„Kolejka górska niemal wymykająca się spod kontroli”. Czy rzeczywiście można tak opisać nastoletni mózg?

Fascynacja, niewyobrażalny wstyd czy poświęcenie dla jakiejś sprawy – to wszystko może się wiązać z adolescencją. W moim przypadku oznaczała ona palącą ciekawość świata przyrody, która pewnego dnia doprowadziła do tego, że moja babcia znalazła w lodówce torbę z gałkami ocznymi krów. Tata pomógł mi je zebrać w rzeźni, abym mogła przeprowadzić ich sekcję.

Nie zamierzałam nikogo zdenerwować. Po prostu chciałam zrozumieć działanie narządu wzroku. Jak wielu moich rówieśników, miałam też silną potrzebę zrozumienia, dlaczego świat wygląda tak, jak wygląda – i jak mógłby lub powinien wyglądać inaczej. Niedługo po fazie fascynacji gałkami ocznymi ogłosiłam się humanistką i nosiłam na szyi wielką pacyfkę. Razem z siostrą zaczęłyśmy pisać i wykonywać (przyznaję – dość patetycznie) piosenki folkowe, w których próbowałyśmy wyrazić nasz sprzeciw wobec niesprawiedliwości – globalnych, lokalnych i historycznych.

Jako nastolatka obserwowałam, słuchałam, zadawałam pytania i starałam się zrozumieć wszystkie złożone przekazy kulturowe i emocjonalne, które do mnie docierały. Kim właściwie jesteśmy, my ludzie, kim jestem ja? Teraz, 35 lat później, wciąż nurtują mnie te pytania, a ponadto to, jak nastolatki starają się zrozumieć, czego są świadkami i co przeżywają.

Rozważmy na przykład odpowiedzi, które usłyszałem od młodych ludzi z Los Angeles, gdy spytałam, dlaczego niektóre osoby z ich sąsiedztwa popełniają przestępstwa z użyciem przemocy:

„Kipią w nich emocje. Są wściekli, dlatego zabijają. Są nadmiernie agresywni.”

„Każdy ma jakąś historię. Wydarzyło się w jego życiu coś, co wpłynęło na przyszłe zachowanie.”

Różnica między tymi wypowiedziami jest subtelna, ale kluczowa dla zrozumienia rozwoju mózgu. Pierwsza osoba opisuje bezpośrednią przyczynę przestępstwa i reprezentuje rodzaj myślenia, skupionego na zapewnieniu sobie bezpieczeństwa i dostosowaniu reakcji do zmieniających się okoliczności. Druga natomiast ma świadomość szerszego kontekstu – historycznego, kulturowego lub społecznego – którym tłumaczy podejmowanie przez ludzi takich, a nie innych działań.

Każdy nastolatek, z którym pracowałam, niezależnie od swojego IQ czy warunków społeczno-ekonomicznych, miał zdolność do takiej mentalnej podróży w czasie. Słuchając refleksji młodych ludzi i śledząc aktywność ich mózgów, gdy leżeli w skanerze do neuroobrazowania, mój zespół odkrył, że myślenie, które płynnie przechodzi od teraźniejszości, jak w pierwszej wypowiedzi, do przeszłości, przyszłości i wszelkich innych wymiarów, jak w drugiej, dosłownie kształtuje ich mózgi. W trakcie tak szeroko zakrojonego, intensywnego emocjonalnie, refleksyjnego myślenia – które nazywamy transcendentnym, ponieważ nie ogranicza się do bieżącej chwili – kluczowe sieci mózgowe aktywowały się i dezaktywowały zgodnie ze złożonymi, dynamicznymi wzorcami, które, jak wskazują nasze dane, wzmacniały i rozwijały ich wzajemne połączenia.

Ta rosnąca zdolność do abstrakcyjnego myślenia umożliwia nastolatkom zrozumienie siebie, swojej rodziny, przyjaciół i społeczeństwa jako całości oraz wyobrażenie sobie swojego miejsca w świecie. Z biegiem czasu transcendentne myślenie buduje odporność na przeciwności losu i pozwala na zadowolenie z życia, pracy czy relacji. Nasze badania pomagają wyjaśnić, dlaczego nastolatki mogą być jednymi z najbardziej wizjonerskich i idealistycznych członków społeczeństwa (a alternatywnie – najbardziej egocentrycznymi), i pokazują, że aby naprawdę wspierać ich rozwój, rodzice, szkoła i społeczność muszą w mniejszym stopniu skupiać się na tym, co młodzi ludzie wiedzą, a bardziej na tym, jak myślą.

