Мы разделяем невероятно большое количество генов (87%) с мухами, и они наши дальние родственники. Родственников не выбирают, но у них можно кое-чему поучиться и понять про себя. В частности, поведению и обучению в социальной среде.

У личинки мухи есть мозг, который содержит около 3000 нейронов – ничто в сравнении человеческими 85 миллиардами. То есть, без преуменьшения можно сказать, что личинки мух – очень простые ребята. Чему же они могут нас обучить? Психологи из Университета МакМастер в Онтарио, Канада предлагали личинкам различную по качеству еду в разных ситуациях и смотрели, как те выбирают, что есть.

Оказалось, что личинки ориентируются на определённую смесь запахов – самой еды и запах, оставленный другими личинками, пробовавшими эту еду. Если другие попробовали и им понравилось, то стоит присоединяться и выбирать тоже самое: риска меньше, удовольствия больше, опасности нет, и рядом коллеги. Небольшая группа личинок может делать то, что одной из них не под силу – подавлять нежелательные элементы среды (плесень), вырабатывать желательные (бактерии и дрожжи) и глубже проникать в еду групповыми усилиями.

Учёные создавали различные сценарии и обнаружили, что даже личинки, выросшие в изоляции, все равно предпочитали еду, протестированную другими личинками. Даже одинаковая по качеству еда, но не тронутая пока ещё другими, притягивала их меньше. Ползать личинкам не привыкать, но метания в поисках лучшего варианта на дальние расстояния для них все же проблематичны, поэтому искать надо, что поближе и качественнее. Запах других помогает это сделать, несмотря на то, что повышает конкуренцию за еду.

Это напоминает ситуацию, когда мы, например, приехали на отдых в другую страну, и идём по улице, пытаясь решить, в каком ресторане поужинать. Мы видим два по соседству – в одном нет народу, а в другом – почти все столики заняты. Как бы поступил Джизус личинка?

Durisko, Z., & Dukas, R. (2013). Attraction to and learning from social cues in fruitfly larvae. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280 (1767): 20131398, DOI: 10.1098/rspb.2013.1398.

Фото в начале статьи – Rue des Bouchers, Брюссель, Бельгия, отсюда.

Для людей ближайшего будущего апгрейд мозга будет делом столь же обыденным, как утренняя зарядка

Человек всегда стремился к совершенству. Особенно когда этого совершенства можно достичь обходным путем. Мы возлагаем большие надежды на будущее – что наконец-то задачу усовершенствования человеческого разума и организма можно перепоручить биотехнологиям, генной инженерии, химическим и техническим инновациям. Мы ждем, когда наука позволит нам не тратить годы на освоение новых навыков и приобрести способности, о которых раньше даже не мечтали. Однако зачастую мы и не подозреваем, что такие обходные пути – мощные технологии перенастройки личности – существуют уже сейчас.

Предельно точно различать ложь, воспроизвести образ мышления успешных продавцов или снайперов, ориентироваться в пространстве как птицы – всему этому можно научиться и сейчас, причем для этого не нужно ни дорогой техники, ни генетической предрасположенности, ни многолетней практики. Хотя и у этого обходного пути есть своя цена. Какая? Об этом и поговорим.

Чему кошки учат летчиков

В конце 60-х годов прошлого века нейропсихолог Морис Барри Стерман ставил опыты на кошках: в ходе эксперимента животное должно было, например, нажать рычаг, чтобы получить еду. Однажды Стерман заметил, что перед тем, как кошка нажимает рычаг, она на мгновение застывает. В этот момент электроды, вживленные в сенсоримоторный участок мозга животного, регистрировали необычную активность. Стерман назвал ее сенсоримоторным ритмом (СМР).

Вообще-то Стерман изучал сны и сравнивал мозг в состоянии покоя и бодрствования. И вот оказалось, что СМР – этой особенной активности – соответствовало и необычное состояние организма: ясность намерений и готовность действовать при неподвижном теле, словно мозг и тело «поставили на паузу». Стерман и его студент обучили несколько кошек вызывать такое состояние в обмен на еду. Их исследование первым продемонстрировало существование нейронной обратной связи – способности регулировать функции мозга напрямую.

Кошками дело не закончилось. Чуть позже к Стерману по случайности обратились за помощью специалисты NASA. Они хотели выяснить степень токсичности монометилгидразина – одного из компонентов ракетного топлива, попадание которого в организм вызывало тошноту и судороги, а могло привести и к смерти. Стерман ввел дозу токсина своим пятидесяти кошкам. Большинство погибли, но некоторые продемонстрировали удивительно высокую устойчивость к судорогам. И это были именно те десять кошек, которых Стерман обучил вызывать сенсоримоторный ритм.

