Почему наука, а не развлечения?

Вечером 28 марта завершилась международная ярмарка интеллектуальной литературы non/fictio№22, проходившая с 24 марта в Москве, в Гостином дворе.

Предпоследний день ярмарки был объявлен Днём Науки, приуроченным к проведению Года науки и технологий в России. Это было одним из ключевых событий программы ярмарки. В течение пяти часов в режиме нон-стоп мы прослушали пять разных по тематике лекций.

Открыла лекционный марафон Полина Кривых – психофизиолог, когнитивный психолог, популяризатор науки, лектор культурной платформы «Синхронизация», куратор Школы лекторов фонда «Эволюция», приглашённый преподаватель и аспирантка НИУ ВШЭ.

Лекция Полины под названием «Почему книга, а не сериал?» была посвящена научному взгляду на чтение и отвечала на вопрос — какие физиологические процессы происходят в мозге при чтении книг и при просмотре фильмов, сериалов.

Именно на этой лекции остановимся подробнее – в силу наибольшего практического и профессионального интереса для нас.

Свой рассказ Полина начала с нейропластичности – способности мозга формировать связи между нервными клетками – нейронами. По мере взросления у человека уменьшается количество нейронов: у маленького ребёнка их в два раза больше, чем у взрослого. При рождении как бы даётся запас. А связей между нейронами, наоборот, меньше. К двум годам количество связей существенно увеличивается, поскольку эти связи и обеспечивают работу мозга человека. Ребёнок обучается.

В 6 лет у маленького человека огромное количество нейронных связей – это пик возможностей для усвоения новой информации, для обучения чтению, в частности. К 14 годам дублирующиеся, избыточные связи исчезают, поскольку это очень энергозатратно для организма. Этот процесс, вероятно, влияет на появление подросткового нигилизма.

Нервные волокна, соединяющие нейроны, покрываются защитным белком миелином. Миелинизация позволяет быстрее передавать нервный импульс от нейрона к нейрону. Во взрослом возрасте этот процесс тоже происходит, поскольку нервные клетки восстанавливаются, появляются новые, возникают новые связи между нейронами, нервы тоже обрастают миелином. Только это более затратно для организма, больше сил нужно приложить человеку для усвоения новой информации.

Теперь перейдём к чтению. Известный факт – чтение помогает улучшить социальные навыки, приводит к лучшему пониманию других людей, помогает в развитии эмоционального интеллекта. Почему фильмы и сериалы не способствуют тому же – а это так,  – ведь там тоже мы видим переживания героев? В чём разница на уровне мозга?

В мозге есть две системы нейронов, которые отвечают за понимание того, что думают и чувствуют другие люди: система зеркальных нейронов и система ментализации.

Зеркальные нейроны — группа нейронов в моторной коре, анализирующая моторные действия. Это простейшая система для понимания действий других людей. Например, заразность эмоций – это работа зеркальных нейронов, желание ребёнка повторить действие взрослого. Система ментализации (нейроны медиальной прифронтальной коры) гораздо сложнее. Она позволяет просчитывать поступки других людей и их последствия.

На ранних этапах ребёнок использует систему зеркальных нейронов – человек с ней рождается. Система ментализации формируется в течение всей жизни.

Что интересно, умение понимать сарказм и самому делать саркастические замечания – высшая ступень развития системы ментализации. Однако если человек не понимает  сарказма, то у него есть шанс длиною в жизнь такое умение приобрести, просто надо долго находиться в среде саркастических людей и нарабатывать опыт общения с ними на равных.

Вернёмся к книгам и сериалам.

Учёные-психофизиологи установили следующие факты.