Po 2000 roku, kiedy zaczęłam studiować neuronaukę, wielu, badaczy uważało adolescencję za okres deficytów. Badania neuroobrazowe wykazały, że choć odpowiedzialne za automatyczne reakcje emocjonalne obszary mózgu, takie jak ciało migdałowate, rozwijają się wcześnie, to kora przedczołowa, odpowiedzialna za racjonalne myślenie, dojrzewa dopiero w trzeciej dekadzie życia. Te odkrycia przekonały neurobiologów, takich jak BJ Casey z Columbia University, że nastolatki nie tylko mają mniej wiedzy i doświadczenia, ale są także mniej stabilne emocjonalnie od dorosłych, więc nie w pełni odpowiedzialne za swoje działania. „Kolejka górska niemal wymykająca się spod kontroli” – tak opisał mózg nastolatka neurobiolog Robert M. Sapolsky ze Stanford University w swojej książce Behave z 2017 roku. Zgodnie z tym poglądem transformacja nastolatków w dorosłych wymaga nie tylko gromadzenia wiedzy i umiejętności, ale także rozwoju samokontroli w celu ograniczenia apetytu na ryzyko oraz ujarzmienia silnych emocji i nadmiernej wrażliwości.

To, że pasje nastolatków są również kluczowe dla ich postępów w nauce, stało się dla mnie jasne już wtedy, gdy jako 23-latka uczyłam przyrody w szkole średniej na przedmieściach Bostonu. Zainteresowana nie tylko naturą, ale również tym, jak kształtuje ona kulturę, pomieszkiwałam u rodzin we Francji, Rosji, Irlandii i Kenii, przyswajając miejscowe języki i codzienne zwyczaje. Po powrocie do Stanów Zjednoczonych studiowałam literaturę francuską na uniwersytecie i zapisywałam się na każdy dostępny kurs naukowy. Uwielbiałam także tworzyć, ale kiedy zraniłam sobie dłoń, musiałam zrezygnować z zajęć w stolarni. Udało mi się wtedy jakoś przekonać Radę Edukacji stanu Massachusetts, by dała mi szansę nauczania przyrody w 7. klasie.

Szkoła publiczna, w której pracowałam, była niezwykle różnorodna – uczniowie mówili 81 językami. Wielu z nich było pierwszym pokoleniem emigrantów lub uchodźcami. Gdy trafili do mojej klasy, byli zdezorientowani, przestraszeni. Mimo że mieli dopiero po 13 lat, bardzo ciekawiły ich różnice w wyglądzie i zwyczajach innych ludzi.

Pewnego razu, po lekcji o ewolucji człowieka, na której pokazałam film przedstawiający, jak żyli pierwsi hominidzi w Afryce Wschodniej, podniosła rękę czarnoskóra dziewczyna, którą nazwę Marila. Marila, dobra uczennica, była wyraźnie podenerwowana. Widziałam, że to koledzy ją skłonili, by zadała pytanie: „Pani Immordino, dlaczego, gdy jest mowa o ewolucji człowieka, zawsze pokazuje się te stworzenia z Afryki o ciemnej skórze? Dlaczego one zawsze wyglądają jak czarni ludzie?”

„Bo żyły na równiku – odpowiedziałam. – Tam słońce bardzo mocno świeci. Poparzyłoby cię i dostałabyś raka skóry, gdybyś nie miała w skórze wystarczająco dużo melaniny.”

Zapadła głęboka cisza. Ta cisza przerodziła się w gorącą dyskusję, która trwała miesiącami. Uczniowie zdobytą w klasie wiedzę wykorzystywali, by odkrywać, kim są w świecie. To mnie wciągnęło. Dlaczego odebrali tę lekcję osobiście, emocjonalnie? I dlaczego długo po tym, jak burza ucichła, wielu nagle zaczęło wykazywać większe zainteresowanie nauką?

Zaczęłam studiować poznawczą neuronaukę rozwojową w szkole wieczorowej, a ostatecznie w 1997 roku zapisałam się na studia podyplomowe na Harvard University. Już w latach 30., jak się dowiedziałam, biolog i psycholog Jean Piaget zauważył, że około 11–12 roku życia dzieci zaczynają myśleć abstrakcyjnie o kwestiach takich, jak moralność, i rozważać złożone scenariusze. Psycholog Erik Erikson dwie dekady później zauważył, że nastolatki zaczynają zastanawiać się nad wyznawanymi przez siebie wartościami i swoimi przekonaniami, aby dowiedzieć się, kim są i jak pasują do reszty społeczeństwa. Zarówno ci, jak i kolejni badacze, tacy jak Richard Lerner z Tufts University, William Damon ze Stanfordu i Kurt W. Fischer z Harvard University, określili adolescencję jako okres rodzącej się zdolności do abstrakcyjnego myślenia, która w połączeniu ze szczególną wrażliwością społeczną i skłonnością do ulegania silnym emocjom umożliwia nastolatkom wyciąganie ogólnych wniosków lub dotyczących ich osoby z konkretnych doświadczeń lub wydarzeń. Nastolatki wydają się niemal zmuszone do szukania tych powiązań i ich głębszego znaczenia, czego byłam świadkiem w mojej klasie w Bostonie.