Тогда Стерман решил проверить найденную связь на людях. Маргарет Фейрбанкс, работавшая в той же лаборатории, страдала от эпилепсии, и лекарства ей не помогали. Она согласилась поучаствовать в эксперименте – научиться вырабатывать СМР. Обучение заняло три месяца, и после него Маргарет смогла довольно успешно подавлять приступы эпилепсии; она получила водительские права, в которых ей раньше отказывали. А затем многие люди, страдающие от эпилепсии, с помощью этого метода научились нормально жить со своим заболеванием.

К сожалению, и сейчас об этом методе мало кто знает, а регуляторы США и других западных стран официально не одобряют медицинское использование приборов для нейронной обратной связи. Формально это аппаратура для релаксации, а лечение с ее помощью эпилепсии или депрессии по-прежнему считается экспериментальным методом лечения. Поэтому и сеансы нейротерапии официально называются «обучением расслаблению».

Зловещая ирония в том, что самый заинтересованный и активный потребитель этих методик – армия. Еще полвека назад американские военные сравнивали электроэнцефалограммы (ЭЭГ) пилотов бомбардировщиков во время выполнения миссий на симуляторах. Оказалось, что мозг самых лучших летчиков играет впечатляющую симфонию: они добивались высокочастотной десинхронизированной бета-активности – то есть сосредоточенности и точности – во время задания, а по его окончании – синхронной альфа-активности, то есть расслабления и готовности к новой задаче. По сравнению с этой красивой картиной активность мозга менее опытных и умелых пилотов выглядела неорганизованной и непредсказуемой.

В наши дни DAPRA (Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США) пользуется нейронной обратной связью много и плодотворно, в том числе и для улучшения характеристик бойцов. Например, когда мы распознаем какой-то объект, наш мозг через 300 миллисекунд производит определенный потенциал (Р300). Но пока мы осознаем эту информацию (если вообще осознаем), могут пройти секунды. Некоторые поэтому называют P300 шестым чувством.

И вот американские военные тестируют такую систему: камера высокого разрешения сканирует местность, отмечая и фотографируя подозрительные места, а затем эти фотографии с высокой скоростью демонстрируются через специальные очки. Если его зрение уловит что-то стоящее, мозг выдаст P300, и тогда прибор моментально предупредит солдата, чтобы тот сосредоточился на подозрительном объекте. Такая технология позволяет сканировать большие участки местности, она на 30% эффективнее обычного осмотра с биноклем. Не все пока гладко: прибор весит немало, а электроды – не самая удобная и надежная вещь. Но нетрудно представить применение этих технологий в гражданской жизни, при тренировке спортсменов или операторов на производстве.

Повторяем за мозгом

Анализ паттернов мозга переворачивает наши представления о том, как следует обучать специалистов. Американские военные измерили электрические характеристики мозга у лучших снайперов и создали протокол для ускоренной тренировки стрелковых навыков. Вместо того чтобы просто следовать указаниям инструктора, солдат-новичок пытается создать в собственном мозге такие же паттерны, какие отличают профессионалов. Как же это возможно?

На голове курсанта закрепляют электроды, которые передают на компьютерный экран активность его мозга. Например, столбик красного цвета показывает активность дельта-волн, а зеленого – тета-активность. И вот, допустим, выяснилось, что за мгновение до мастерски выполненного выстрела в каком-то участке коры мозга снайпера значительно снижается дельта-активность и растет тета-активность. Тогда новичок должен поощрять тета-активность и подавлять дельта-активность: стараться один из столбиков поднять выше, а другой прижать. Если все получается, раздается приятный звук, а если нет – неприятный.

Невозможно объяснить словами, как именно это делать. Однако мозг довольно быстро сам улавливает причинную связь и начинает воспроизводить нужные состояния: все-таки он любит поощрения и избегает наказаний. А потом человек начинает делать это уже сознательно и в результате копирует мастера на глубинном уровне. DARPA утверждает, что удалось сократить время обучения снайперов вдвое.

Находки военных сегодня начинают использовать в спорте и даже в бизнесе. Есть организации, предлагающие управленцам потренироваться таким образом в повышении продуктивности, в управлении персоналом, приоритетами и стрессами. Ясно, что эти методики будут использоваться и при обучении продавцов, врачей или, скажем, журналистов.

