У таксистов и водителей скорой помощи вероятность смерти от болезни Альцгеймера ниже, чем у представителей практически любой другой профессии. Таков был неожиданный результат исследования 2024 года, в ходе которого были проанализированы свидетельства о смерти почти 9 миллионов человек в США.

Эти выводы заставили меня задуматься, ведь эти две профессии, как и моя собственная работа, опираются на одно и то же: карты.

Я более двух десятилетий провожу, вглядываясь в карты. Не в бумажные карты на стене, а в цифровые с множеством слоёв: границы зон затопления, наложенные на кварталы переписи, зоны повышенной аварийности, нанесённые на геометрию дорог, и спутниковые данные об осадках, сшитые по речным бассейнам. Большая часть моей работы в качестве инженера‑строителя и инженера‑эколога выполняется с помощью ГИС — то есть геоинформационных систем. Инженеры, такие как я, одновременно удерживают в голове несколько пространственных взаимосвязей, анализируя расположение объектов относительно друг друга в масштабах от городского квартала до целого водосборного бассейна.

Я всегда считал, что пространственное мышление, основанное на работе со слоями карт, носит исключительно профессиональный характер. Но то исследование, посвящённое водителям такси и машины скорой помощи, заставило меня задуматься: а не приносит ли вся эта умственная работа пользу мозгу?

Мозг таксистов

Из 9 миллионов свидетельств о смерти за период с января 2020 года по декабрь 2022 года, которые изучили исследователи, водители такси и скорой помощи продемонстрировали самый низкий риск смерти от болезни Альцгеймера среди 443 профессий. С поправкой на возраст, пол, расу, этническую принадлежность и уровень образования примерно 1 из 100 водителей такси и санитарных машин умер от болезни Альцгеймера, в то время как в целом этот показатель составлял 1 из 60 человек.

Эта закономерность не распространялась на другие профессии, связанные с вождением. Исследователи пришли к выводу, что ключом к снижению риска развития болезни Альцгеймера является не само вождение, а непрерывная навигация в режиме реального времени: постоянная работа по определению своего местоположения в пространстве, отслеживанию пункта назначения и обновлению ментальной карты по мере изменения условий. Водители, чья работа основана на фиксированных или заранее определённых маршрутах, такие как водители автобусов и пилоты самолётов, по‑видимому, не имеют подобного преимущества.

Исследователи полагают, что связь между работой, требующей интенсивной навигации, и снижением риска развития болезни Альцгеймера связана с гиппокампом — частью мозга, отвечающей за память и пространственную ориентацию. Это одна из первых областей мозга, поражаемых болезнью Альцгеймера: проблемы с пространственной ориентацией и навигацией относятся к числу самых ранних признаков заболевания, иногда проявляющихся ещё до явной потери памяти.

В одном из знаковых исследований 2000 года нейробиологи сравнили мозг лицензированных лондонских таксистов с мозгом людей, не работающих в такси. Их результаты впервые подтвердили с помощью структурной визуализации, что области взрослого мозга могут изменяться в измеримой степени под воздействием постоянной необходимости ориентироваться в пространстве. Чтобы получить лицензию, лондонские таксисты должны запомнить более 25 000 улиц в радиусе 10 км от Чаринг‑Кросс — на то, чтобы выучиться и пройти испытание, известное как «The Knowledge of London» [«Знание Лондона»], требуется от трёх до четырёх лет.

Исследователи обнаружили, что у лондонских таксистов заметно больше серого вещества в задней части гиппокампа — области мозга, связанной с хранением крупномасштабных пространственных карт. Объём этого участка коррелировал с опытом: чем дольше человек работал таксистом, тем больше был этот участок мозга. Это изменение формировалось в результате практики, а не было врождённым. Хотя люди, обладающие хорошими навигационными способностями, могут склоняться к выбору такой профессии, сама работа действительно оказывает влияние на мозг.

В совокупности эти два исследования дают убедительные доказательства: работа, интенсивно задействующая гиппокамп, может изменить его структуру, а эта перестройка может защитить от одного из самых страшных заболеваний, связанных со старением.