Po ukończeniu studiów w 2005 roku miałam ogromne szczęście rozpocząć staż podoktorski pod kierunkiem neurobiologa Antoniego Damasio, który właśnie przeniósł się na University of Southern California ze swoją współpracowniczką i żoną, Hanną Damasio. Na podstawie prowadzonych przez dziesięciolecia badań klinicznych państwo Damasio zaproponowali coś na tamte czasy radykalnego: emocje, zamiast przeszkadzać w jasnym myśleniu, sprzyjają mu – myśleniu, które jest racjonalne, adekwatne do okoliczności i etyczne.

Jeden z pacjentów, nazwany EVR, okazał się szczególnie dobrą ilustracją tego odkrycia. Był inteligentnym, odnoszącym sukcesy, mającym rodzinę biznesmenem. Jednak po operacji usunięcia guza mózgu jego życie się zmieniło. Operacja polegała na wycięciu dolnej części powierzchni czołowych płatów mózgu, tuż nad i za oczami. Kiedy EVR wrócił do pracy, zaczął podejmować krótkowzroczne decyzje biznesowe – co doprowadziło go, jak łatwo przewidzieć, do bankructwa. Zaczął obrażać tych, których najbardziej kochał, i wydawał się obojętny na ich ból, najwyraźniej będąc niezdolnym do wyrzutów sumienia lub poczucia wstydu. EVR rozwiódł się z żoną, ponownie ożenił, a potem znów szybko rozwiódł.

Dzięki wyjątkowo przemyślanym badaniom Damasio i ich współpracownicy pokazali, że choć IQ EVR-a nadal było po operacji bardzo wysokie, jego mózg miał deficyt, który uniemożliwiał mu wykorzystanie inteligencji w sposób etyczny czy racjonalny. EVR zachowywał się aspołecznie i podejmował decyzje dla zdrowego człowieka niezrozumiałe. Ponadto był zdumiewająco niezdolny do uczenia się na swoich błędach. Wiedział, co należy zrobić, i miał odpowiednie doświadczenie, ale nie potrafił przejąć się konsekwencjami swoich decyzji. Damasio doszli do wniosku, że emocje EVR-a nie były w pełni zaangażowane w planowanie i myślenie, na czym cierpiały jego relacje społeczne.

Mojego pierwszego dnia w USC Antonio przyszedł do mojego pokoju. „Chciałbym badać emocje społeczne – powiedział, popijając espresso. – Chcę zrozumieć, jak mózg odczuwa emocje, takie jak współczucie, podziw dla prawości i pogardę – emocje, które stanowią podstawę ludzkiej moralności, kreatywności, kultury i sztuki. Emocje, które są znakiem akulturacji i edukacji. Nikt jeszcze tego nie badał. Jesteś zainteresowana?”

Od tego momentu rozpoczęła się moja długa droga – na której miałam połączyć wnioski ze swoich doświadczeń z młodzieżą, z podróży po świecie, nauczania uczniów w 7. klasie, wykładów profesorów z Harvardu, badań Damasiów i innych współpracowników, a ostatecznie z pracy z moimi własnymi studentami. Doprowadziło mnie to do opracowania nowego sposobu badania myślenia młodzieży.

W tym czasie postępy obrazowania mózgu za pomocą czynnościowego jądrowego rezonansu magnetycznego (fMRI), mapującego przepływ krwi, pozwalały już neurobiologom śledzić, które obszary się aktywują i dezaktywują w różnych stanach umysłu. Stało się możliwe wykrywanie śladów emocji – nie tylko tych podstawowych, jak strach przed wysokością czy odraza do zepsutej żywności – ale także „społecznych”, które dotyczą nas samych, idei kulturowych i artefaktów oraz życia społecznego.

Pierwszym zaskoczeniem wynikającym z badań fMRI było to, że nawet gdy ktoś leżał bezczynnie w skanerze, kluczowe obszary jego mózgu aktywowały się w sposób skoordynowany. Niektóre z tych miejsc są jednymi z najbardziej metabolicznie kosztownych tkanek ciała, pochłaniającymi więcej glukozy i tlenu niż nawet tkanka mięśniowa. Dlaczego więc aktywują się w czasie odpoczynku? Odpowiedź brzmi: swobodne, refleksyjne myślenie jest niezwykle ważne.

