Нейропластичность для разработчика — как учиться эффективнее

Программирование — это не просто перевод бизнес-требований (или ваших личных хотелок) в код. Это когнитивная нагрузка, которая на самом деле меняет режим работы мозга. Когда разработчик осваивает новый язык или фреймворк, его внутренняя «нейронная сеть» не просто запоминает новые правила игры, а перестраивается, адаптируется под обработку новых абстракций и логических цепочек. 

Зачем мы вообще решили вам это рассказать? Понимание механизмов работы мозга помогает:

• оптимизировать процесс обучения под реальные человеческие лимиты, а не до отсечки в черепной коробке;

• отличать нормальный процесс адаптации от признаков когнитивной перегрузки;

• использовать биологически обоснованные практики на благо себя любимого.

В статье разберемся, действительно ли у программистов — особый мозг, что происходит в голове, когда мы учимся кодить, и как помочь себе учиться (не только программированию) эффективнее и без ущерба для здоровья. Поехали!

Что такое нейропластичность

Нейропластичность — это способность мозга формировать и реорганизовывать синаптические связи, особенно в ответ на обучение, опыт или после травмы.

В течение XX века в науке доминировала идея, что структура ствола мозга и неокортекса остается неизменной после завершения формирования в детстве. Считалось, что обучение на этом уровне может идти только за счет изменения прочности существующих связей, тогда как высокой пластичностью обладают лишь зоны памяти (гиппокамп и зубчатая извилина), сохраняющие способность к нейрогенезу на протяжении всей жизни. Эта идея оставалась у руля десятилетиями, пока в 1960-х Джозеф Альтман не обнаружил признаки нейрогенеза у взрослых крыс. Сегодня данные по людям остаются неоднозначными — убедительных доказательств массового образования новых нейронов у взрослых пока нет, но пластичность синаптических связей — способность мозга перестраивать существующие сети — сохраняется всю жизнь.

Существует ли особый программистский мозг?

Долгое время вокруг разработчиков бытовало одно предположение — якобы эффективность программирования напрямую связана с прокачанным пространственным мышлением человека. А что думает по этому поводу наука?

Разобраться с этой гипотезой решили исследователи из Университета Мичигана. Для этого они взяли программистов разного уровня — от студентов до опытных синьоров — и решили поэкспериментировать с их мозгами при помощи транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), которая может временно усиливать или подавлять активность в выбранных зонах мозга.

С помощью ТМС исследователи воздействовали на мозговую активность в двух зонах — первичной моторной коре и дополнительной моторной области — именно их ранее связывали с пространственным мышлением. Сразу после стимуляции участники решали серию программистских задач, при этом оценивали не правильность ответов, а время реакции — чтобы зафиксировать влияние на именно скорость мышления. В результате эксперимента прямой связи между активностью в этих областях мозга и выполнением задач, связанных с программированием, не нашли.

Иными словами, пространственное мышление — не какой-то там волшебный ключик к программированию. Да, человеческий мозг еще не изучен настолько, чтобы точно сказать, какие именно нейронные механизмы и в какой пропорции обеспечивают эффективность кодинга. Но уже можно предположить, что навык разработки опирается на комбинацию когнитивных способностей — память, логика, понимание абстракций — а не на одну доминирующую функцию. Это хорошая новость для тех, кто не считает себя великим пространственным мыслителем или, например, математиком — путь в разработку открыт, и эффективное обучение может строиться на разных сильных сторонах.

Также известно, что при чтении или написании кода мозг не опирается на одну изолированную зону — работает целая распределенная сеть. Исследования на базе функционального МРТ фиксируют одновременную активность в лобной, височной, теменной и затылочной коре, а также в подкорковых структурах — хвостатом ядре и мозжечке. Каждая из этих областей закрывает свой пласт когнитивной нагрузки. 

Однако то, насколько эффективно эта сеть распределяет ресурсы, напрямую зависит от опыта разработчика. Новичок тратит ресурс на декодирование каждой строки, удержание контекста в рабочей памяти и поиск синтаксических ошибок. Опытный разработчик считывает блоки кода как готовые когнитивные схемы, оставляя вычислительные мощности для архитектурных решений и поиска логических нестыковок. Переход между этими режимами происходит благодаря физическому укрепление нейронных маршрутов, которые мозг начинает использовать по умолчанию.

