизиологии относятся к совершенно разным группам. Память – это результат процесса обучения: адаптации, приспособления к среде обитания. Причем механизмы обучения на молекулярно-клеточном уровне сходны во всем животном царстве, включая человека, а память всегда индивидуальна.
О.Л. Однако для большинства людей, занимающихся педагогикой, память, как и другие свойства личности, качества рядоположенные. Например, учитель объясняет, что дважды два будет четыре. Один ребенок сразу запомнил, значит, у него хорошая память. Другой не смог – у него память плохая.
П.Б. Это не имеет отношения к памяти, просто стратегия обучения у всех разная, а значит – в результате появится разная память. Вы тестируете память как конкретный, заранее спланированный вами результат обучения, а он не всегда одинаков. Один ребенок в приведенном примере формализует ответ в виде цифры четыре, а другой по какой-то причине – нет. Например, он помнит, что учитель говорил «дважды два будет четыре», но сам в этом ответе не уверен и поэтому на вопрос педагога предпочитает промолчать. К сожалению, в образовании тестируется только наличие или отсутствие заранее спланированного результата – памяти, которая должна воспроизводиться и демонстрироваться.

Не повторить, а запомнить по-новому

О.Л. Получается, что ответ на любом экзамене – это воспроизведение памяти?
П.Б. Конечно. Раньше считалось, что, когда память воспроизводится, к ней прибавляется новая память, а старая не исчезает. Лишь совсем недавно нейрофизиологами было открыто, что при любом воспроизведении память почти полностью стирается и переписывается заново. Это самое удивительное, парадоксальное открытие в нейрофизиологии за последние десять лет.
О.Л. Значит, нет смысла повторять одно и то же, чтобы лучше запомнить?
П.Б. Не совсем так. То, что было запомнено ранее, изменяется и переписывается, как файл на компьютере. Уточню: мы сейчас говорим только о долговременной памяти, которая хранится недели и больше. Одна ее разновидность (безусловная) остается неизменной, несмотря ни на какие внешние условия, и воспроизводится в любом состоянии, в любой момент времени почти без изменений. Другая разновидность, которую мы называем пластичной, потому что можем на нее влиять в процессе обучения, при воспроизведении стирается, о ней сейчас и идет речь.
О.Л. Как физиологи смогли узнать, стирается ли старая память в процессе воспроизведения?
П.Б. Известно, что у людей иногда бывает амнезия – события определенного участка времени стираются из памяти при сильном ударе по голове. Этот факт давно требовал нейрофизиологического объяснения. В экспериментах на цыплятах и крысах (биохимические процессы памяти почти одинаковы у людей и у животных) выяснилось, что если их чему-то обучали (формировали память), а потом, в момент ее воспроизведения, блокировали синтез белка памяти, животное не только не обучалось ничему новому, но у него полностью исчезала полученная ранее память.

Эмоции и память

О.Л. К счастью, нас не часто бьют по голове в момент учебы.
П.Б. Процесс обучения идет не одномоментно, он растягивается до восьми часов – в течение этого времени идет синтез белков, необходимых для формирования памяти. Все, что происходит в течение этого времени, важно для получения конечного результата. Есть понятие селективной или эмоциональной памяти: животное обучается в десятки, а иногда и в сотни раз быстрее, если событие для него эмоционально окрашено, значимо. Известно, что кролики в природе ориентируются на шорохи и другие звуки. Если у кролика пытаться выработать условный рефлекс на свет (зажигать свет и давать положительное или отрицательное подкрепление), для получения достоверного результата может потребоваться несколько сотен повторений. Если тот же рефлекс вырабатывать на слуховой анализатор (вместо света подавать звуковой сигнал), память возникнет всего через несколько повторений. Точнее, запустится биохимический процесс появления памяти, а продолжаться он будет 2–8 часов. Причем обучение малоэффективно при отсутствии эмоциональной реакции на происходящее.
О.Л. Эмоциональная реакция обязательно должна быть положительной? Если ребенок отзанимался в школе, пришел домой и с ним произошло что-то эмоционально разрушающее, он может полностью все забыть?
П.Б. Теоретически да, если произошедшее было очень сильным событием, сопоставимым с ударом по голове, то есть при этом нарушился процесс синтеза белка памяти. Старая память после этого исчезнет, а новая не сформируется.
О.Л. В чем вы видите биологический смысл такого переписывания памяти?
П.Б. Память постоянно изменяется, значит, организм адаптируется к трансформируемой действительности. Если бы мы пользовались памятью, которая сформировалась десять–двадцать лет назад, мы бы не смогли приспособиться к сегодняшнему миру и вряд ли сумели бы выжить. Открытие, о котором идет речь, объяснило многое, в том числе эффективность психоанализа. Он основан на комфортном (расслабившись, лежа, в спокойной обстановке) воспроизведении событий, которые остались в памяти как болезненные воспоминания: память в такой момент перезаписывается в новых условиях, и воспоминания перестают причинять боль.