Как сюда вписываются специалисты по картам

Картографы, градостроители и специалисты по геопространственному анализу проводят свои рабочие дни, постоянно занимаясь пространственным мышлением. Специалист по геоинформационным системам может с помощью компьютера наложить данные о населении на карты зон затопления, чтобы определить, кто подвергается риску, или анализировать спутниковые снимки для составления карты растительного покрова после лесного пожара. Исследователи одновременно работают с несколькими слоями данных, системами координат и масштабами.

Задействует ли пространственное мышление через экран гиппокамп так же, как передвижение по реальному городу?

В то время как таксист ориентируется, находясь внутри сцены на уровне улиц, исследователи ГИС представляют пространство сверху в виде карты — то, что когнитивные учёные называют аллоцентрическим мышлением. Но эти две перспективы пересекаются в мозге: гиппокамп также строит карты с внешних точек зрения, а не только с позиции самого навигатора.

Исследования когнитивных карт приводят к тому же выводу, что и исследование таксистов. В 2023 году исследователи применили модель машинного обучения к данным о более чем 22 500 человек из национального набора данных и смогли с точностью 84% предсказать, в каких почтовых индексах отмечается более высокая заболеваемость болезнью Альцгеймера, основываясь на сложности окружающей среды. Те, кто жил в пространственно сложной среде — такой, которая вынуждает активно строить карты, например, плотная уличная сеть с многочисленными перекрёстками, разнообразными достопримечательностями и ориентирами, а также множеством вариантов маршрутов, — были менее подвержены риску развития болезни Альцгеймера.

[Автор данной статьи не сделал важного уточнения, что это вовсе не означает, будто жизнь в городе страхует от Альцгеймера, а все деревенские жители поголовно от него мрут. В самой научной статье так и написано, что причинно‑следственной связи такой корреляции не установлено. Наверняка играет роль огромное количество факторов. Всё, что можно сказать, это что «в этой конкретной выборке характеристики более сложной городской среды хорошо помогали модели отличать районы с разной долей участников с диагнозом Альцгеймера» / прим. перев.]

В последующем исследовании была установлена связь между геопространственной сложностью окружающей среды и увеличенным объёмом областей мозга, отвечающих за пространственную навигацию. Исследователи выдвинули гипотезу, что регулярное построение когнитивных карт тренирует именно те нейронные цепи, которые в первую очередь поражает болезнь Альцгеймера. Постоянное задействование когнитивных систем, участвующих в пространственной навигации, может помочь отсрочить проявление симптомов заболевания.

Однако эти два исследования сосредоточены на том, где живут люди, а не на том, чем они занимаются. Остаётся непроверенным, тренирует ли пространственное мышление через экран те же нейронные цепи, что и реальная навигация по городу.

Защита вашего мозга

Вопрос о том, защищает ли длительное пространственное мышление мозг, имеет значение не только для картографов и таксистов. Исследования неоднократно выявляли связь между интеллектуально сложными профессиями и замедлением когнитивного спада, а также снижением риска деменции — даже с учётом уровня образования.

Исследования когнитивного резерва — способности мозга продолжать функционировать, несмотря на заболевание — могут помочь объяснить, почему два человека с одинаковой тяжестью заболевания могут демонстрировать заметно разные уровни когнитивных нарушений. Если сложное пространственное мышление защищает мозг, то то, как общество организует школьное образование, профессиональную подготовку и пенсионное обеспечение, становится вопросом здоровья мозга.

Пространственное мышление можно тренировать, и возможностей для такого обучения полно. Обучение работе с ГИС и дистанционным зондированием доступно в рамках программ по географии, инженерии, общественному здравоохранению и экологическим наукам по всему миру.

Если постоянная работа с пространственным мышлением может помочь мозгу укрепить те нейронные цепи, которые болезнь Альцгеймера поражает в первую очередь, то её ценность выходит далеко за рамки тех технических навыков, которые при этом формируются.