Детектор лжи от Далай-ламы

Далай-лама любит науку: он не только часто общается с учеными, но и не раз посылал в США буддистских монахов для изучения их мозга. Выяснилось, что медитация реально меняет мозг: у монахов обнаружили необычные паттерны активации мозга, стабильность гамма-волн и многое другое. Предполагается, что такое состояние мозга помогает эффективно интегрировать новые полученные знания.

Медитация – не самый востребованный в нашем мире навык; она приносит пользу скорее в плане саморазвития, возможности иначе воспринимать мир. Однако знаменитый психолог Пол Экман, прототип главного героя сериала «Теория лжи», обнаружил, например, что монахи очень хорошо различают эмоции других. Ложь они распознают не хуже, чем годами тренированный агент ФБР (Никто не проверял, могут ли они сами лгать лучше других).

Далай-лама как-то сказал, что медитирует по четыре часа в день, и это тяжелая работа. Если бы ученые придумали, как добиваться такого же результата быстрее с помощью техники, он с удовольствием бы этим воспользовался. А с помощью нейронной обратной связи это вполне возможно, и в ближайшее время, вероятно, станет реальностью.

Самое малое, на что способна нейронная обратная связь, – научить человека концентрировать внимание и контролировать мысли, управлять своим стрессом. Тревога перед важным соревнованием или собранием учредителей замедляет работу мозга, побуждает его чаще принимать неверные решения. С помощью тренировок этот фактор беспокойства можно нейтрализовать. А после тренировки по протоколу альфа-тета многие говорят, что начинают помнить сны. Еще одно применение методики – избавление от алкогольной или наркотической зависимости.

Нечеловеческие чувства

В 2004 году немецкие ученые из университета в Оснабрюке во главе с Питером Кёнигом успешно провели эксперимент по внедрению человеку нового чувства. Участники эксперимента полтора месяца носили пояс с электронным компасом, датчики которого вибрировали, будучи направленными на север. Они, подобно птицам, научились чувствовать магнитное поле земли и вот как пытались описать свои ощущения: «Я интуитивно ощущал направление к моему дому или офису. Я мог стоять в очереди в кафе и вдруг подумать: я живу вон там». Или: «В течение первых двух недель мне надо было концентрироваться. Затем все происходило интуитивно. Я мог даже представить расположение мест и помещений, где я когда-то был».

Кто первым нашел практическое применение для таких разработок? Правильно, военные. Аналогичные системы для пространственного ориентирования используют пилоты ВВС и морской спецназ. Первым важно понимать при совершении маневров, где земля, а вторым во время подводных миссий – где верх, а где низ.

Это называется «сенсорное дополнение»: мы добавляем принципиально новые ощущения, каких раньше не могли испытывать. Как насчет того, чтобы видеть в инфракрасном или ультрафиолетовом спектре? Или реально чувствовать высокие или низкие частоты в музыке, атмосферное давление или изменения электрического поля, развить обоняние как у собаки? Все это становится реальным.

Есть и родственное направление – «сенсорное замещение», которое позволяет людям с расстройствами зрения, слуха и другими проблемами улучшить свою жизнь. Невролог Пол Бак-а-Рита придумал прибор, превращающий визуальную информацию в тактильную. Слепой человек надевал шлем с камерой, от которой шли электрические сигналы на пластину, крепящуюся на теле. И человек начинал «видеть» спиной или языком!

Французские исследователи провели интересный эксперимент, в котором студенты учились «слышать» картинки. Они с завязанными глазами бродили по комнате, вслушиваясь в звуки, которые в действительности отражали их телодвижения. Выяснилось, что достаточно совсем немного информации, чтобы мозг начинал «достраивать» картину самостоятельно. Испытать преобразование визуальной информации в звуки нетрудно (http://www.seeingwithsound.com/): для этого достаточно сделать или купить очки со встроенной камерой или вовсе установить на компьютер специальную программу.

Если вас интересуют подобные эксперименты, а они идут уже десятилетиями, рекомендую книгу Нормана Доиджа «Пластичность мозга: Потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции нашего мозга».

Следите за глазами

Довольно неожиданно получает развитие еще один метод улучшения способностей – с помощью ай-трекинга, слежения за движениями и фиксациями глаз. Принцип этой технологии прост: инфракрасные камеры посылают на глаза свет, часть которого поглощается, а часть отражается – по-разному от разных частей глаза. Анализ этих отражений позволяет прибору определять движения и фиксации глаза.