Физиологическая база для повышения эффективности обучения

Каждый раз, когда вы осваиваете что-то новое, ваш мозг перестраивается. Вопрос лишь в том, помогаете вы ему в этом или мешаете. Для разработчиков это, пожалуй, довольно критично — они по определению находятся в режиме непрерывного обучения. Как помочь мозгу справиться с усвоением нового материала?

• Аэробная нагрузка — для кровоснабжения мозга

Физическая активность напрямую влияет на способность мозга к перестройке. Вот, например, это исследование показало, что 6 месяцев тренировок достоверно улучшают исполнительные функции у взрослых 20-67 лет, при этом эффект усиливается с возрастом, особенно он был выражен у участников 40+. Поэтому подключаем регулярные аэробные нагрузки — бег, велосипед, быструю ходьбу. Пошли погулять или покатались на велике — инвестировали, так сказать, в свой когнитивный ресурс.

• Отдых — для консолидации новых знаний

Вы наверняка и так знаете, что во время сна мозг не отключается. Днем вы изучили что-то новое, а ночью ваш мозг заботливо упаковал новые знания в паттерны и связи. Именно в фазе медленного сна происходит перекачка знаний из гиппокампа в неокортекс, где эти знания «укореняются». Параллельно запускается другой процесс — сон «обнуляет» перегруженные за день связи. Так что недосып — враг процесса обучения. Согласно исследованиям, недостаток сна значительно ограничивает способность мозга как кодировать новую информацию, так и удерживать ранее усвоенный материал. Из-за чувствительности префронтальной коры особенно страдают исполнительные функции. Поэтому полноценный сон — наше все. А еще хорошо работает не только поспать, но и просто немного отдохнуть — например, полежать с закрытыми глазами, ничего не делая.

• Активное воспроизведение — для улучшения запоминания

Чтобы уложить знания по полочкам еще эффективнее, попробуйте их воспроизвести — например закройте источник информации и попытайтесь вдумчиво и осознанно повторить ключевые идеи своими словами (или сразу в коде). Для лучшего запоминания можно попробовать написать короткий конспект своими словами без подглядывания, вслух объяснить ту или иную концепцию так, будто хотите донести мысль до коллеги или реализовать небольшой тренировочный проект с использованием нового материала.

Когнитивные техники

Ок, автор, а что помимо полноценного сна и физической активности поможет прокачать нейропластичность? А вот что.

• Логируйте работу мозга

После сложной задачи проанализируйте, что было наиболее затруднительным, где вы застряли, что помогло выйти из ступора и решить задачу. Можно вести своеобразный дневник — исключительно в рамках познания работы своего мозга. Через какое-то время можно будет увидеть паттерны и взаимосвязи — в какое время суток какие задачи лучше решать, что нужно для инсайта и какие вещи требуют больше когнитивного ресурса.

• Обучайте других

Иногда полезно не только проанализировать решение какой-либо задачи, но и дополнительно объяснить его себе или кому-либо еще. Когда вы объясняете какую-либо информацию, мозг вынужден структурировать знания, находить слабые места и формулировать причинно-следственные связи. А еще очень полезно преподавать — это называется эффектом протеже.

• Планируйте время «упаковки» новых знаний

Разобрались с незнакомой библиотекой, начали изучать новый для себя инструмент? Дайте мозгу сутки-двое на упаковку новых знаний. В этот момент полезно пересказать новые знания вслух, порисовать схемы от руки, пойти в зал или на прогулку и, конечно, качественно поспать. 

И помните. Если вы уже программируете, у вас есть когнитивный чит. Навыки, приобретенные за компьютером, переносятся на креативное мышление, логику и способность выстраивать причинно-следственные связи. Каждая строчка кода, каждое придуманное решение может быть не просто галочкой в таск-трекере, а вкладом в собственный «когнитивный фонд».

А вы пользуетесь какими-либо приемами для более эффективного обучения? Поделитесь ими в комментариях!