W 2001 roku neurobiolog Marcus E. Raichle z Washington University School of Medicine w St. Louis i jego współpracownicy opisali tzw. sieć trybu domyślnego (default mode network, DMN), zbiór obszarów w jądrze mózgu, które są kluczowe dla poczucia tożsamości. DMN jest aktywna, gdy ktoś marzy, przypomina sobie ważne wydarzenie z przeszłości lub stara się zrozumieć złożoną kwestię. Wiele badań wykazało, że DMN pomaga nam odczuwać współczucie, wdzięczność, podziw lub zachwyt i dokonywać wyczynów w zakresie wyobraźni lub kreatywności. Kiedy nie koncentrujemy się na świecie zewnętrznym, wcale nie jesteśmy bierni – tworzymy historie, ustalamy przekonania, wyobrażamy sobie przyszłość, podróżując w czasie, rozpatrując najróżniejsze możliwości, aby wpaść na nowe pomysły i czerpać znaczenie ze swoich doświadczeń.

DMN uspokaja się podczas wymagających skupienia celowych działań, takich jak wypełnianie formularza podatkowego lub chwytanie piłki. Wtedy aktywuje się sieć kontroli wykonawczej (executive control network, ECN), aby utrzymać naszą koncentrację. Pod koniec lat 2000. naukowcy, m.in. William W. Seeley z Univeristy of California w San Francisco i Lucina Uddin z University of California w Los Angeles, zidentyfikowali trzecią sieć – sieć istotności (salience network, SN). Łączy ona obszary, które wyczuwają wewnętrzne stany ciała i informują nas na przykład o bólu brzucha. SN jest także zaangażowana w rodzaj pobudzenia, które możemy odczuć, widząc na swojej drodze węża, słysząc piosenkę, którą lubimy, czy uświadamiając sobie, że popełniliśmy błąd w rozwiązaniu zadania matematycznego.

Stosując metodę prób i błędów, wybrałam zadziwiająco prosty paradygmat eksperymentalny. Dzieliliśmy się z uczestnikami krótkimi opowieściami dokumentalnymi – najpierw w prywatnym wywiadzie, a potem, gdy leżeli w skanerze fMRI. Porównując odpowiedzi uczestników podczas omawiania ich uczuć z aktywnością mózgu, którą widzieliśmy na ekranie, zaczęliśmy łączyć emocje i sposoby myślenia o świecie z mechanizmami neurobiologicznymi. W swojej pierwszej publikacji, z roku 2009, opisaliśmy coś naprawdę istotnego.

Kiedy uczestnicy badania, leżąc w skanerze, mówili, że poczuli się głęboko poruszeni historiami, które im przedstawiliśmy, obserwowaliśmy aktywność w rdzeniu mózgu, który działa tuż poniżej poziomu świadomości i jest niezbędny do utrzymania podstawowych funkcji życiowych. Widzieliśmy także aktywność w wyspie, obszarach SN, które wyczuwają wewnętrzne sygnały ciała, jak na przykład przyspieszenie bicia serca w wyniku wysiłku, zakochania lub strachu, oraz w przednim zakręcie obręczy, który jest węzłem połączeń mózgowych ważnych dla emocji, motywacji i uczenia się. Obserwowaliśmy również aktywację w korze tylno-przśrodkowej DMN – dużych obszarach w środkowej części tylnej części głowy, które odnoszą się do stanów świadomości, takich jak przechodzenie z płytkiego do głębokiego znieczulenia.

Podsumowując, udowodniliśmy to, co wcześniej postulowali m.in. Damasio: emocje społeczne, takie jak podziw i współczucie – które wymagają złożonych wniosków dotyczących doświadczeń, intencji, przekonań, wartości, relacji i wyobrażonej przyszłości innych ludzi – angażują wiele z tych samych układów mózgowych, które odpowiadają za utrzymanie nas przy życiu. SN nie tylko odbiera sygnały ciała, ale także jest ważna dla wszelkich emocji, w tym poczucia sprawczości. Dzięki niej to, o czym myślimy, staje się istotne, przyjemne, piękne, bolesne, odpychające, interesujące lub pilne. Daje nam zastrzyk energii, gdy zauważymy coś, co nas interesuje. A także bierze udział w podejmowaniu decyzji i rozpoznaniu – ważąc znaczenie informacji, by skłonić nas do przejścia między różnymi trybami myślenia.

Teraz wiemy, że wzrost poziomu hormonów związany z okresem dojrzewania nie tylko zaostrza emocje, nadając ideom i interakcjom głębokie znaczenie, ale także rozpoczyna krytyczny okres plastyczności sieci mózgowych, w tym DMN, ECN i SN. Nastolatki reagują silnie na sygnały, które powodują reorganizację kluczowych sieci w odpowiedzi m.in. na społeczne doświadczenia. Ten długi czas rozwoju mózgu pozwala nam efektywnie adaptować się do oszałamiającej różnorodności środowisk fizycznych i społecznych – od równika po Arktykę, od grup łowiecko-zbierackich do miast liczących miliony mieszkańców. To niezbędne do bycia człowiekiem.

