Век учись

Как с возрастом меняется способность к обучению

Еще полвека назад люди, как правило, учились в школе или университете, а оставшуюся часть жизни посвящали работе. Сегодня образования, которое мы получаем в юности, уже недостаточно — чтобы оставаться конкурентоспособными, нам требуется больше знать и постоянно обновлять навыки. Вместе с Kata Academy рассказываем, почему с возрастом осваивать новое становится труднее и как учеба помогает отсрочить неприятные эффекты старения.

Непрерывное образование

Среди 2752 человек, опрошенных Pew Research в 2016 году, 73 процента людей в возрасте старше 18 лет назвали себя «вечными студентами». Все они в течение последних 12 месяцев (на момент проведения опроса) проходили курсы или посещали мастер-классы, при этом только 36 процентов изучали навыки, необходимые им в профессии.

У непрерывного образования, то есть освоения новых знаний в течение всей жизни, есть несколько ключевых преимуществ: люди учатся справляться со стремительно меняющимся миром, могут претендовать на более высокую заработную плату, а также, как отметили 80 процентов опрошенных, постоянно обогащают свою жизнь чем-то новым и интересным.

Авторы опроса подсчитали, что в возрастной группе от 18 до 29 лет обучение продолжали 81 процент людей, а в возрасте от 30 до 49 лет — 76 процентов. Этот уровень поддерживался и среди опрошенных людей в возрасте 50–64 лет — 72 процента, тогда как 62 процента людей старше 65 лет продолжали учиться. Хотя по результатам опроса видно, что с возрастом все меньше людей в той или иной форме занимаются самообразованием, даже среди пожилых преобладают те, кто не прекратил осваивать новые знания.

Одна из причин, почему взрослые люди откладывают обучение новой профессии, даже когда очень хотят, — это нехватка денег. Школа программирования Kata Academy позволяет сперва выучиться на профессию мечты, устроиться на работу в Москве или Санкт-Петербурге и только потом заплатить за обучение.

Старость не радость

Чем старше человек, тем сложнее ему дается освоение новой информации. Ученые отмечают, что после 50 лет ухудшаются важнейшие когнитивные процессы: запоминание информации, ее перевод в долговременную память, скорость реакции, способность рассуждать и логически мыслить. Причина в том, как меняется пластичность мозга — способность выстраивать, перестраивать и восстанавливать связи между нервными клетками — нейронами (рис. 1). Сигнал от нейрона к нейрону передается по отросткам, между которыми находится крошечное расстояние — синапс (рис. 2).

Нейропластичность мозга оценивают по количеству активных синапсов. Считается, что чем больше объем и толщина коры головного мозга, тем больше синапсов, более разветвленные дендриты и длинные аксоны нейронов. Ученые научились измерять объемы и толщину коры, оценивать сложность структуры головного мозга с помощью магнитной резонансной томографии (МРТ). В исследовании с участием 563 человек в возрасте от 20 до 86 лет обнаружили, что общий объем мозга и толщина коры с возрастом уменьшаются. Именно этими изменениями объясняют когнитивные нарушения у пожилых людей. Однако по изменению объема мозга можно лишь косвенно говорить о нейропластичности, поскольку мозг состоит из множества клеток.

К счастью, наука позволяет более точно оценить количество нейронных связей. Ученые могут подсчитать количество молекул синаптофизина, который содержится в пузырьках с нейромедиатором практически всех пресинаптических нейронов, и таким образом оценить, сколько синапсов находится в конкретной области мозга. Одно такое исследование показало, что в процессе старения макак концентрация синаптофизина снижается, а значит, уменьшается количество нейронных связей в мозге.

Но важно не только количество нейронов, но и то, насколько они активны. С помощью функциональной МРТ ученые могут также определить, какие области мозга активируются в покое, при умственной или физической нагрузке и как их активность меняется в процессе старения. Выяснилось, что с возрастом нейронная активность лобной доли увеличивается. Это напрямую влияет на мыслительные процессы, связанные с планированием, концентрацией внимания и запоминанием инструкций, то есть позволяет нам справляться с различными задачами.

Сейчас нейробиологи могут даже повлиять на активность определенных синапсов и посмотреть, как это сказывается на способности к обучению. На постсинаптической мембране находятся рецепторы к глутамату — NMDA-рецепторы. При активации они могут модулировать силу передачи сигнала: какие-то синапсы ослаблять, а какие-то усиливать. Причем результат этой модуляции зависит от того, с какой частотой изначально подаются сигналы от одного нейрона к другому. Такая модуляция необходима, потому что, если позволить синапсам бесконечно увеличиваться в силе, они достигнут максимального уровня эффективности, и закодировать новую или «обновить» устаревшую информацию будет невозможно.

