Книга: Как работает мозг

Слова

Слова

Хотя дети обычно начинают говорить в два или в три года, печать речи лежит уже на первых звуках, которые они издают. Может показаться, что младенцы всего мира кричат одинаково, но исследования показали, что на самом деле они усваивают интонации родного языка еще в утробе матери. Судя по всему, уже на последних месяцах внутриутробного развития младенцы слышат звуки голосов снаружи и учатся им подражать. Поэтому в Германии новорожденные обычно кричат с понижающейся интонацией, характерной для немецкого языка, а во Франции — с повышающейся²¹.

а) Чтение сопровождается возбуждением зрительной коры.

б) Восприятие речи на слух сопровождается возбуждением слуховой коры,

в) Обдумывание слов сопровождается возбуждением зоны Брока — центра артикуляции,

г) Обдумывание слов и их произнесение сопровождается активностью многих областей мозга.

Разбираться в смысле произносимых слов — чудовищно сложное занятие. Во-первых, мозгу требуется узнать в звуках, которые он слышит, звуки речи. Это предварительное узнавание может осуществляться при участии таламуса и завершаться в первичной слуховой коре. Затем информация о звуках речи перенаправляется в речевые зоны для обработки, в то время как другие внешние звуки (шумы, музыка и невербальные сигналы — фырканье, визг, смех, вздохи, покашливания и нечленораздельные восклицания) обрабатываются в других местах.

Большинство наших знаний о расположении участков мозга, задействованных в речевых функциях, получены в ходе исследований людей, страдающих нарушениями речи, которые вызваны инсультом и другими повреждениями мозга. Симптомы, наблюдаемые у некоторых из таких пациентов, весьма своеобразны. Например, они умеют свободно говорить, но не имеют ни малейшего представления о том, что именно они говорят, или умеют читать, но не умеют писать.

Речевые зоны коры, расположенные у 95 % людей в левом полушарии, со всех сторон окружают слуховую кору. Они занимают более половины поверхности височной доли левого полушария и достигают ее краев, заходя на теменную и лобную доли. Две главные речевые зоны — Вернике и Брока — были открыты более века назад, но результаты недавних исследований с использованием методов нейровизуализации указывают на то, что в речевых функциях задействованы и некоторые другие зоны. К их числу относится часть островка — скрытого участка коры, расположенного внутри большой складки, так называемой сильвиевой борозды, отделяющей друг от друга височную и лобную доли²². Давно предполагалось, что каждая из главных речевых зон коры разделена, подобно зонам сенсорной коры, на множество отделов и подотделов, обрабатывающих разные типы информации, но лишь в последние несколько лет методы нейровизуализации позволили нам начать разбираться в этой системе.

Определив, что мы слышим речь, наш мозг приписывает словам какой-либо общий смысл, одновременно разделяя прерывистую, загрязненную и запутанную ленту слышимых звуков на элементы — отдельные слова или фразы. То и другое необходимо делать параллельно (еще один пример умения мозга одновременно обрабатывать информацию разными способами), потому что, не понимая смысла, разобраться в структуре речи почти невозможно. Попробуйте послушать человека, говорящего с обычной скоростью на незнакомом иностранном языке, и вам будет трудно понять, где начинаются и где заканчиваются предложения, не говоря уже о том, где сложные предложения делятся на простые. И точно так же, не понимая структуры речи, сложно понять ее смысл, вот например отрывок без знаков препинания и вам уже наверное трудно разбирать что здесь написано но пунктуация это лишь один из аспектов структуры речи и если я слов порядок не запутаю совсем идет будет понятно уже о речь вам чем вот как важна структура речи для смысла. Убедиться как могли вы.