Дистресс

О.Л. Сегодня цель образования смещается: все понимают, что более успешными будут не те, кто больше запомнит, но те, кто научится переучиваться и добывать новое знание. Однако обучение процессу очень сложно протестировать. В физиологии есть способы проверки этого качества?
П.Б. Вы говорите о том, что в нейрофизиологии называется тренированностью. Для ее анализа животных помещают в похожие, но немного отличающиеся ситуации. Например, учат реакции на свет, потом – на звук, потом – на запах. При этом строится и анализируется кривая скорости обучения. Это свойство действительно развивается в процессе обучения, но при определенных условиях. Нельзя взять животное из вивария и сразу начать эксперимент; обязательно должен пройти период адаптации, чтобы животное смогло приспособиться к новой ситуации и понять, что для него в ней нет ничего опасного. Если человека, который никогда не ходил в школу, привести туда и заставить подчиняться всем правилам, он может впасть в дистресс и ровным счетом ничему не научиться. Если же ребенок адаптировался к школьным правилам, он спокойно сможет соблюдать все правила школьной жизни.
О.Л. Вы хотели сказать «впадет в стресс»?
П.Б. Нет, опасен именно дистресс. Дело в том, что стресс – нормальное состояние, при котором человек ощущает вкус и радость жизни, без стресса невозможно ощутить жизнь во всей ее полноте. А дистресс – это чрезмерный стресс, разрушающее человека состояние, которое приводит к разбалансировке всех биологических систем, а в итоге – к смерти. Адаптация, которая идет по пути дистресса, положительного эффекта в обучении не даст. Более того, одна и та же ситуация у одних людей может вызвать стресс, а у других – жесточайший дистресс.
О.Л. Получается, что, приучая школьников надеяться на собственную память и не готовя их к тому, что в жизни им придется много раз переучиваться, мы, возможно, подвергаем их опасности? Ведь за годы учебы в школе они привыкают следовать указаниям учителя, слушаться и запоминать – это для них привычная, комфортная ситуация. Риск принятия серьезных решений в школьные годы минимизирован.
П.Б. Совершенно верно, но я бы сформулировал эту проблему немного по-другому. Дело в том, что в школе учат результату, который, естественно, и проверяют. А учить надо процессу – тому, как поставить цель и как получить желаемый результат.
О.Л. Значит, экзамен – это процесс, во время которого память не только демонстрируется, но может быть и стерта?
П.Б. Да, но если эмоции были положительными, то проработанная во время экзамена информация скорее всего останется на всю жизнь в памяти. А вот то, что вызвало плохие эмоции, может быть активно стерто из памяти.

Стратегия обучения

О.Л. Люди обучаются разными способами, поэтому и результаты обучения у них отличаются. Разнообразие стратегий обучения, способов адаптации к происходящему свойственно только человеку?
П.Б. Конечно, нервная система человека сложнее, чем нервная система улитки, но биохимия и физиология их работы во многом одинаковы. Статистика показывает, что если взять сто крыс, сто улиток или сто людей и дать им одинаковые задачи, то окажется, что в каждой группе приблизительно 10% быстро обучаются заданной задаче, столько же не смогут ей научиться никогда, а 80% будут обучаться в зависимости от условий, в которые они попали. Такая кривая нормального распределения наблюдается при обучении всех живых организмов. Причем, оказывается, те, кто является слабым учеником, отличаются от других по биохимическому составу тканей. Похоже, что способность к обучению в заданных условиях на заранее заданную цель определяется генетически.
О.Л. Я говорила о стратегии поведения животных и человека в незнакомой ситуации. Один ребенок поверит учителю, что дважды два – четыре, и будет воспроизводить это знание. А другой будет подвергать его сомнению, спорить (как мы считаем) по пустякам…
П.Б. Это очень трудно засечь у животных, но зачатки разнообразного поискового поведения и соответственно различной стратегии адаптации давно замечены исследователями. Одна улитка упорно ползет прямо, не изменяя направления. Другая поднимает голову, ползет сначала вправо, потом влево, потом снова оглядывается на месте, и снова – вправо, влево… Некоторые крысы, вбегая в новую клетку, сначала долго сидят в углу, другие перебегают из одного угла в другой, а третьи выходят на середину, встают и обнюхивают воздух в разных направлениях. И результаты – память – естественно, у них разные. У людей итоговое разнообразие результатов, естественно, еще больше.
О.Л. О чем вы, человек, занимающийся нейрофизиологией, обучением и памятью, хотели бы сказать (напомнить) людям, работающим в системе образования?
П.Б. Мне кажется, при обучении очень важно понимать, что если вы задаете ученику вопрос и ожидаете какого-то ответа, а его нет, это вовсе не значит, что ребенок ничему не научился. Надо просто подождать, по-другому сформулировать вопрос, спросить о том же самом через несколько дней, найти, чему именно он на­учился... Обучение идет у каждого живого организма и всегда, потому что обучение и есть жизнь.