Биотоки мозга. 
Педагогика. 
Теоретическая педагогика

Нервы пронизывают все тело и благодаря им организм выступает как единое целое. Стоит перерезать нерв, ведущий к какой-либо мышце, и она становится парализованной, подобно тому, как перестает работать цилиндр мотора, если порвать провод, передающий импульсы тока запальной свече.

В школе нам рассказывали об опытах Гальвани по возбуждению нервных окончаний лапок лягушки. Все видели, что при подключении тока к определенным точкам, лапки лягушки начинают сокращаться. Это подтверждает предположение о том, что нервный импульс имеет электрическую природу. Фактически передаваемый волокнами нервный импульс представляет собой кратковременный электрический импульс.

После этих опытов нервы стали воображать электрическими проводами, предающими сигналы от мозга ко всем органам. Современные исследования показали, что это не совсем верно. Нерв — не электрический провод, а, скорее, релейная линия. Поступающий сигнал передается только соседним участкам линии, где он усиливается, а затем передается дальше, снова усиливается, и снова передается, пока не достигает конечной точки. Благодаря этому сигнал может быть передан без ослабления на значительные расстояния, несмотря на естественное затухание в канале передачи.

Тело нейрона не отличается от других клеток ни своими размерами, ни другими особенностями. Однако нейрон, в отличие от других клеток, имеет не только клеточное тело — он рассылает для исследования отдаленных частей организма дендриты (отростки). Отростки распространяются на небольшие расстояния. Один только аксон, диаметром менее 0,01 мм, отходит от нейрона на громадные расстояния, измеряемые сантиметрами и даже метрами. Все нейроны ЦНС собраны вместе в головном и спинном мозге и образуют серое вещество.

Механизм работы аксона до конца не понят. Его можно упрощенно представить себе как длинную цилиндрическую трубку с поверхностной мембраной, разделяющей два водных раствора разного химического состава и разной концентрации. Мембрана подобна стенке с большим количеством полуоткрытых дверей, сквозь которые ионы растворов могут протискиваться только с большим трудом. Самое удивительное в том, что электрическое поле «притворяет эти дверцы», а с его ослаблением они открываются шире. В состоянии бездействия внутри аксона находится избыток ионов калия; снаружи — ионов натрия. Отрицательные ионы сконцентрированы главным образом на внутренней поверхности мембраны, и поэтому она заряжена отрицательно, а наружная поверхность — положительно.

При раздражении нерва происходит частичная деполяризация мембраны (уменьшение зарядов на ее поверхностях), что ведет к снижению электрического поля внутри нее. В конце концов происходит местная деполяризация мембраны. Так возникает нервный импульс. Собственно говоря, это импульс напряжения, вызванный протеканием тока через мембрану. В этот момент «приоткрываются дверцы» для калиевых ионов. Проходя на поверхность аксона, они постепенно восстанавливают то напряжение (около 0,05 В), которое было у невозбужденного нерва.

При деполяризации участка мембраны появляется электрический ток, направленный от неактивных пока участков мембраны к деполяризованному участку. В результате возникает новый деполяризированный участок, который, в свою очередь, возбуждает процессы в соседнем участке и т. д. Самовоспроизводящееся состояние деполяризации начинает распространяться по неровному волокну, не затухая, со скоростью около 120 м/с. Это и есть скорость движения нервного импульса. Нетрудно сосчитать, что импульс от мозга до кончика пальцев па ноге у человека, ростом два метра, дойдет меньше, чем за одну миллисекунду.

Ионы натрия и калия, смещенные при прохождении импульса со своих насиженных мест, постепенно возвращаются обратно непосредственно сквозь стенку за счет химических процессов, механизм которых пока еще до конца не выяснен.

Вызывает восхищенное удивление, что все поведение высших животных, все творческие усилия человеческого мозга основаны, в конечном счете, на этих чрезвычайно слабых токах и тончайших, микроскопических химических реакциях.