Один из навыков, необходимых на этом этапе, состоит в умении отделять друг от друга очень быстро меняющиеся звуки. Например, разница между отдельными согласными звуками, такими как ^аП” в слове “пас” и “Б” в слове “бас”, заметна лишь в течение долей секунды. Если вы ее не уловите, вам будет сложно понять, о спорте или о музыке идет речь. С неспособностью быстро различать такие звуки может быть связано специфическое расстройство речи (СРР), при котором дети, в остальном неглупые и не страдающие нарушениями внимания, оказываются не в состоянии нормально понимать устную речь²³. Неврологи обнаружили в мозге рядом с зоной Вернике маленький участок ткани площадью около квадратного сантиметра, активирующийся только тогда, когда мы слышим согласные звуки. Если деактивировать эту область с помощью электромагнитных волн, испытуемым становится трудно понимать слова, для идентификации которых требуется различать согласные, в то время как слова, различаемые прежде всего по гласным, они по-прежнему понимают без труда. Причиной развития СРР может быть сниженная активность этого участка мозга.

Сосчитайте все буквы З в этом предложении (ответ на следующей странице).

Область коры, определяющую структуру слышимой речи (если у нее есть структура), еще предстоит выявить. Выдающийся лингвист Ноам Хомски и его ученик Стивен Пинкер приводили убедительные аргументы в пользу наличия у нас в мозге “языкового органа”, но что он может собой представлять и где может находиться, пока неизвестно. У людей, потерявших в результате мозговой травмы способность структурировать предложения, обычно наблюдаются повреждения в районе передней части речевых зон коры²⁴, поэтому не исключено, что синтаксис задается где-то в районе зоны Брока, расположенной спереди от зоны Вернике. Не исключено также, что синтаксисом заведует подкорковая область, расположенная между зонами Брока и Вернике. Пинкер предположил, что орган языка может быть не компактным модулем, а системой возбуждения нейронов, размазанной по мозгу, подобно сбитому автомобилем животному. Есть и другая версия: анатомического модуля, отвечающего за синтаксис, не существует, и синтаксис обеспечивается взаимодействиями нейронов или форм нейронной активности, локализованных во многих разных областях мозга.

Анализ смысла слов осуществляется или в зоне Вернике, или очень близко от нее, в участке коры вдоль верхнего и заднего краев височной доли, примыкающем к теменной доле. Повреждения связей между первичной слуховой корой и зоной Вернике могут вызывать особое речевое нарушение, которое называют словесной глухотой. Люди, страдающие этим расстройством, неспособны понимать устную речь, но могут при этом вполне нормально читать, писать и говорить. “Я слышу голоса, но не слышу слов”, — рассказывал один пациент. “Человеческая речь звучит для меня как непрерывное нечленораздельное жужжание, лишенное ритма”, — объяснил другой²⁵.

Повреждения самой зоны Вернике вызывают нарушения другого типа. Пациенты, страдающие афазией Вернике, абсолютно свободно разговаривают, грамматические конструкции у них в порядке, и услышав кого-нибудь из них издалека, сложно заподозрить неладное. Но стоит вслушаться в их речь, и становится ясно, что значительная часть того, что они произносят, лишена смысла. Вместо правильных слов они используют неправильные или несуществующие, и содержание такой речи теряется за бессмысленной формой. Причем люди, страдающие этим расстройством, и сами не понимают собственных слов, поэтому не могут следить за речью. Складывается впечатление, что они пребывают в счастливом неведении относительно околесицы, которую несут. Это нарушение коммуникативных способностей затрудняет оценку общего уровня интеллекта таких пациентов, но в целом их рассудочные способности, судя по всему, остаются в норме.

Приведенный выше сюрреалистический рисунок используется психологами в одном из тестов на умственные расстройства. Вот как описывает этот рисунок пациент, страдающий афазией Вернике: “Ну, здесь... мать ушла работать тут свою работу там отсюда, чтобы лучше, но когда она смотрела, два мальчика смотрели в другой части. Одна их маленькая плитка здесь в ее время. Она работает в другой раз, потому что готовится. И вот два мальчика работают вместе, и один тайком пробирается, делает свою работу, а ему дальше развление в тот раз у него была”²⁶.