Przez lata eksperymentów i formułowania teorii zgłębiałam, jak złożone emocje społeczne funkcjonują w mózgu, aż w 2014 roku założyłam własne laboratorium badawcze. W serii badań przeprowadzonych w Pekinie i Los Angeles wraz z moją studentką Xaio-Fei Yang (zbieżność nazwisk przypadkowa) udokumentowałyśmy, jak kultura wpływa na procesy mózgowe związane z doświadczaniem emocji społecznych, takich jak podziw czy współczucie. Wspólnie z Darbym Saxbe, wtedy na stażu podoktorskim, wykazaliśmy, że ludzie różnią się pod względem reakcji mózgowych w czasie przeżywania emocji społecznych – i że sposób, w jaki wypowiadają się w wywiadach, może być predyktorem sposobu przetwarzania tych emocji na poziomie neuronalnym.

Praca z miejscowymi nastolatkami oraz grupą wyjątkowo zdolnych studentów sprawiła, że zaczęłam się zastanawiać, jak kombinacja hormonów i świeżo nabytej umiejętności abstrakcyjnego myślenia społecznego i emocjonalnego działa na mózgi młodych ludzi. To, że przetwarzanie emocji różni się w zależności od osoby i jest kształtowane przez kulturę, co wykazaliśmy, sugerowało, że jednostki przynajmniej częściowo uczą się, jak przeżywać skomplikowane emocjonalne doświadczenia – i że możemy to uchwycić, łącząc wywiady z obrazowaniem fMRI. Wraz m.in. z moimi studentkami Rebeccą Gotlieb i Yang uruchomiliśmy w końcu ambitny projekt badawczy, którego celem było sprawdzenie, jak sposoby, dzięki którym nastolatki nadają sens swojemu życiu, są powiązane z mechanizmami mózgowymi – i jak te wzorce myślenia mogą zmieniać ich mózgi.

W 2012 roku mój zespół zrekrutował 65 uczniów publicznych szkół średnich w Los Angeles. Nastolatki, w wieku od 14 do 18 lat, wywodziły się z różnorodnych biednych miejskich społeczności. Celem badania była długoterminowa obserwacja rozwoju zdolności myślenia i mózgu. Uważaliśmy, że ci młodzi ludzie są szczególnie narażeni na złożone wyzwania i ta wyjątkowa sytuacja pozwoli im dostrzec złożoność ich środowiska społecznego. Pokazaliśmy im filmy o prawdziwych historiach nastolatków z całego świata i spytaliśmy o ich odbiór. Poźniej tego samego dnia zbadaliśmy ich mózgi na trzy sposoby w skanerze fMRI. Procedurę tę powtórzyliśmy po dwóch latach, a przez kolejne trzy kontynuowaliśmy badanie za pomocą ankiet internetowych i rozmów telefonicznych. Większość uczestników eksperymentu przekroczyła już wtedy dwudziestkę.

Wszyscy badani przynajmniej częściowo stosowali szerszy kontekst – mówili o wnioskach, jakie wyciągnęli z przedstawionych im historii, zwłaszcza wtedy, gdy były to historie szczególnie wzruszające. Na przykład pokazałam Iseli, jednej z uczestniczek eksperymentu, film o Malali Yousafzai, nakręcony, gdy ta miała 12 lat i mieszkała w Pakistanie. Dziewczynka postanowiła kontynuować naukę mimo zakazu Talibów. Zapytałam Iselę, jak odebrała tę historię. Oto, co odpowiedziała:

„Poirytowała mnie – dziewczyna chce zostać lekarzem i kontynuować naukę, ale jest smutna […], bo wie, że to będzie bardzo trudne.”

Przytaknęłam, a Isela po chwili kontynuowała:

„To niesamowite, jak to na mnie silnie zadziałało […]. Zaczęłam myśleć o mojej własnej edukacji i o tym, że chcę pójść na studia i kiedyś zostać naukowcem. A jeszcze bardziej poruszyło mnie to, że nie wszyscy mają szansę, by zdobyć wykształcenie albo wybrać, co chcą robić w życiu. Uważam, że to nie w porządku.”

Isela ponownie zamilkła. Jej wzrok wędrował od wizerunku Malali na ekranie komputera do drzewa za oknem. Mówiła dalej:

„Ponadto, im dłużej o tym myślę, ogarnia mnie coraz większy smutek. W niektórych częściach świata nikt nie chce, żeby ludzie się uczyli, próbuje się ich powstrzymać. Choć jednak ta historia mnie motywuje, by pracować ciężej, by się takie rzeczy nie działy. Każdy, wszędzie, powinien mieć szansę [… ]. Chciałabym, żeby wszyscy ludzie byli wolni i mogli decydować o swojej przyszłości.”