1. Если ребёнок много времени проводит перед экраном телевизора, смартфона, ноутбука, то снижается скорость миелинизации нервных волокон, а это значит, что нервные сигналы распространяются в мозге медленнее, а новые нейронные связи если и формируются, то уже не такие устойчивые и надёжные.
2. Большое количество времени, проведённого у экрана, снижает словарный запас. Сериал – пассивное потребление, слова запоминаются хуже, чем при чтении, и не остаются в лексиконе ребёнка. Особенно это принципиально в сензитивный период усвоения речи, то есть период особой восприимчивости к этому навыку. Для речи – это возраст до 3 лет. Если как следует не усвоил язык в этот период, то уже не усвоить. Экстремальный пример – дети-маугли.
3. Чтение книги снижает стресс, буквально уменьшая уровень гормона стресса. А сериалы и фильмы повышают уровень агрессии. Если дети видят сцены насилия, то и сами становятся агрессивными. Важно, что в фильме всё это детально визуализируется. В книге такого нет, и даже какой-то акт насилия воспринимается не так эмоционально, а просто как элемент развития сюжета.
4. В фильмах и сериалах мы видим внешнюю сторону поступков героев, но не знаем об их мыслях, мотивации. Таким образом, задействована и развивается простая система зеркальных нейронов. В книге объясняются мысли и чувства героев, мы слышим их внутренний монолог. Здесь тренируется сложная система ментализации. Книжный опыт переносится на реальную жизнь.
5. Книги улучшают память – всё надо держать в голове, никто не напоминает содержание предыдущих серий.

Важно читать в любом возрасте. Нейропластичность мозга с возрастом ухудшается,  приходится прилагать усилия для усвоения гораздо более существенные, чем в детском возрасте. Но это необходимо. Ведь когда читаешь, то представляешь сам, что происходит. От этого активизируется воображение, формируются новые нейронные связи, которые и позволяют всё это представлять. Большее количество нейронных связей позволяет избежать болезни Альцгеймера, например. У читающих пожилых людей вероятность этой болезни в 2,5 раза ниже, чем у нечитающих, потому что у читающих есть резерв нейронов и нейронных связей.

Полина ответила на появившиеся у слушателей вопросы. Один вопрос про отношение к комиксам попал в точку – в издательстве «Бомбора» в прошлом году вышла её научно-популярная книга-комикс «Где мои очки и другие истории о нашей памяти». Она приветствует такой формат изложения, потому что рисунок с текстом усваивается лучше, чем просто текст.

Актуальный вопрос: можно ли из того, что было сказано на лекции, сделать вывод, что дистанционное обучение вредно? Полина считает, что получать дистанционное образование лучше, чем не получать вообще никакого. Вред его в том, что мы пытаемся дать его школьникам, а у них ещё не дозрела прифронтальная кора головного мозга, которая отвечает за волевой контроль действий. Они ещё не могут полноценно контролировать своё поведение, оставаться сосредоточенными. Дистанционное обучение (онлайн-курсы, видеолекции с самостоятельным выполнением заданий и т. п.) подходит взрослым. А для обучения детей нужно искать другие формы.

Ещё две лекции были посвящены биологическим темам.

Заместитель директора по науке Института молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта (ИМБ РАН), заведующий лабораторией Постгеномных исследований, руководитель ЦКП «Геном» ИМБ РАН Анна Викторовна Кудрявцева рассказала о вкладе лабораторных животных в биомедицину.

Практически все новые методы лечения разрабатываются благодаря лабораторным животным. Зачастую они естественным или экспериментальным путём приобретают сходные с человеком заболевания, и именно благодаря братьям нашим меньшим удаётся найти спасение от людских недугов. Речь шла о том, как проводят подобные исследования, каким животным люди уже воздвигли памятники, на каких животных человечество возлагает особые надежды.

Лекция профессора биологического факультета МГУ Вячеслава Альбертовича Дубынина «Мозг и его потребности» шла под эгидой известного культурно-просветительского центра «Архэ».