Как и любой рецептор, NMDA можно активировать или ингибировать (то есть повысить его активность) веществами, в данном случае структурно похожими на глутамат. Исследования показали, что у молодых животных высокочастотная активация этих рецепторов увеличивает силу сигнала, что способствует переводу новой информации в «хранилище» долгосрочной памяти. Однако для получения такого же результата у пожилых животных нужно увеличивать частоту подачи сигналов или время стимуляции. Иными словами, чем старше организм, тем сложнее дается фундаментальное усвоение новой информации.

В другом исследовании крыс обучали находить спрятанную платформу в бассейне с водой. Когда животные справлялись с этой задачей и выбирались на поверхность, ученые давали им ингибиторы NMDA-рецепторов в малой и большой дозе. Затем эксперимент повторяли. Молодые крысы и крысы среднего возраста проще находили платформу при малых дозах ингибитора, а при больших — наоборот. У более возрастных животных, где в норме уже наблюдалось ухудшение памяти по сравнению с более молодыми особями, малая доза ингибитора NMDA уменьшала эффективность выполнения задания. Иначе говоря, они оказались более восприимчивы к нарушению функции NMDA-рецепторов.

В исследованиях на людях память и способность к обучению также нарушались при приеме ингибиторов NMDA. Таким образом, воздействуя на NMDA-рецепторы, связанные с обучением, можно влиять на пластичность мозга.

Уже не дети

Одной из наиболее пластичных областей мозга считается префронтальная кора. Это область лобной доли мозга (рис. 3), где хранится человеческая индивидуальность — то, что психологи называют когнитивными процессами высшего порядка и исполнительными функциями. Проще говоря, это такие вещи, как рассуждение, самоконтроль и внимание.

Благодаря функциональной МРТ мы знаем, что у подростков и взрослых области префронтальной коры, имеющие отношение к исполнительным функциям, существенно различаются (рис. 4). Дело в том, что префронтальная кора человеческого мозга развивается постепенно. Это объясняет, почему дети, как правило, более импульсивные, неусидчивые и испытывают трудности с концентрацией внимания. Тем не менее именно «неразвитая» префронтальная кора помогает им легче, нежели взрослым, изучать иностранный язык.

По одной из классификаций, человеческую память можно разделить на две системы:

  • декларативную, отвечающую за запоминание информации и фактов, которые можно сформулировать и объяснить;
  • недекларативную, отвечающую за приобретение навыков, бессознательных или скрытых знаний, реакций и привычек — например, умения играть на пианино или танцевать.

Области недекларативной памяти развиваются рано, в то время как декларативная память лучше работает у взрослых, которые обладают развитой префронтальной корой. Активация декларативной памяти может подавлять недекларативную, и наоборот. Изучая новые вещи, взрослые полагаются на префронтальную кору и усваивают правила и грамматику лучше, чем дети. Таким образом, на первом этапе изучения нового языка лучше справляются взрослые, в то время как дети начинают добиваться успехов позже. Исследования также показывают, что взрослые учатся лучше, когда префронтальная кора «выключена» когнитивным истощением, которое наступает после выполнения сложной задачи или стимуляции префронтальной коры магнитными импульсами определенной частоты.

Конечно, при освоении нового в обычной жизни никто специально не «выключает» префронтальную кору. Способность учиться — это тренируемый навык: чем больше человек посвящает себя освоению нового, тем легче ему это дается. Хотя взрослым и пожилым требуется больше времени на обучение, но при этом точность выполнения заданий сохраняется на таком же уровне, как и у молодых людей. Способность обобщать информацию, то есть включать новые данные в существующую картину мира, у взрослых старше 45 лет остается на таком же уровне, что и у людей в возрасте 60–90 лет. Это означает, что при должном упорстве обучиться новому можно в любом возрасте.

Кроме того, для обучения взрослых в психологии разработано множество различных подходов и стратегий.

Как правило, в обучении детей применяют индуктивные методы (то есть следуют от частного к общему), а для взрослых, наоборот, характерны дедуктивные. Иначе говоря, взрослому человеку сначала рассказывают правило, а потом демонстрируют, как оно применяется в различных ситуациях. С ребенком действуют иначе: сначала показывают примеры, из которых после выводят общее правило.

В отличие от детей, у взрослых развита внутренняя мотивация. Им не нужна значимая фигура учителя — достаточно наставника (ментора), который подсказывает, как действовать в трудной ситуации, и регулярно дает обратную связь. Еще они могут активно участвовать в организации процесса обучения. Поэтому сейчас так популярны электронные образовательные площадки, которые позволяют самостоятельно формировать расписание и отслеживать прогресс. Кроме того, взрослым людям важно применять свои новые навыки на практике, поэтому их обучение часто сопряжено с решением настоящих задач. Иногда к этому также добавляют выполнение заданий в группе, призванных имитировать рабочий процесс.

Онлайн-площадка Kata Academy знает, как работать с людьми, которые хотят освоить профессию разработчика или углубить свои знания в любом возрасте (средний возраст студента — 25 лет). Школа предлагает индивидуальное дистанционное обучение Java и Frontend с ментором, который поможет справиться с любыми трудностями. Все студенты учатся работать в команде и проходят стажировку в реальном проекте.