Po tym, jak empatycznie zareagowała na konkretny przypadek Malali, Isela poszła dalej, rozważając osobiste i etyczne implikacje tej historii. Jak odkryliśmy, wszystkie nastolatki potrafiły myśleć w sposób transcendentny, ale niektóre, jak Isela, o wiele częściej niż inne. Po wywiadzie poddaliśmy uczniów 10-minutowemu badaniu w skanerze fMRI, aby ocenić interakcje pomiędzy sieciami mózgowymi. Przeprowadziliśmy również tzw. obrazowanie tensora dyfuzji (diffusion tensor), które pozwala zmierzyć zmiany w istocie białej mózgu, składające się z otoczonych osłonką mielinową skupisk wypustek neuronów, którymi komunikują się jego odległe regiony. Na koniec uzyskaliśmy obrazy o wysokiej rozdzielczości tkanek mózgowych, aby oszacować objętość różnych obszarów.

Dla porównania, gdyby pomyśleć o mózgu jak o kraju, skany fMRI pokazałyby, jak ludne są poszczególne miasta i jak intensywna jest między nimi komunikacja; tensor dyfuzji odzwierciedla jakość dróg, a obrazy strukturalne wysokiej rozdzielczości jakość miejskiej infrastruktury. Łącząc te miary, otrzymaliśmy spójny obraz zmian w mózgu na przestrzeni czasu i stwierdziliśmy, że odpowiadały one tendencji nastolatków do myślenia transcendentnego zaobserwowanej podczas pierwszego wywiadu.

Historie, które przedstawialiśmy nastolatkom, były poruszające. W jakim stopniu młodzi ludzie byli zmotywowani do odkrywania głębszego sensu tego, czego się nauczyli? Odkryliśmy, że im bardziej zmagali się z problemami, tym silniejszy był wzrost koordynacji między ECN a DMN w ciągu dwóch lat rozdzielających badania fMRI. Świadczyło to, że zwrot nastolatków w stronę myślenia transcendentnego mógł pomóc tym kluczowym sieciom w skutecznej komunikacji.

Isela i inni młodzi ludzie szli dalej przez życie, rozwijali tę tendencję, poświęcając czas i wysiłek na myślenie o tym, co widzieli, czuli i czego się uczyli, a tym samym ćwiczyli połączenia między sieciami. Co więcej, częstsze myślenie transcendentne przyczyniło się również do wzmocnienia wytrzymałości włókien łączących sieci mózgowe.

Co równie ważne, w wielu kluczowych regionach mózgu, zwłaszcza w węzłach sieci SN i płatach czołowych, odkryliśmy, że im bardzie przeważało myślenie transcendentne w pierwszym wywiadzie, tym wolniejsze było związane z wiekiem zmniejszanie się grubości kory mózgowej. W badaniu z 1999 roku Jay Giedd z University of California w San Diego i jego współpracownicy odkryli ten wzór zmniejszania się grubości, porównując rozwój mózgu u osób w wieku od 4 do 20 lat. Uważa się je za odzwierciedlające zwiększoną efektywność mózgu, ponieważ nieużywane połączenia zanikają. Badania pokazują teraz, że historia jest bardziej skomplikowana, ponieważ spowolnione zmniejszanie grubości jest powiązane z mniejszym stresem i wyższą inteligencją. Interesujące jest również to, że u około połowy naszych nastolatków skłonność do transcendentnego myślenia była nawet predyktorem wzrostu objętości kory mózgowej – najwyraźniej sprawiało ono, że mózg rósł szybciej niż się kurczył w wyniku normalnego procesu przycinania synaptycznego.

Im bardziej nastolatki zmagały się z szerszym kontekstem i starały wyciągnąć lekcje ze usłyszanych historii, tym bardziej rozwijały się ich mózgi w ciągu następnych dwóch lat. Myślenie transcendentne zdaje się wspomagać komunikację między DMN a ECN, spowalniać utratę szarej materii, a nawet fizycznie budować mózg. Ten wieloaspektowy wzrost mózgu z kolei, był predyktorem silniejszego rozwoju tożsamości, miary tego, w jakim stopniu nastolatek twierdził, że myśli o tym, kim jest i co reprezentuje, jak opisał to w swojej pracy Erikson. (W przeciwieństwie do tego, nastolatki, które mówią, że „po prostu dostosowują się do większości” i „rzadko próbują czegoś na własną rękę”, nie mają silnego poczucia własnej tożsamości.) Co ważne, te wyniki nie wykazywały żadnej korelacji z IQ nastolatków, które zmierzyliśmy, ani z zasobami finansowymi ich rodzin lub poziomem wykształcenia rodziców. Nie miał związku także z płcią czy grupą etniczną.

