Росс понятия не имел, как ему это удалось, ведь на тренировках он никогда не отрабатывал эту комбинацию. Успешным бросок получился только благодаря рабочей памяти. На тренировках Росс много раз повторял каждое движение по отдельности, поэтому, когда представилась возможность действовать, дирижер рабочей памяти просчитал нужную последовательность и передал ее в мозжечок, а тот, в свою очередь, отправил сигнал в проекционные зоны коры головного мозга.
Росс смог сделать бросок благодаря феномену, который Лэрри Вандерверт называет «моделью предвидения». Эта модель основывается на исследованиях, проведенных нейробиологом Патрицией Голдман-Ракич и ученым Пером Роландом. Согласно «модели предвидения», когда мы сталкиваемся с непредвиденной ситуацией (что постоянно случается в спорте), к примеру противник сделал обманное движение или на снежном склоне показался обледеневший участок, рабочая память высчитывает наилучший вариант действий и определяет необходимые движения. Префронтальная кора (участок головного мозга, в котором происходят ключевые процессы рабочей памяти) посылает в мозжечок и проекционные зоны коры сигнал с информацией о силе и продолжительности движения, которое нужно выполнить, к примеру, с какой силой ударить по мячу или как высоко подпрыгнуть. Таким образом, «модель предвидения» отражает механизм функционирования рабочей памяти в ситуациях, когда нужно действовать быстро и четко, к примеру, во время динамичного теннисного матча или прорыва через оборону противника к заветной корзине в баскетболе. В экстремальных видах спорта эффективная рабочая память помогает сохранить здоровье и даже жизнь.
Возьмем для примера Алекса Хоннольда – рекордсмена по одиночному скалолазанию без страховки. Этот вид спорта имеет свои особенности. Скалолаз-одиночка совершает восхождение без каких-либо дополнительных приспособлений (без веревок, зацепок и другого альпинистского снаряжения). Скалолазание без страховки не прощает ошибок; малейшая неточность может стоить жизни. Алекс Хоннольд проходил маршруты очень высокой сложности по отвесным скалам, он один из тех, кому покорилась гранитная скала Хаф-Доум в Йосемитском национальном парке. Мастерство Хоннольда достигло такого высокого уровня, что в большинстве случаев восхождение проходит как по маслу, без нарушений цикла взаимодействия мозжечка и проекционных зон коры.
Мы спросили, в каких случаях Алекс обращается к рабочей памяти во время восхождения. Оказалось, что большую часть времени его мозг находится в режиме круиз-контроля. Все необходимые движения отработаны до автоматизма и хранятся в мозжечке, но на самых сложных участках все-таки приходится задействовать рабочую память.
В скалолазании есть такое понятие, как «бета», – подсказка для прохождения маршрута с указанием наиболее трудных мест подъема и способов их преодоления. Беты обычно составляются для скалолазов со страховкой и потому включают в себя много движений, переходов и прыжков повышенной опасности, которые не подходят для скалолазов-одиночек без страховки, таких как Хоннольд. Алекс не мог рассчитывать на веревку или крюк, за которые можно ухватиться в случае падения, поэтому ему часто приходилось придумывать решение на ходу. Так, к примеру, необходимость обратиться к рабочей памяти возникла на высоте 300 метров, когда Алекс уже приближался к вершине отвесной скалы в окрестностях штата Невада. Большая часть восхождения про шла на автопилоте, но в самом конце возникли трудности.
«Я подобрался вплотную к самой вершине и сразу же понял, как действовать дальше, – рассказывает Хоннольд. – На скале были видны пометки мелом, оставленные предыдущими скалолазами, а дальше – огромное углубление, до которого нужно было допрыгнуть. Но прыгать в одиночку и без страховки в этом случае было бы настоящим самоубийством. Даже помыслить о таком варианте было невозможно». Хоннольду пришлось творчески подойти к решению проблемы и найти способ добраться до углубления, не прыгая. «Я прощупывал каждый сантиметр угла, непрерывно размышляя о том, как обойтись без прыжков. В конечном итоге я нащупал пальцами крошечную впадину в скале и после нескольких попыток мне удалось придумать новую комбинацию шагов. Я продумал верную последовательность движений ногами и смог добраться до углубления». Хоннольд должен быть благодарен своей рабочей памяти, ведь это именно она помогла ему добраться до вершины скалы.
Можно ли управлять рабочей памятью перед лицом опасности?