Мозговые волны

В мозге непрерывно совершаются электрические процессы. Если на лоб и затылок наложить металлические пластины, соединенные через усилитель с регистрирующим прибором, то можно зафиксировать непрерывные электрические колебания коры головного мозга. Их ритм, форма и интенсивность существенно зависят от состояния человека. В мозге сидящего спокойно с закрытыми глазами, не думающего ни о чем человека совершается около 10 колебаний в секунду. Когда человек открывает глаза, появляются более быстрые нерегулярные колебания. Когда человек засыпает, ритм волн замедляется, а амплитуда их нарастает. Во время сновидения характер колебаний несколько изменяется, что позволяет довольно точно определить. момент начала и конца сновидения.

При заболеваниях мозга характер электрических колебаний меняется особенно резко. Так, патологические колебания при эпилепсии могут служить верным признаком заболевания. Все это доказывает, что мозговые клетки находятся в состоянии постоянной активности, и большие количества их колеблются вместе и одновременно, подобно музыкальным инструментам большого оркестра.

Поступающие в мозг нервные импульсы не идут проторенными путями, а меняют свою картину распределения колебаний в коре больших полушарий. Характер электрической активности мозга меняется с возрастом в течение всей жизни и обучения. Надо полагать, что электрические колебания не просто сопутствуют работе мозга, как шум — движению автомобиля, а являются существеннейшим моментом всей его жизнедеятельности. У ЭВМ, способной выполнять отдельные функции мозга даже лучше, чем он сам, именно электромагнитные процессы определяют всю работу.

Нужно подчеркнуть, что каждому ощущению, каждой мысли отнюдь не соответствует свое собственное, определенное колебание. О чем думает человек, по форме электрических колебаний определить нельзя. Какие функции выполняют эти процессы в мозге, мы пока не знаем, но они отчетливо показывают, что материальной основой мышления являются электрохимические процессы превращения энергии и информации.

Мозг как электрохимическая система излучает электромагнитные волны и имеет собственное электромагнитное поле. Он использует комбинированный способ передачи сообщений, как в самом мозге, так и ко всем другим органам тела. Каждое сообщение дублируется, передается в электрической и химической формах, которые могут переходить одна в другую. Сообщения передаются в виде электрического сигнала вдоль аксона клетки мозга, а потом переходят в химическую форму, достигая синапса — точки соединения с другой клеткой.

Для того чтобы отправить сообщение, мозг должен выработать электрический сигнал. Для этого в мозге должна быть своя «электростанция». Такая «электростанция» действительно существует, хотя и не выделена отдельным объектом. Каждая клетка вырабатывает свою часть энергии. Общая мощность «электростанции» нашего мозга около 25 Вт. Этой электроэнергии достаточно, чтобы создать электромагнитное поле необходимой силы. Мы можем применить формулы квантовой физики и высчитать, на какие расстояния может простираться сформированный нашим мозгом энергетический импульс.

Мозговой «электростанции» необходимо «топливо», в качестве которого мозг использует кислород и другие продукты быстрого горения, добываемые из пищи. Большая часть энергии нашего организма уходит на поддержание работы мозга.

Параметры электромагнитного поля мозга непрерывно изменяются, что сопровождается изменением частоты его излучения. Установлено, что в каждый момент человеческий мозг «работает» в определенном диапазоне частот. Частоты, на которых работает наш мозг в различных состояниях бодрствования и сна, сейчас хорошо изучены. Мы можем зафиксировать их с помощью элекгроэнцефалографа и получить электроэнцефалограмму мозга (далее — ЭЭГ).

Основных частот (их называют также ритмами мозга) четыре.

• 1. В активном состоянии бодрствования наш мозг функционирует в ритме от 13 до 25 Гц. Это так называемое бета-состояние.
• 2. Идеальное для обучения состояние «расслабленного внимания» наступает при частоте от 8 до 12 Гц. Это так называемое альфа-состояние.
• 3. Ранние стадии сна наступают при частоте от 4 до 7 Гц. Это так называемое тета-состояние, при котором мозг перерабатывает полученную за день информацию.
• 4. Глубокий сон (от 0,5 до 3 Гц) — дельта-состояние.

