Как меняется наш мозг в процессе обучения?

Это моя любимая тема и тема моей (ещё ненаписанной) диссертации. Больше  всего меня интересует  именно она:  как меняется  наш мозг в процессе обучения (в моем случае, у иностранных студентов в процессе  изучения нового иностранного языка).
Когда мы учимся, наш мозг совершает серьезную работу. В нем активируются разные зоны в зависимости от способа потребления информации.  Что именно происходит в мозге изучает нейропсихология.

Нейропсихология — это область психологической науки, которая изучает мозговые основы психической деятельности. Она включает в себя использование психологических методов, а также современные методы нейровизуализации. Понимание связи между мозговыми структурами и психическими процессами позволяет разрабатывать методы коррекции трудностей в обучении у детей и помогать им в освоении письма, чтения или счета.

       Зарождение и развитие нейропсихологии

Однако это направление вызвало справедливую критику английского невролога Хьюлингса Джексона, который считал, что сложные формы психической деятельности не могут быть узко локализованы, они имеют уровневую организацию, а разные уровни могут иметь и разную локализацию.

Его идеи были подхвачены только в первой трети ХХ века. Последователи Джексона переусердствовали: выступая против узкого локализационизма, они стали выдвигать представления о целостной работе мозга, подчеркивая духовную природу психики и признавая весь мозг субстратом сложного категориального поведения. Выход из кризиса и дальнейшее развитие нейропсихологии были связаны с успехами психологии и физиологии. Петр Анохин и Николай Бернштейн разработали понятие функциональной системы; Лев Выготский ввел понятие «психологическая система», он обосновал необходимость синдромного анализа, а Александр Лурия разработал его методы. Все это и во многом схожий сдвиг в западной науке позволили заложить основы современной нейропсихологии. Туда входят представления о системной динамической организации и локализации психических функций.

            Детская и школьная нейропсихология

Детская нейропсихология возникла на основе изучения клинического опыта. Однако она достаточно быстро вышла за границы клиники и стала заниматься широким кругом вопросов, включая трудности обучения. Так возникла школьная нейропсихология. Сам термин был введен известным американским ученым, специалистом по проблемам развития и обучения Джорджем Хиндом еще в 1981 году. В наши дни школьной нейропсихологии посвящаются многочисленные статьи, журналы, книги, учебники, хрестоматии, ширится подготовка квалифицированных специалистов. Их задача не постановка диагноза мозгового поражения, а внесение нейропсихологической перспективы в школьную практику. То есть они должны помогать учителю учитывать индивидуальные нейропсихологические особенности школьников для их успешного обучения.

Каскадный эффект и пластичность

Детская нейропсихология сложнее взрослой. Функциональные системы взрослых и их мозговой субстрат более стабильны. Мало того, что функциональные системы детей динамичны, их реакция на патологический фактор может быть разнонаправленной. С одной стороны, исследования показывают, что ранние нарушения менее стойки благодаря пластичности мозга, когда другие зоны мозга берут на себя функции пострадавших. С другой стороны, ранний дефект может повлечь за собой нарушение тех звеньев, развитие которых требует участия пострадавшего звена. Это так называемый каскадный эффект в развитии. Каскадный эффект и пластичность постоянно противоборствуют в ходе развития.

   Нейропсихологические методы исследования

Изначально, чтобы выяснить, как организованы и где локализованы психические функции в мозге, ученые исследовали эти функции у взрослых и детей с локальными поражениями мозга. Нейропсихологические методы давали достаточно надежные результаты при установлении места поражения. Например, данные нейропсихологов помогали нейрохирургам уточнять локализацию опухоли перед операцией. Однако в последней четверти ХХ века были созданы неинвазивные, малоинвазивные, то есть безопасные, методы нейровизуализации мозговых структур. Среди них метод компьютерной томографии (КТ) и метод магнитно-резонансной томографии (МРТ). После этого были разработаны методы функциональной МРТ, позволяющие выявлять активность мозговых областей при выполнении различных действий. Функциональная МРТ имеет хорошее топическое разрешение, то есть точно отображает локализацию мозговой активности. Но есть еще один метод — магнитоэнцефалография (МЭГ), которая позволяет лучше проследить динамику мозговой активности в реальном времени, что очень важно при исследовании работы мозга в процессе обучения.

Компьютерная томография мозга человека // wikipedia.org

Мозговая активность ребенка во время чтения

Современные исследователи стараются выявить особенности мозга, которые показывают, чем отличается ребенок, хорошо осваивающий материал, от ребенка, у которого стойко сохраняются трудности. Например, профессор Джек Флетчер из США вместе со своим греческим коллегой Панагиотисом Симосом показали, чем отличается активация у хорошо читающих школьников от активации у детей с трудностями чтения. При чтении слов про себя у детей без нарушений сначала активировались первичные зрительные поля затылочной области, затем вторичные ассоциативные зрительные поля под поверхностью височных долей билатерально и, наконец, три зоны височно-теменных областей: угловая, супрамаргинальная и верхневисочная извилины — преимущественно левого полушария. При чтении вслух подключались префронтальные и премоторные зоны лобной доли, включая зону Брока. А у школьников с трудностями чтения активация лобных отделов предшествовала включению височно-теменных областей, которые активировались больше справа, чем слева. Ученые предполагают, что активация правого полушария связана с тем, что оно больше вовлекается при работе с новым, незнакомым материалом. Ребенок воспринимает письменные слова как новые, потому что левополушарные схемы их переработки у него пока недостаточно сформированы, а участие лобных отделов может свидетельствовать о необходимости делать дополнительные усилия. После курса коррекционных занятий в ходе исследования было обнаружено улучшение качества чтения у большинства учеников. МЭГ-анализ показал у них отчетливую тенденцию к нормализации процессов активации отделов мозга.

          Активность мозга в процессе обучения

На примере описанного исследования видно, что чтение требует совместной работы нескольких отделов мозга. То же самое происходит и в процессе письма и счета. Что происходит в мозге во время обучения? Для освоения нового навыка необходимо участие максимального набора компонентов и разветвленной активации разных мозговых структур. Это требует больших энергетических ресурсов и участия лобной доли, обеспечивающей произвольное внимание и селективную активацию всех зон мозга, которые нужны для формирования навыка. В процессе усвоения навыка и его автоматизации часть функциональных зон, участвующих в операции, сокращается, часть функций передается нижележащим структурам, и получается более экономичная система. Такая функциональная система и характеризует хорошо обучающихся детей. А у тех, кто плохо обучается, даже если страдает лишь один компонент функциональной системы, работа всей системы в целом не автоматизируется и остается очень энергоемкой.

Нейропсихологическая коррекция в обучении

При задержках в развитии у ребенка очень важно обратиться к специалисту и начать коррекцию на ранних этапах. Исследования показывают, что если нейропсихологическая коррекция строится с учетом сильных и слабых сторон функциональных систем ребенка, то она помогает улучшить развиваемые функции и гораздо эффективнее осваивать материал. Число детей, которые не готовы к школе и имеют трудности в обучении, только увеличивается. Именно поэтому педагоги должны осознавать, как важно учить детей учиться, и выстраивать индивидуальный подход к каждому ребенку. Одна из основных задач нейропсихологии обучения — помочь им на этом пути

Татьяна Ахутина

доктор психологических наук, заведующая лабораторией нейропсихологии факультета психологии МГУ имени М.В. Ломоносова

Источник:  Postnauka