Jako młodzi dorośli, około pięciu lat po pierwszym wywiadzie i skanie mózgu, młodzież, którą charakteryzowało w większym stopniu myślenie transcendentne i wzrost mózgu, zgłaszała również większą satysfakcję z życia. Odkryliśmy coś naprawdę głębokiego: tendencja nastolatka do wkładania wysiłku w głębokie myślenie i nadawanie sensu temu, co obserwuje, może być sama w sobie źródłem rozwoju mózgu, który wspiera dobrostan.

Nasze wyniki są również zgodne z wynikami niedawnych badań w dziedzinie zdrowia psychicznego młodzieży, które są związane z tymi samymi sieciami mózgowymi, których rozwój, jak odkryliśmy, wspiera myślenie transcendentne. Jedno z badań kierowane przez Caterinę Stamoulis z Harvard University niedawno wykazało, że nastolatki ze słabiej połączonymi obwodami mózgowymi były podatniejsze na emocjonalne skutki stresu wywołanego pandemią. Z innego badania, przeprowadzonego przez Patricię Kuhl z University of Washington, w którym wykorzystano tę samą dużą ilość gromadzonych w długim terminie danych, wynika, że stres związany z pandemią wiązał się ze zwiększonym i przedwczesm zmniejszaniem się grubości kory mózgowej u nastolatków. Relacje między tymi wynikami a naszymi są skomplikowane i subtelne, ale generalnie świadczą, że myślenie transcendentne sprzyja wzorcowi strukturalnego wzrostu w korze mózgowej oraz łączności sieciowej, które są związane z odpornością.

Przyczyną zaburzeń nastroju u niektórych osób może być to, że ich umysł wykazuje mniejszą zdolność szybkiego przełączania się między różnymi trybami myślenia. (Ta idea była rdzeniem opracowanej przed ponad ćwierć wiekiem teorii psychiatry dziecięcego Dana Siegela dotyczącej „integracji” umysłu w zdrowiu psychicznym; odpowiada także modelowi „trzech sieci” Vinoda Menona w psychiatrii, obejmującemu SN, DMN i ECN.) Umysł może być tak skoncentrowany na radzeniu sobie z zadaniami lub zagrożeniami, że utkwi w trybie kontroli wykonawczej, martwiąc się lub pracując kompulsywnie, co występuje w przypadku lęku, lub w trybie domyślnym, charakteryzującym się zamyśleniem i niemożnością działania w sposób ukierunkowany na cel, co z kolei oznacza depresję. W przeciwieństwie do tego, młodzi ludzie, którzy potrafią w sposób zorganizowany korzystać z różnych sieci mózgowych, mogą lepiej zarządzać swoją uwagą, umieć stawiać się w sytuacji innych ludzi i ogólnie mieć lepsze relacje z otoczeniem i odczuwać większe zadowolenie z życia.

Kiedy nasi uczestnicy badania byli w laboratorium, poprosiliśmy ich także o zgłoszenie wszelkich aktów przemocy w swojej społeczności, a następnie przeprowadziliśmy wywiady dotyczące rozumienia przyczyn i możliwych rozwiązań takich problemów. Zgodnie z ustaleniami wynikającymi z badań mózgów żołnierzy wysyłanych na wojnę i osób cierpiących na zespół stresu pourazowego, ekspozycja na przemoc u naszych nastolatków była związana ze zmniejszeniem grubości kluczowego regionu mózgu w sieci SN, przedniej części zakrętu obręczy (anterior middle cingulate cortex, ACC), który jest zaangażowany w przetwarzanie bólu, motywację i uczenie się. Na pocieszenie jednak odkryliśmy również, że u nastolatków, które zastanawiały się nad szerszym kontekstem historycznym, kulturowym lub społecznym przestępstw i nie ograniczały do obwiniania bezpośrednich sprawców, występował efekt ochronny. Im więc bardziej transcendentne myślenie, tym wolniejsze zmniejszanie się grubości ACC.

Ostatecznie stwierdziliśmy, że myślenie transcendentne może być dla umysłu i mózgu nastolatka tym, czym ćwiczenia fizyczne dla ciała. Uważamy, że nastolatki, które w naszych wywiadach w większym stopniu wykazywały myślenie transcendentne, były na co dzień rozważniejsze i ciekawsze życia, a silne emocje wykorzystywały do napędzania takiego myślenia, a nie powierzchownego i reaktywnego. Wyniki badania świadczą, że młodzi ludzie odgrywają dużą rolę w rozwoju własnego mózgu, próbując zrozumieć społeczne reguły.

