Когнитивный контроль в течение жизни

Мы уже описали различия способностей когнитивного контроля как функцию возраста и показали, что они достигают максимума в процессе развития и клонятся к упадку после шестидесяти лет. Это согласуется с ролью префронтальной коры в процессах когнитивного контроля и с ее структурными изменениями по мере старения; эта часть нашего мозга развивается в последнюю очередь и первой начинает деградировать в пожилом возрасте. Но что происходит на всем протяжении нашей жизни? Сохраняем ли мы способности когнитивного контроля на максимальном уровне в зрелые годы, так что они начинают резко ухудшаться лишь после многих десятилетий плодотворной жизни? Выясняется, что это не так. В целом, способности когнитивного контроля непрерывно ухудшаются на всем протяжении жизни взрослого человека.

Давайте посмотрим на схему изменения емкости рабочей памяти по результатам нескольких тестов для возраста от 20 до 90 лет (рис. 5.1). Эта нисходящая, линейная траектория отражает паттерн, общий для всех способностей когнитивного контроля. Хотя траектория варьирует для разных компонентов этих способностей, это, по всей вероятности, отражает структурные изменения в разных частях префронтальной коры. В качестве попутного замечания: эта траектория снижения установлена для когнитивного контроля, но она не отражает изменения всех когнитивных способностей с возрастом. Некоторые аспекты познавательных процессов, такие как словарный запас, остаются сравнительно неизменными (а иногда даже улучшаются) в течение жизни взрослого человека.

Для получения полной картины возрастных изменений несколько исследовательских групп решились на изучение когнитивного контроля, начиная с детства и заканчивая пожилым возрастом. Эти исследования выявили интересный U-образный паттерн. На рис. 5.2. показаны два примера кривых (обратите внимание: нижние значения обозначают лучшие показатели, поскольку здесь отображено измерение времени реакции), одна для задачи на внимание, а другая для задачи на переключение внимания. Хотя траектория улучшения до юности сменяется линейным снижением способностей с каждым последующим десятилетием, что было доказано на примере целого ряда исследований, не следует упрощать эти результаты и предполагать, что старение – это антитеза развития. На самом деле, за развитие и за снижение когнитивных навыков отвечают разные механизмы.

Рис. 5.1. Нисходящая кривая емкости рабочей памяти в течение жизни взрослого человека. (Источник: D. Payer and D. Park, “Working Memory across the Adult Lifespan,” in Lifespan Cognition: Mechanisms of Change, edited by Ellen Bialystok and Fergus I. M. Craik (2006), 131, Part A, figure 9.1. By permission of Oxford University Press).

Эта хронологическая перспектива когнитивного контроля чрезвычайно важна для понимания одного из наиболее характерного аспектов рассеянного ума: он значительно изменяется в течение жизни. Сотрудники лаборатории Газзали провели ряд экспериментов с использованием разработанной нами видеоигры под названием «Нейронный гонщик» (о ней подробно рассказывается в главе 10). Это очень простая игра. Вы сидите перед ноутбуком с джойстиком в руке, а на экране каждые несколько секунд появляются символы разного цвета и формы. Вам заранее объясняют, какие символы являются вашей целью (например, зеленый круг) и говорят, что при его появлении вы должны как можно быстрее нажать кнопку джойстика, избегая нажатия кнопки при появлении отвлекающих символов (например, красного круга или зеленого пятиугольника). Исследователи оценивают, насколько быстро и точно вы справляетесь с этой задачей, известной как «одиночная версия». В двух других вариантах игры дела обстоят более интересным образом. В «версии с отвлечением» цель та же самая, но перед вами разворачивается живописная трехмерная дорога, а вы сидите в автомобиле, который едет вперед. Однако вам не приходится управлять автомобилем: он едет на автопилоте. Ваша цель такая же, как и в «одиночной версии»: фокусировать внимание и реагировать только на целевые знаки, игнорируя такие отвлекающие факторы, как дорога и движущийся автомобиль. В последнем варианте игры, названном «многозадачной версией», нужно справиться с двумя задачами одновременно. Вы по-прежнему должны реагировать на целевые знаки, но теперь вам приходится еще и управлять автомобилем. Для этого вы должны двигать джойстик вправо или влево на поворотах, и толкать вперед или назад на спусках и подъемах, чтобы поддерживать постоянную скорость. Управление автомобилем требует пристального внимания, чтобы не съехать с дороги или не врезаться в указатели скорости перед автомобилем; в то же время, вы должны следить за появляющимися знаками.

Участники эксперимента попробовали все три варианта «Нейронного гонщика» в течение одного дня испытаний в лаборатории Газзали. Полученные данные позволили нам определить, насколько каждый из участников подвержен отвлечениям; для этого мы последовательно сравнивали показатели первой версии игры с показателями отвлекающей и многозадачной версий. Интересно, что при этом мы обнаружили сходные закономерности для обеих видов целевой интерференции. Что касается отвлекаемости, одно лишь присутствие движущейся дороги отвлекало участников и приводило к ухудшению показателей при выполнении основной задачи. Эффект отвлечения присутствовал у участников, которым было от восьми до двенадцати лет, практически отсутствовал у участников, которым было от двадцати до тридцати лет, а затем постепенно усугублялся с каждым следующим десятилетием. Что касается многозадачности, обусловленное вождением автомобиля ухудшение показателей для основной задачи оказалось еще более значительным, чем для отвлечения. Но опять-таки, мы наблюдали сходную закономерность (рис. 5.3), и это поддерживало вывод о том, что рассеянный ум не является неизменной величиной в течение нашей жизни. Подверженность негативным эффектам целевой интерференции (сбоям и отвлечениям) варьирует в зависимости от возраста.

Рис. 5.2. Показатели внимания и переключения между задачами образуют U-образную кривую от детства до преклонного возраста; показатели улучшаются до поздней юности (низшая точка кривой), а затем ухудшаются с возрастом. Часть A реконструирована по ст. B. Hommel, K. Z. H. Li, and S.-C. Li, “Visual Search across the Life Span,” Developmental Psychology 40, no. 4 (2004): 545–558 (fig. 3). Часть B реконструирована по ст. S. Reimers and E. A. Maylor, “Task Switching across the Life Span: Effects of Age on General and Specific Switch Costs,” Developmental Psychology 41, no. 4 (2005): 661–671 (fig. 5).

Рис. 5.3. Рост способности к многозадачности отражен в росте кривой до двадцатилетнего возраста, впоследствии сменяемой линейным спадом до пожилого возраста. Неопубликованные данные лаборатории Газзали.