В результате экспериментов обнаружено, что мы можем намного быстрее и эффективнее обучаться, когда наш мозг находится в состоянии " расслабленного внимания". В это состояние можно погрузиться с помощью определенных типов медитации, слушая расслабляющую, успокоительную музыку.

Опытным путем подбирались ритмы, способствующие возникновению «расслабленного внимания». Особенно хорошо мозг реагирует на музыкальные ритмы в стиле «барокко». Темп этого стиля близок к длине волны мозга, который излучается в состоянии «расслабленной готовности». Книга, читаемая под музыку «барокко», легко «вплывает» в наше подсознание, мы запоминаем ее текст без усилий.

Глубокие уровни сознания и запоминания достигаются в состояниях «альфа» и «тета», которые характеризуются субъективными ощущениями расслабленности. Именно в альфаи тетасостояниях достигается наиболее высокий уровень концентрации творческих способностей. Как можно достичь этого состояния? Тысячи людей делают это при помощи ежедневной медитации или расслабляющих упражнений. О медитации мы будем говорить отдельно. Это особенное состояние человека, когда его мозг открыт и настроен на восприятие определенных энергоинформационных полей. Из древних эзотерических книг следует, что в состоянии медитации совершаются великие подвиги постижения истины. Научиться медитировать означает научиться учиться.

Медитацией в классах заниматься неудобно. В это состояние каждый человек входит в своем режиме и в наиболее подходящих именно для него условиях. В классах определенные состояния достигаются с помощью специально подобранной музыки. Воздействие некоторых музыкальных произведений может дать те же результаты гораздо быстрее и проще. Американский профессор В. Уэбб, проводивший длительные исследования по подбору музыки для обучения, пришел к выводу, что определенные типы музыкального ритма помогают расслабить тело, успокоить дыхание, угомонить болтовню бета-ритмов и привести мозг в состояние расслабленного внимания, в котором человек исключительно восприимчив к новой информации.

Правильно подобранный ритм музыкальных произведений помогает нам запоминать сообщения. Телевизионная реклама доказывают это ежедневно. Исследователи обнаружили, что для усвоения различной информации требуется различная музыка, но в большинстве случаев, как уже говорилось, предпочтительнее музыкальные фрагменты в стиле «барокко». Преподаватели, понимающие, что нужно мозгу, в обязательном порядке используют музыку на учебных занятиях. Музыкальное сопровождение является неотъемлемой частью всех систем ускоренного обучения.

Что же касается людей, выбравших самостоятельное обучение, то смысл приведенного выше утверждения прост: включите правильную музыку, когда собираетесь повторить выученный материал, и вы вспомните его гораздо легче.

Наш мозг работает максимально, когда мы засыпаем, и это объясняет ЭЭГ мозга: мозг «просматривает» фотографии основных событий дня. Исследователи полагают, что именно в этом состоянии мозг анализирует и «рассылает» информацию на сохранение в различные ячейки памяти.

Важно подчеркнуть, что в каждый момент наш мозг работает на определенной частоте. Все другие также присутствуют, но с меньшей интенсивностью. Кроме основных частот (несущих) мозг генерирует и вспомогательные частоты (поднесущие), а также их многочисленные гармоники. Для эффективного обучения нужно избирать частоту, на которой наиболее эффективно происходит восприятие, понимание и удержание новой информации. Для этого мозгу нужно максимально «настроиться». Вот почему обучение, в котором мы хотим добиться успеха, должно начинаться с релаксации.

Рекомендации по эффективному обучению:

• — используйте «расслабленное внимание»: это именно то состояние мозга, которое особенно эффективно дли обучения;
• — если вы находитесь в бодрствующем состоянии — выступаете перед людьми или работаете над интересующей вас проблемой, — ваш мозг, вероятнее всего, работает в ритме от 13 до 25 Гц (бета-уровень); это состояние не является лучшим для стимуляции долгосрочной памяти;
• — идеальная для подсознания активность мозга происходит на частоте от 8 до 12 Гц. Это альфа-уровень, состояние расслабленного внимания, которое максимально способствует усвоению фактов и усиливает память.