Таксисты и водители скорой помощи реже умирают от болезни Альцгеймера, чем представители почти любой другой профессии. Такой неожиданный результат дало исследование 2024 года, в котором проанализировали свидетельства о смерти почти 9 миллионов человек в США.
Эти данные особенно интересны для инженеров, работающих с картами: обе упомянутые профессии опираются на то же, на чём строится работа гражданских и экологических инженеров — на карты.
Более двух десятилетий инженерная работа с географическими информационными системами (ГИС) строится вокруг многослойных цифровых карт: границы паводков накладываются на кварталы переписи, горячие точки аварий сопоставляются с геометрией дорог, спутниковые данные об осадках сшиваются по речным бассейнам. Такая работа требует удерживать в голове несколько пространственных отношений одновременно, оценивая, где что расположено относительно чего — от масштаба городского квартала до целого водосборного бассейна.
Долгое время пространственное мышление через слои карт воспринималось как чисто профессиональный навык. Но исследование про таксистов и водителей скорой помощи заставило задуматься: не приносит ли эта постоянная умственная работа пользу мозгу как таковому?
Мозг таксиста
Из 9 миллионов свидетельств о смерти за период с января 2020 по декабрь 2022 года, которые изучили исследователи, у таксистов и водителей скорой помощи оказался самый низкий риск смерти от болезни Альцгеймера среди 443 профессий. После корректировки по возрасту, полу, расе, этнической принадлежности и уровню образования, от Альцгеймера умирал примерно 1 из 100 таксистов и водителей скорой помощи — против 1 из 60 в среднем по всем профессиям.
Эта закономерность не распространялась на другие водительские профессии. Исследователи пришли к выводу, что ключевым фактором снижения риска Альцгеймера служит не само вождение, а непрерывная навигация в реальном времени: постоянная задача определять своё положение в пространстве, отслеживать точку назначения и обновлять мысленную карту по мере изменения условий. Водители, чья работа строилась на фиксированных или заранее заданных маршрутах — например, водители автобусов и пилоты самолётов, — не демонстрировали похожего преимущества.
Исследователи связывают эту закономерность с гиппокампом — областью мозга, отвечающей за память и пространственную навигацию. Именно гиппокамп одним из первых поражается при болезни Альцгеймера: проблемы с пространственной навигацией и ориентацией относятся к самым ранним признакам заболевания, иногда проявляясь ещё до явных нарушений памяти.
В знаменитом исследовании 2000 года нейробиологи сравнили мозг лицензированных лондонских таксистов с мозгом людей, не занимающихся этой работой. Результаты дали первое подтверждение с помощью структурной визуализации того, что области мозга взрослого человека способны измеримо меняться под воздействием устойчивой навигационной нагрузки. Чтобы получить лицензию, лондонские таксисты должны запомнить более 25 000 улиц в радиусе шести миль от Чаринг-Кросс — испытание, известное как «The Knowledge», подготовка к которому занимает три-четыре года.
Учёные обнаружили, что у лондонских таксистов измеримо больше серого вещества в задней части гиппокампа — области мозга, отвечающей за хранение крупномасштабных пространственных карт. Объём этой области коррелировал с опытом: чем дольше человек работал водителем, тем больше была эта область мозга. Изменения формировались за счёт практики, а не были врождёнными. Хотя люди с хорошими навыками навигации могут тяготеть к такой работе, сама работа тоже оказывает влияние на мозг.
Вместе эти два исследования складываются в целостную картину: работа, интенсивно нагружающая гиппокамп, может изменять его структуру, а такое изменение может защищать от одной из самых пугающих болезней старения.
Место специалистов по картам
Картографы, градостроители и геопространственные аналитики проводят рабочий день в режиме непрерывного пространственного мышления. Специалист по геоинформационным системам может накладывать данные о населении на карты паводковых зон, чтобы определить, кто в зоне риска, или анализировать спутниковые снимки, чтобы отследить изменение растительного покрова после лесного пожара. Такая работа требует одновременно удерживать в голове несколько слоёв данных, систем координат и масштабов.
Возникает вопрос: активирует ли пространственное мышление через экран гиппокамп так же, как передвижение по реальному городу?
Таксист ориентируется, находясь внутри сцены — на уровне улицы, тогда как специалисты по ГИС представляют пространство сверху, как карту — это то, что когнитивисты называют аллоцентрическим мышлением. Но эти два способа восприятия пересекаются в мозге: гиппокамп строит карты и с внешней точки зрения, не только с позиции самого навигатора.
Исследования когнитивных карт подводят к тому же выводу, что и работа про таксистов. В 2023 году исследователи применили модель машинного обучения к данным более чем 22 500 человек из национального набора данных и смогли предсказать, в каких почтовых индексах уровень заболеваемости Альцгеймером выше, с точностью 84% — исходя лишь из сложности окружающей среды. Люди, живущие в пространственно сложной среде — той, что вынуждает активно строить мысленные карты: с плотной сетью улиц, множеством перекрёстков, разнообразными точками интереса и ориентирами, множеством вариантов маршрута — реже заболевали Альцгеймером.
Последующее исследование связало геопространственную сложность среды проживания с увеличением объёма мозговых областей, отвечающих за пространственную навигацию. Исследователи предположили, что регулярное построение когнитивных карт тренирует именно те нейронные цепи, которые Альцгеймер атакует первыми. Постоянная нагрузка на когнитивные системы, участвующие в пространственной навигации, может помочь отсрочить симптомы заболевания.
Однако оба этих исследования фокусируются на месте проживания людей, а не на характере их работы. Вопрос о том, задействует ли пространственное мышление через экран те же нейронные механизмы, что и реальная навигация по городу, остаётся открытым.
Защита мозга
Вопрос о том, защищает ли устойчивое пространственное мышление мозг, касается далеко не только картографов и таксистов. Исследования неоднократно фиксировали связь между интеллектуально сложными профессиями и замедленным когнитивным снижением и более низким риском деменции, причём даже после учёта уровня образования.
Исследования когнитивного резерва — способности мозга продолжать функционировать несмотря на болезнь — помогают объяснить, почему у двух людей со схожей степенью поражения мозга может наблюдаться заметно разный уровень когнитивных нарушений. Если требовательное к вниманию пространственное мышление действительно защищает мозг, то вопросы устройства школьного образования, профессиональной подготовки и выхода на пенсию становятся вопросами здоровья мозга.
Пространственное мышление можно тренировать, и возможности для такой тренировки уже широко доступны. Курсы по ГИС и дистанционному зондированию предлагаются по всему миру в рамках программ по географии, инженерии, общественному здравоохранению и экологическим наукам.
Если устойчивая практика пространственного мышления действительно помогает мозгу укреплять нейронные цепи, которые Альцгеймер атакует первыми, её ценность выходит далеко за рамки технических навыков, которые она развивает.