Хотя мозг взрослых податлив и даже подвергается ограниченному нейрогенезу, степень нейропластичности намного ниже, чем у детей. Это наиболее очевидно при овладении языком и восстановлении после мозговой травмы.
Существуют ли формальные модели (вычислительные или математические), объясняющие, почему пластичность нашего мозга с возрастом резко снижается?
Если предполагается, что очень гибкий мозг помогает нам адаптироваться и справляться с постоянно меняющейся средой, то наивно можно было бы ожидать, что поддерживать гибкий мозг на протяжении всей жизни будет выгодно.
Это пример формальных моделей, с которыми я уже знаком, которые отвечают на связанный вопрос (критический период в овладении языком). Меня интересуют ответы в этом духе, но они могут касаться не только овладения языком, но и общего снижения нейропластичности.
В случае критического периода для овладения языком существуют эволюционные модели Hurford (1991) и Komarova & Nowak (2001). Однако ни одна из моделей легко не обобщается на случай нейропластичности.
Модель Херфорда использует нейтральный дрейф для объяснения верхней границы критического периода овладения языком, потому что потребность в овладении вторым языком в жизни практически не требуется. Однако потребность приспосабливаться к окружающей среде необходима на протяжении всей жизни, поэтому пластичность не должна находиться под нейтральным дрейфом.
В случае Комаровой и Новака верхняя граница обусловлена компромиссом между стоимостью обучения (уменьшение критического периода) и важностью точного изучения языка (увеличением критического периода). Это уравновешивает и позволяет использовать ESS из-за убывающей отдачи: как только вы достаточно хорошо выучили язык, становится дороже инвестировать в дальнейшее обучение, чем отдача от лучшего обучения. Однако адаптация к постоянно меняющейся среде — это не единственная статическая задача, и поэтому неясно, почему ваша отдача уменьшится. Кроме того, неясно, почему сохранение высокой пластичности обходится дороже, чем поддержание более низкой пластичности.
Это вопрос почему , а не как . Хотя очень интересно узнать, как пластичность взрослого мозга снижается, в этом вопросе меня интересует, почему это происходит по сравнению с гипотетической альтернативой «сохранять гибкость, как у ребенка».
И Харфорд (1991), и Комарова и Новак (2001) предлагают формальные эволюционные модели, которые я не буду подробно описывать. Меня интересуют подобные формальные модели, хотя они и не обязательно должны быть эволюционными. Ответ на уровне риторики (особенно если это эволюционная риторика) мне не так интересен, как формальная модель.
Hurford (1991) и Komarova & Nowak (2001) рассматриваются как примеры работ, которые отвечают на потенциально более легкий вопрос о критическом периоде овладения языком. Меня интересует более общий вопрос о снижении нейропластичности.
Херфорд, младший (1991). Эволюция критического периода для овладения языком. Познание, 40, 159-201. БЕСПЛАТНЫЙ PDF
Комарова, Н.Л. и Новак, М.А. (2001). Естественный отбор критического периода для овладения языком. проц. Р. Соц. Лондон. Б, 268(1472), 1189-1196. БЕСПЛАТНЫЙ PDF
Другая причина снижения пластичности у взрослых заключается в том, что научиться чему-то другому при наличии существующей структуры знаний сложнее, чем учиться с «чистого листа». В некотором смысле вы получаете помехи от известного языка (например). Одним из тех, кто развил этот аргумент с помощью вычислений, является Джей Макклелланд в контексте носителей японского языка, изучающих английское различие /r/-/l/ (например, McCandliss et al., 2002 ), хотя я думаю, что этот принцип может применяться и в более общем плане.
Идея состоит в том, что «пониженная пластичность» — это всего лишь следствие вмешательства устоявшихся знаний, а не фундаментальное изменение пластичности. Часть аргумента заключается в том, что вы видите снижение пластичности только тогда, когда существует конфликт между (например) первым языком и вторым языком; аспекты второго языка, которые соответствуют первому языку, изучаются очень быстро.
Вы имеете в виду, что хотите, чтобы подростковая экзистенциальная тоска продолжалась всю жизнь? Нейропластичность младших детей имеет свою цену, которая на самом деле не знает своего места в мире, потому что модель мира, которую вы строите, постоянно меняется. Получение общей модели мира позволит вам двигаться дальше по жизни и делать больше.
Если бы мы сохранили тот же уровень нейропластичности на всю жизнь, мы бы никогда не сделали многого, потому что у нас никогда не было бы четкой модели жизни, на которой можно было бы основываться. Результатом формирования и структурирования мозга молодых людей является создание чего-то, адаптированного на всю оставшуюся жизнь. Гибкость важна, потому что их конкретная ситуация может потребовать различной адаптации к другим людям.
Настоящая проблема заключается в том, что даже 100 лет назад, когда человек был приспособлен к жизни, его мир не претерпел существенных изменений в течение его жизни. Сегодня это не так (Элвин Тофлер, Future Shock, является классическим объяснением этого). Но сохранение пластичности дольше, скорее всего, ухудшит ситуацию, а не улучшит ее, поскольку влиятельные 20-летние строили мир вокруг своей собственной постоянно меняющейся точки зрения.
Бен Брока
Артем Казначчеев
Уильям Б. Свифт
Джон Х
Окер
Анджела Преториус