Co to oznacza dla społeczeństwa? Szkoły zazwyczaj koncentrują się na tym, co uczniowie wiedzą i potrafią zrobić, a rodzice pomagają dzieciom odnieść sukces w tym ukierunkowanym na wynik systemie. To prawda, że nastolatki potrzebują do nauki bogatych, istotnych treści, a ciężka praca w szkole jest ważna. Jednak nasze badania wskazują, podobnie jak coraz więcej innych, że uwaga powinna skupiać się przede wszystkim na tym, jak nastolatki myślą i czują. Jaką korzyść odniesie się z umiejętności matematycznych, jeśli nie będzie się ich potrafiło wykorzystać przy podejmowaniu decyzji finansowych? Co da znajomość przebiegu wojny secesyjnej bez zdolności głębokiego przemyślenia etyki i motywacji uczestników tego konfliktu oraz jego wpływu na porządek społeczny? Po co studiować nauki przyrodnicze, jeśli nie będzie można wykorzystać zdobytej wiedzy do rozróżnienia podczas pandemii zaleceń fałszywych od opartych na dowodach?

Te wyniki sprawiają, że dociera do mnie, jak uformowało mnie moje wychowanie. Moi rodzice byli ludźmi miasta, ale postanowili wychować swoje dzieci w lesie w Connecticut. Gdy huragan powalił drzewa, powstała przestrzeń, która się stała pastwiskiem dla zwierząt, które hodowaliśmy i których mlekiem i mięsem się żywiliśmy, a wyrwane pnie przerobiliśmy na deski, z których zbudowaliśmy stodołę i ogrodzenia. Biegałam po lesie z rodzeństwem, przyjaciółmi i psami, jeździłam konno i uczyłam dzieci z sąsiedztwa, jak jeździć, pomagałam owcy w porodzie, a klucza do domu nie widziałam, dopóki nie poszłam na studia. Czasami trudno było mi się odnaleźć w szkolnych strukturach, bo byłam przyzwyczajona do swobody w poznawaniu świata. Ale jako osoba dorosła, patrząc wstecz, widzę, jak możliwość podążania za swoimi zainteresowaniami przygotowała mnie do angażowania się zarówno w myślenie skupione, jak i otwarte, oraz do nieustannego pielęgnowania swoich pasji.

W 2019 roku, aby skupić się na tych kwestiach, na University of Southern California założyłam Center for Affective Neuroscience, Development and Education (CANDLE). Nasz zespół szczególnie interesuje się ciekawością młodych ludzi i ich gotowością do rozważania różnych perspektyw, wielkich idei i implikacji różnych zdarzeń, a także sposobami, w jakie nauczyciele mogą ich w tym wspierać. Nastolatki są chętne do poznawania skomplikowanych zagadnień. Innowacyjne szkoły mogą zachęcać uczniów do udziału w zajęciach pozwalających na rozwój zainteresowań, poszerzanie wiedzy, doskonalenie umiejętności i zadawanie pytań. Na przykład w tego typu szkołach w stanie Nowy Jork zajęcia kończą się nie testami, ale prezentowaniem przez uczniów tego, czego się nauczyli, przed nauczycielami i kolegami.

Oto jak pewien uczeń w jednej z tych szkół, który zawsze wcześniej miał problemy z matematyką, opisał, jak próbował rozwiązać paradoks dychotomii Zenona z Elei, polegającym na tym, że ktoś idąc do celu, za każdym razem zmniejsza odległość od niego o połowę, ale nigdy celu nie osiąga:

„Chcę być pierwszą osobą w mojej rodzinie, która ukończy college. […] Nigdy jednak nie wyobrażałem sobie, że mogę osiągnąć taki poziom w matematyce. Szkoła pomogła mi nauczyć się logicznie i nieschematycznie myśleć, stosować różne podejścia […]. Dwa miesiące pracowałem nad rozwiązaniem problemu „dochodzenia do celu” […]. Dzięki temu zacząłem myśleć o granicach i asymptotach. [...] Zafascynowałem się tym, co skończone i nieskończone. Potrafiłem to połączyć ze swoim życiem.”

Zastanówmy się – połączył paradoks Zenona ze swoim życiem. Dzięki wsparciu w zakresie konkretnych umiejętności, poczuł, że może zgłębić trudny problem matematyczny, który go zafascynował, być może dlatego, że przechodząc od matematyki (i angażując swoje ECN) do rozważania wielkich idei (i aktywując DMN), uruchomił SN – tę sieć mózgową, która daje „poczucie się sobą”.

W myśleniu transcendentnym nastolatki łączą swoją wiedzę i umiejętności oraz silną zdolność przeżywania emocji, nadając sens swoim światom. Na chwilę przestają się zajmować bieżącymi sprawami, zanurzając się w umysłowej przestrzeni, gdzie mogą bezpiecznie eksplorować różne idee i szukać sensu życia. Budują wyobrażone światy, definiują swoje ja, zmagają się z alternatywnymi rozwiązaniami i dochodzą do wniosków, które poprowadzą ich, i nas, w przyszłość.