Быстрые тренировки усиливают эффекты
Танцоры балета и капоэйры тренируются годами. Можем ли мы измерить изменения в мозге после более коротких периодов обучения? Если бы ответ был положительным, такой вывод предполагал бы, что нервные сети также участвуют в наблюдательном обучении, которое мы используем в любой момент для приобретения новых навыков. Чтобы проверить это, хореограф обучила труппу современных танцоров новому танцевальному произведению в течение десяти недель и отслеживала изменения в активности сетей. Пока их мозг сканировали с помощью фМРТ, танцоры смотрели короткие видеофрагменты, на которых их инструктор исполнял одно танцевальное произведение, которое они репетировали ежедневно, и второе, которое они видели, но не практиковали. По мере того, как они приобретали физический опыт в танцах, которые они практиковали, и смотрели видео со своим инструктором, активность увеличивалась. Более того, во время просмотра видеофрагмента отрепетированного танца, чем лучше танцор думал, что он или она может исполнить часть танца, тем больше активность. Это открытие предоставляет новые доказательства, связывающие физическую компетентность и симуляцию мозга.
Затем исследовали, изменяется ли это только физической практикой или также наблюдением за действием. Студентов с ограниченным танцевальным опытом обучили набору сложных танцев с использованием разновидностиDance Revolution. Каждый танец состоял из последовательности шагов, связанных с определенной песней; стрелки предоставили подсказки для расстановки ног. Участники выучили некоторые танцы посредством физических упражнений, а другие танцы — только следуя инструкциям. Последующие тесты показали, что польза от обучения путем наблюдения никогда не была такой сильной, как польза от физической практики.
Этих участников также сканировали, когда они смотрели отрывки из различных танцев. Активность была выше, когда они смотрели танцы, которые они практиковали физически, по сравнению с танцами, которым они не подвергались; это согласуется с выводами других танцевальных исследований фМРТ. Также обнаружили, что добавление физической модели (включая изображение танцора, исполняющего определенную танцевальную пьесу) увеличивало активность мозга по сравнению с видео, в котором использовались только символические инструкции (стрелки). Эти результаты привели нас к выводу, что эта сеть является универсальной обучающей сетью с наблюдениями для имитации действий, которая управляется как физическими, так и символическими моделями.
Наблюдение за действиями как двигатель обучения
Эксперименты позволяют заглянуть в систему мозга, которая точно настроена на обучение и понимание физических знаний. Такое понимание когнитивной нейробиологии помогает определить принципы обучения, важные для политики и практики образования; они составляют основу новой (и растущей) академической области нейрообразования. В нашем обществе большое внимание уделяется академическим успехам в узком наборе областей (математика, чтение или более сложные предметы). Это делает заманчивым применение узких трансляционных рамок, согласно которым ценность танцев, музыки и других физических искусств зависит только от того, насколько эти занятия делают студента более успешным в желаемых академических областях.
В этих рамках некоторые данные свидетельствуют о том, что обучение детей музыке незначительно улучшает их показатели IQ. Исследователи выявляют некоторые из многих факторов, которые, вероятно, способствуют этим скромным улучшениям. Например, дети, которые заинтересованы в изучении музыки, сосредотачивают на ней свое внимание. Затем они могут применить свои улучшенные навыки внимания к обучению чтению, письму или решению математических задач.
Более сложный вопрос заключается в том, переносится ли обучение в одной области на другие. Например, улучшенное понимание сложных пространственных и временных паттернов музыки может быть обобщено на улучшенные способности к абстрактному пространственному мышлению, лежащему в основе некоторых математических наук, особенно геометрии. Однако в этой модели изучения того, переносится ли музыкальное обучение на улучшение способностей к пространственному мышлению, не исследуется, могут ли физические навыки, задействованные в обучении, способствовать потенциальным эффектам.
Ученые проверяют, переносится ли обучение искусству в другие когнитивные области, используя поведенческие измерения у детей до и после того, как они получат художественное образование. Мы много знаем об областях мозга, которые активизируются как при занятиях искусством, так и при познании. Две важные задачи — выяснить, как использовать растущее количество данных функциональной визуализации для расширения представлений о перекрестных эффектах, и посмотреть, может ли эта новая информация повлиять на теорию образования. Например, области мозга, активируемые во время математических рассуждений, поразительно перекрываются с областями, активными при наблюдении за танцорами.
Обычные специалисты в области образования делают упор на чтение, письмо и математику, что предположительно приведет к прогрессивному параллельному развитию когнитивных способностей, таких как рассуждение, абстракция и семантические знания. Школьная администрация добавляет физическое воспитание в учебный план в основном из-за его пользы для здоровья.
Физическое мастерство, мотивация и социальный интеллект
Исследование предлагает три способа, при помощи которых обучение искусствам — и физическим навыкам в целом — остается жизненно важным для образовательной практики.
Функциональная магнитно-резонансная томография показывает области мозга, которые были более активными, когда 24 здоровых участника наблюдали за современными танцорами в коротких видеоклипах и пытались сделать вывод, как танцор чувствовал себя (счастливым, грустным или нервным), основываясь только на движениях тела.
Во-первых, исследования и обучение на основе наблюдений напоминают нам, что многие знания приходят из огромных проблем освоения материального мира, будь то замена спущенной шины или исполнение песни на музыкальном инструменте. Чтобы ребенок получил наилучшее образование, не обязательно, чтобы физические знания были подчинены когнитивной тренировке. Опытные знания необходимы как для создания хороших хирургов, так и для водителей грузовиков. Это стимулирует творчество и инновации в науке, что может подтвердить любой, кто когда-либо создавал новое измерительное устройство, разрабатывал новый лабораторный анализ или работал с образцом любого типа. Большая часть этих знаний проистекает из наблюдения и имитационного обучения. Успех в решении проблем в реальном мире, а не в виртуальном или символическом мире, доставляет большинству людей их глубочайшие радости; в конечном счете.
Второе преимущество обучения искусствам и физическим знаниям основано на овладении страстью. Стремление к изучению этих навыков является источником глубокой мотивации, которая может распространяться на все аспекты жизни учащегося и в целом повышать его успеваемость. Учителя видят это каждый день. Мы только начинаем понимать, как мозг создает положительную мотивацию.
В-третьих, занятия искусством усиливают обучение, которое поддерживает социальный интеллект. В частности, эмоциональный каркас, поддерживающий сочувствие и перспективу, частично связан с тем, как мы воспринимаем и интерпретируем действия других. В недавней работе ученые показали прямое участие мозга не только в том, что люди делают, но и в том, что они чувствуют, когда что-то делают. Когда вы наблюдаете за тем, как кто-то идет по улице, ваша наблюдательная нейросеть очень хорошо настроена на его язык тела — например, сигналы, которые позволяют предположить, счастлив или грустен человек.