Некоторые формы дислексии могут быть проявлениями диссоциативных расстройств, связанных с инактивацией или отсутствием нейронных путей, соединяющих разные модули мозга. Результаты исследования, в ходе которого мозг испытуемых, страдающих и не страдающих дислексией, сканировали во время выполнения ими сложного задания, связанного с чтением, указывают на то, что у пациентов, страдающих этим нарушением, зоны Вернике и Брока работают несогласованно. При выполнении подобных заданий у них, в отличие от здоровых людей, не активируется важная нейронная связь, проходящая в районе островка. “Молчание” этой связи приводит к тому, что такие пациенты неспособны одновременно понимать слова (функция зоны Вернике) и произносить их вслух (функция зоны Брока).

Рассказы пациентов, страдающих афазией Вернике, иногда весьма выразительны. Один больной, пытаясь объяснить, кем он работал, объяснял: “Я был начальником этого, и жалоба была, чтобы обсудить тонации, какого типа они были... и держаться от разных трюкул, чтобы добыть мне из атрибута разговождения”²⁷.

Такого рода речь льется из уст пациентов совершенно свободно, и каким бы странным ни было ее содержание, им совсем не трудно все это произносить. Это происходит оттого, что произнесением слов управляет другая часть мозга.

Зона Брока располагается впереди зоны Вернике, в боковой части лобной доли. Она примыкает к моторной коре, причем именно к тем ее частям, которые управляют движениями челюсти, гортани, языка и губ. По-видимому, именно в этой зоне коры содержатся программы, дающие соседним участкам моторной коры инструкции, как производить членораздельную речь. Люди, у которых повреждена эта зона мозга, прекрасно понимают все, что им говорят, и хорошо знают, что они сами хотят сказать. Но — не могут. Обычно им удается выдавить из себя лишь несколько существительных или глаголов, произносимых отрывисто, в телеграфном стиле: “Печенье... падает... табуретка... вода... выливается”. Некоторые пациенты, страдающие афазией Брока, вообще не способны говорить. Но иногда, подобрав единственное подходящее слово, им удается сразу сказать о многом. Профессор Кристин Темпл описывает в книге “Мозг” свой визит к пациенту, страдавшему афазией Брока и недавно подхватившему сильный насморк. “Нос”, — сказал он вместо приветствия²⁸. Смысл ситуации был вполне ясен.

Удалось ли вам насчитать шесть букв З? Может быть, и нет. Многие люди находят только четыре, пропуская букву З в предлоге “из”, потому что мозг воспринимает маленькие знакомые слова как единый символ, не разбивая их на составляющие, как он делает с более длинными и не столь знакомыми словами. По-видимому, информация, связанная со словами этих двух типов, обрабатывается в разных отделах мозга.

Повреждения участков коры, прилегающих к зонам Брока или Вернике, вызывают широкий спектр специфических нарушений речи. Например, при повреждении связей между зоной Вернике и зоной Брока человек может лишиться способности повторять услышанное. Это происходит потому, что информация о словах, которые человек слышит (регистрируемых зоной Вернике), не передается в зону Брока (ответственную за произнесение слов). Еще один пример — люди, постоянно повторяющие то, что им говорят. Это расстройство называют эхолалией. Его может вызывать чрезмерная активность связей, соединяющих зоны Брока и Вернике, в результате которой информация из зоны Вернике автоматически передается в зону Брока, и другие области коры не в состоянии подавлять ее передачу.

Иногда случается, что тяжелый инсульт или иная мозговая травма приводит к повреждению областей, окружающих речевые зоны коры, и оставляет их отрезанными от остального мозга. Пациенты, получившие такие травмы, обычно немы и, судя по всему, не понимают ничего из того, что им говорят. Но они могут повторять слова и заканчивать хорошо известные фразы. Например, услышав начало общеизвестного стишка “Розы красные”, такой пациент продолжит: “Фиалки синие”. Это лишний раз доказывает, что отдельные речевые навыки могут существовать отдельно от других умственных способностей.

Читать и писать дети учатся уже после того, как научатся говорить, и чтению и письму их приходится учить: ребенок не овладевает этими навыками сам, естественным образом, как он овладевает речью. По-видимому, это связано с тем, что чтение и письмо были изобретены не так уж давно по эволюционным меркам, и эволюция не наделила нас специфической системой обслуживания этих функций. Поэтому мы пишем и читаем, приспособив для этого речевые зоны, эволюционировавшие как система устной речи, и некоторые части систем распознавания объектов и жестикуляции³⁰.