Технология уже применяется в мобильных телефонах (Samsung Galaxy S III, например, следит за вашими глазами и не выключает экран, пока вы на него смотрите) и ноутбуках, а вскоре наверняка появится на приборных панелях автомобилей. Камера будет следить за вашими глазами и, замечая признаки дремоты, подаст вам сигнал. На планшетах ай-трекинг позволит программе следить за скоростью чтения и ускорять или замедлять перелистывание страниц. А если вы заметите незнакомое слово, на котором задержится ваш взгляд, планшет выдаст вам его определение.

Так вот, ай-трекинг – это масса возможностей для тренировки мозга и тела. Футболист Криштиану Роналду, в отличие от игроков-любителей, постоянно смотрящих на мяч, следит за противником и успешно предсказывает его движения. Изучив движения его глаз, мы можем не только понять, как это работает, но и имитировать технику Роналду для обучения новых игроков.

Благодаря ай-трекингу открываются новые возможности для уже зарекомендовавшей себя «техники спокойного глаза». Ее суть в том, что человек учится фокусировать взгляд на одной из точек цели (например, где-нибудь на обруче в баскетболе). Это позволяет перевести сложные движения в область автоматизма и сильно повысить их эффективность. Техника эта используется в футболе и хоккее, в гольфе, волейболе и теннисе.

С помощью ай-трекинга учат пилотов, снайперов и других специалистов. Инструктор видит последовательность движений глаз курсанта и может понять, насколько тот следует правильной процедуре, чему уделяет внимание, а чему – нет. Такой же подход применяется и для тренировки автогонщиков и хирургов.

Глаза экспертов движутся иначе, чем у неспециалистов: это показал эксперимент с геологами, рассматривавшими аэромагнитные карты. Изучая движения глаз, мы можем увидеть и восстановить процесс принятия решения, а значит, улучшить его. Представьте, например, такую фантастическую сцену: вам, начинающему специалисту, показывают на мониторе картинки и инструктируют, в какой последовательности и как долго на них смотреть. Ничего сложного, просто следить за точками в течение получаса. Но после нескольких занятий вы начинаете думать и принимать решения в том же ключе, что и профессионал с многолетним опытом. Кажется выдумкой? Нет, что-то подобное вполне реально. И это только начало.

Экономика апгрейда

Удивительно: многие всерьез верят в телепатию, умение говорить с мертвыми или в «рентгеновское» зрение, однако даже не представляют себе, чего можно добиться, опираясь на простые тренировки мозга и тела! Улучшить внимание, усовершенствовать память, урегулировать эмоции и развить принципиально новые способности. Не все это будет необходимо с практической точки зрения, но любопытство обязательно приведет нас к новым открытиям.

А развитие этих тренировок будет продолжаться, аппаратура и софт для них будут дешеветь. И в конечном счете заниматься апгрейдом мозга станет так же просто, как делать зарядку по утрам. Более того, мозг можно будет тренировать в фоновом режиме, параллельно занимаясь другими делами – так же, как мы слушаем музыку в наушниках за работой.

Новые навыки позволят повышать конкурентоспособность на рынке труда. Сейчас соискатель получает преимущество, предъявив сертификат о знании иностранного языка, а через несколько десятилетий, возможно, таким преимуществом станет умение распознавать ложь или концентрировать внимание. Значит, вырастет спрос на такие тренировки, и среди нас появятся настоящие суперлюди, столь же отличающиеся в умственном плане от обычного человека, как атлет-олимпиец – от среднего зрителя Олимпиады. Компании смогут сильно повысить свою эффективность, опираясь на новые сверхспособности и изобретая их специально под свой бизнес.

С другой стороны, люди, занимающиеся последовательным «самоапгрейдом», не будут лояльными элементами консервативной и сопротивляющейся нововведениям системы. Как найти работу для человека, воспринимающего мир совсем не так, как его работодатели? Значит, возникнет необходимость в каких-то новых, параллельных экономиках и субкультурах, где могут быть востребованы необычные навыки: сверхспособности требуют сверхзадач. И такого рода экономики наверняка будут возникать, хотя какими они окажутся, пока неясно. Мозг полон сюрпризов – нам еще предстоит узнать, кто мы такие и на что способны на самом деле.

На фото: девушка с поясом feelSpace (эксперимент в Оснабрюке).