Секрет успеха заключается в способности включать и выключать рабочую память в нужный момент. Иногда это может стать вопросом жизни и смерти. При занятиях экстремальными видами спорта, к примеру рафтингом на бурных реках 6-й категории сложности, скоростным спуском на горном велосипеде или серфингом на больших волнах (от 24 метров), включенная рабочая память здорово мешает и может стать причиной серьезных травм или даже привести к летальному исходу. Почему? По той же самой причине, по которой она может мешать в процессе овладения новыми навыками. Как точно подметил известный серфингист Лэрд Гамильтон в своей книге «Сила природы» (Force of Nature), размышления «мешают телу действовать».
Следовательно, это даже хорошо, что перед лицом опасности рабочая память отключается. Давайте рассмотрим, какие процессы происходят в мозге, когда мы оказываемся в опасности. Чувство страха представляет собой результат работы миндалевидного тела. При возникновении угрозы (скажем, на вас движется огромный медведь) мозжечковая миндалина дает сигнал к выделению двух так называемых гормонов действия – эпинефрина (адреналина) и кортизола (гормона стресса). Действие этих двух гормонов заключается в подготовке организма и головного мозга к реакции «бороться или бежать». Эпинефрин повышает кровяное давление, облегчает дыхание и обеспечивает приток крови к мышцам, а кортизол повышает уровень глюкозы в крови. Можно сказать, что эпинефрин прибавляет сил, а кортизол обеспечивает тело необходимой энергией.
Превратив вас в супермена или супервумен, эти гормоны снижают силу рабочей памяти. Результаты многочисленных исследований свидетельствуют о том, что чем больше эпинефрина и кортизола в крови, тем слабее рабочая память. В ходе эксперимента участники подвергались самым разным типам воздействиям для повышения уровня стресса. Полученные результаты позволяют говорить о том, что сильный страх парализует способность думать. И это очень хорошо. При выключенной рабочей памяти обращение идет напрямую к циклу взаимодействия мозжечка и проекционных зон коры головного мозга. В результате мы интуитивно прыгаем, наносим удары, уклоняемся от них и убегаем с гораздо большей скоростью, чем если бы раздумывали над каждым движением.
Но в экстремальных видах спорта роль рабочей памяти остается первостепенной. Возьмем для примера серфинг на больших волнах, также называемый тау-серфингом (серфингом с буксировкой), где для преодоления полосы прибоя в качестве буксировщика используется гидроцикл. Чтобы прокатиться на гигантской волне, серфингисту нужно последовательно пройти три этапа: отпустить веревку, связывающую его с гидроциклом, оседлать волну и нырнуть в нее, а затем вынырнуть у подошвы волны и выйти из нее. До момента ныряния в волну рабочая память должна работать на полную мощность. Решение отпустить веревку должно быть осознанным. Спортсмену необходимо высчитать наиболее подходящий момент или отказаться от ныряния.
Прочитав о том, как страх отключает рабочую память, вы наверняка решили, что она не сможет работать на полную мощность в момент ныряния. Еще бы! От одной только мысли о том, что может быть, если отпустить веревку не вовремя, становится страшно. Но результаты одного из интереснейших исследований свидетельствуют о том, что на подготовительном этапе миндалевидное тело не дает сигнала к производству гормонов действия. В 2008 году группа ученых из Университета Центрального Ланкашира под руководством Сариты Робинсон провела эксперимент, в ходе которого десять мужчин-добровольцев должны были выбраться из затопленной водой кабины вертолета. Условия были такими: мужчины находились в кабине перевернувшегося вертолета, которая постепенно заполнялась водой. Задача состояла в том, чтобы найти выход и выплыть на поверхность. В результате было установлено, что уровень кортизола в их крови начал значительно повышаться не перед началом выполнения задания, а только после возникновения стрессовой ситуации. Это указывает на то, что в предчувствии или в ожидании опасности рабочая память находится в полной боевой готовности.
Как только Лэрд Гамильтон оседлал волну, миндалевидное тело поставило рабочую память на паузу и включилось на полную мощность, запуская цикл взаимодействия мозжечка и проекционных зон коры для быстрого и подсознательного реагирования на изменения в характере волны. Если все пойдет по плану, в следующий раз Гамильтон обратится к рабочей памяти перед тем, как оседлать следующую волну. А если нет, к примеру волна окажется выше, чем ожидалось, Гамильтону придется обратиться к рабочей памяти, чтобы остаться в живых.