Учеба без остановки

Освоение новых практических навыков — не единственная причина продолжать учиться всю жизнь. В исследовании на крысах было показано, что изучение нового индуцирует трофическую активность, которая важна для здорового старения мозга, а именно повышение уровня нейротрофического фактора мозга (BDNF). Он вызывает интерес ученых, потому как давно ассоциируется с когнитивными функциями, такими как обучение и память. Как и у любой молекулы в организме, у BDNF есть свой рецептор на постсинаптической мембране.

Интересно, что активация рецептора BDNF зависит от активации NMDA-рецепторов, которые, как мы помним, крайне важны для модуляции нейропластичности. После получаса обучения в гиппокампе крысиного мозга активировался рецептор BDNF. При этом, если перед экспериментом ученые давали крысам ингибитор NMDA-рецепторов, активации рецептора BDNF не происходило, а если гиппокамп стимулировали с помощью магнитных импульсов, которые имитировали обучение, активация рецептора BDNF усиливалась.

Обучение способно активировать NMDA-рецепторы и увеличивать их количество, а чем больше таких рецепторов на постсинаптической мембране, тем медленнее будет происходить нарушение их функции с возрастом и дольше сохраняться способность к обучению. Хотя в этой области многое еще не известно, глутаматные рецепторы, вне всяких сомнений, играют одну из ключевых ролей в ухудшении памяти и способности к обучению. А продолжительное обучение может увеличить их активацию, улучшить нейропластичность мозга и замедлить когнитивные нарушения, связанные со старением.

Еще одно подтверждение тому, что пластичность улучшается во время обучения, ученые получили с помощью измерения объема головного мозга: мартышкам понадобилось 6–20 дней непрерывных тренировок, чтобы объем серого вещества соответствующей заданию области мозга увеличился, а людям — от трех месяцев до года.

Когнитивная нагрузка в любом возрасте — например, изучение второго иностранного языка — улучшает нейропластичность, что положительно сказывается на переключении внимания и функционировании рабочей памяти, а также повышает функциональную связность. Все вместе это помогает снизить риск возникновения деменции в пожилом возрасте.

Хотя в таких исследованиях речь чаще всего идет об изучении нового языка, важно отметить, что аналогичный эффект оказывает любая когнитивная нагрузка в течение продолжительного времени. Это показало исследование, проведенное на выборке из почти 2000 человек. У тех, кто занимался самообразованием после 50 лет, нарушения в работе мозга проявились примерно на 8,7 года позже, чем у людей, которые интенсивно обучались в юности, но затем практически не уделяли этому внимания.

Освоить востребованную профессию — это отличный способ не только сберечь когнитивные способности, но и обеспечить уверенность на рынке труда. По окончании обучения Kata Academy поможет с подготовкой к собеседованию и трудоустройством. Выпускников школы поддерживает активное комьюнити.

Обучение в течение жизни развивает гибкость мозга за счет улучшения нейропластичности, памяти и способности обрабатывать новую информацию. Кроме этого, непрерывное обучение позволяет поддерживать высокий уровень образованности и приобретать навыки не только в профессиональной сфере, но и в смежных областях. Это также отличный способ приспособиться к меняющемуся рынку труда, на котором появляются новые востребованные профессии. При этом не обязательно начинать с изучения иностранного языка или освоения целой специальности. Можно начать с малого: например, решать головоломки и ребусы, разгадывать кроссворды или судоку, ходить на квесты с друзьями. Главное — сформировать привычку и заниматься полезными для мозга активностями регулярно.

Напоследок еще несколько советов, которые помогут не бросить учебу на полпути:

  1. Определите цель обучения и постоянно напоминайте себе о ней. Так вам с большей вероятностью получится сфокусироваться на учебном процессе и не распыляться на другие задачи.
  2. Следуйте четкому учебному плану: определите, когда в течение дня вы можете посвятить время учебе и не отвлекаться на посторонние задачи — это поможет сформировать привычку и вписать график занятий в рутину.
  3. Постарайтесь интересоваться происходящим в области, которую изучаете, вне занятий — например, поинтересуйтесь историями людей, которые окончили те же курсы, чтобы поддержать мотивацию.
  4. Постарайтесь сразу же применять только что полученные навыки — это поможет их закрепить.
  5. Не бойтесь обращаться за помощью к ментору или сокурсникам.
  6. И не забывайте про отдых: это важно, чтобы избежать выгорания.
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Город изо льда

Как выглядит строительство в Арктике

В ХХ веке человечество, активно осваивающее природные ресурсы, добралось до Арктики, и на многолетней мерзлоте начали возникать города. Но оказалось, что дома и дороги, возведенные традиционными способами, в таких условиях долго не живут: даже там, где бывает смертельно холодно, грунт имеет свойство оттаивать. Вместе с платформой Homo Science рассказываем, как построить здание на многолетней мерзлоте и чем самым северным городам угрожает глобальное потепление.