Биологические потребности – основа нашей психической деятельности. Постоянно сменяя друг друга, они подталкивают человека совершать те или иные поступки, ставить цели и достигать их. Голод и любопытство, страх и агрессия, любовь и забота о потомстве, стремление лидировать, свобода, радость движений – это мотиваторы как сиюминутных, так и долгосрочных планов каждого из нас. Биологические потребности движут экономику, науку, искусство, жизнь, и, в конечном счете, – историю человечества.

После успеха курса лекций по этой теме доктор биологических наук В. А. Дубынин написал книгу «Мозг и его потребности: От питания до признания», изданную в этом году  «Альпина нон-фикшн».

В этом же издательстве в 2019 году вышла книга другого лектора от культурно-просветительского центра «Архэ» Сергея Борисовича Попова «Все формулы мира. Как математика объясняет законы природы». Сергей Борисович – не математик, он учёный-астрофизик, известный популяризатор науки, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга, профессор РАН.

Его лекция в программе ярмарки называлась «Почему математика?», но он изменил название на «Понимание и магия».

Начал лектор с вопроса о понимании, в частности, об уровнях и глубине понимания. Современная наука уже много лет движется по пути увеличения сложности. Сложные объекты визуально представить человеку уже практически невозможно, например, расширяющуюся Вселенную, объекты и процессы микромира. Во многих современных теориях отсутствуют даже пространство и время как фундаментальные сущности. Адекватный вид теории имеют только на уровне формул. Визуальные образы могут быть лишь вспомогательными, достаточно далёкими от реальности. Учёные зачастую полагают, что они вообще не нужны.

Математика позволяет эффективно описывать сложный реальный мир. Но это уже иной вариант понимания – понимание без наглядного представления. И в современной массовой науке есть много людей, которые ею занимаются, но в полной мере, в нашем привычном смысле, её не понимают.

Иногда результаты математических расчётов выглядят настолько поразительными, что говорят о «непостижимой эффективности математики». Некоторые результаты в областях науки, где применение математических методов этот результат обеспечивает, выглядят буквально как магия, даже для учёных из соседних областей научного знания. Например, квантовая телепортация – передача квантового состояния через спутник или искусственный интеллект. Почему это происходит?

Вся чудесность связана с тем, что у нас не хватает сил и времени, чтобы изучить всё необходимое для понимания. Как и в современной медицине – вынужденная узкая специализация.

«Непостижимая эффективность математики» состоит в том что мы видим и понимаем только отправную точку и итоговый результат, а промежуточных результатов понять не можем. Если разобраться с ними, то магия исчезнет.

Однако мы уже давно столкнулись с пределом знаний и по широте, и по глубине. И осознаём, что понадобится фантастически долгое время для понимания явления в целом, а можно вообще никогда не понять его до конца. Разумно считать человека относительно случайным продуктом эволюции. А, значит, наши когнитивные способности могут быть принципиально недостаточны для адекватного описания мира в рамках научных моделей.

И как же быть дальше? А дальше наука всё равно будет развиваться по пути ветвления – специализации – и будет, конечно, идти вглубь. У человечества есть два варианта: замена или апгрейд. Человечество выбирает апгрейд. Вряд ли это будет очень скоро, но в итоге люди получат встроенные устройства, усиливающие их когнитивные функции.

И неудивительно, если в будущем наукой станут заниматься не совсем люди. А люди, возможно, будут писать научно-популярные книжки.

Так что на вопрос, кто сумеет всё понять, ответ такой –человек, чьи когнитивные способности будут существенно расширены с помощью той или иной формы искусственного интеллекта.

И – пятая лекция – кандидата философских наук и редактора издательства Rosebud Виктора Зацепина с интригующим названием «Пол Фейерабенд — злейший враг науки?» была посвящена малоизвестному у нас философу науки XX века Полу Фейерабенду, которого называют «методологическим анархистом». Виктор Зацепин перевёл его автобиографию, только что изданную на русском языке.

В итоге, почему наука, а не развлечения? Да потому, что наука гораздо увлекательнее!