Обработка информации, связанной с устной речью, происходит сразу в нескольких разных областях мозга, и система, отвечающая за чтение и письмо, работает по этому же принципу. Умение читать и писать зависит от зрительных (или осязательных, как в случае шрифта Брайля) способностей и от умения использовать тонкие манипуляции, орудуя письменными принадлежностями, а также от работы речевых зон мозга. Поэтому не удивительно, что области мозга, ответственные за чтение и письмо, располагаются в тех местах, где зоны, обеспечивающие все вышеперечисленное, соприкасаются.

Непосредственно за зоной Вернике и немного выше ее располагается участок мозга, где (на краях затылочной, теменной и височной долей) сталкиваются зрительная, пространственная и речевая системы. Этому участку соответствует выпуклость — угловая извилина, которая, по-видимому, служит мостом между системой распознавания зрительных образов и остальными системами, связанными с языком. Повреждения угловой извилины могут приводить к нарушениям навыков чтения и письма одновременно. Если же повреждается область, окружающая угловую извилину, это может приводить к весьма специфическому расстройству, при котором человек сохраняет способность писать, но лишается способности читать про себя. Одна женщина, известная под инициалами J. О., понимает устную речь и умеет писать как здоровый человек, но когда она пытается прочитать про себя текст, который сама только что написала, то не может понять ни слова. Однако если попросить ее прочитать написанное вслух, оказывается, что она вполне может это сделать, и на слух, по собственному голосу, понимает смысл текста³⁰. “Я вижу слова, но они до меня не доходят”, — объясняет пациентка. По-видимому, этот странный недуг развивается, когда оказывается перекрыт или разорван нейронный путь, соединяющий зрительную кору с угловой извилиной, в результате чего информация о читаемых словах не может сопоставляться с информацией об их смысле. Тем не менее человек при этом может читать слова, потому что зрительная информация по-прежнему может сопоставляться со звуковой (должно быть, посредством другого нейронного пути).

Расположенная в левом полушарии область человеческого мозга, отвечающая за речевые функции, заметно больше, чем соответствующая область правого полушария. Другим животным такая асимметрия не свойственна, хотя результаты ряда исследований указывают на наличие зачатков подобного разрастания левого полушария у некоторых приматов.

При всеобщей грамотности значение лингвистических навыков в социальном плане трудно переоценить. Людей судят по тому, как они говорят и пишут, а высшее образование почти полностью основано на обучении посредством языка. Поэтому любого, чье владение языком не стопроцентно, нередко воспринимают как неполноценного и полагают, что и множеством других навыков этот человек также владеет не вполне. Это нередко случалось с людьми, страдающими дислексией, и в какой-то мере случается до сих пор.

Дислексия многообразна и, по-видимому, обусловлена многими причинами. Одна из форм дислексии, судя по всему, развивается в результате инактивации одного конкретного модуля головного мозга. Результаты позитронно-эмиссионного сканирования мозга людей, страдающих дислексией, полученные во время выполнения ими словесных заданий, показали, что у них, в отличие от здоровых людей, речевые зоны не работают слаженно, и прочитываемые слова нередко перемешиваются и коверкаются. В этом исследовании приняли участие испытуемые с интеллектуальными способностями выше среднего, как страдающие дислексией, так и здоровые. Эксперименты показали, что у здоровых людей при выполнении словесных заданий речевые зоны возбуждались в унисон, в то время как у людей, страдающих дислексией, разные речевые зоны возбуждались отдельно, причем одна из них — небольшой участок так называемого островка (глубокой складки, расположенной между зонами Вернике и Брока) — не возбуждалась вообще³¹. По-видимому, эта структура играет роль моста, соединяющего основные речевые зоны и координирующего их активность.

Открытие физиологических признаков дислексии должно помочь диагностированию этого расстройства. Методы его диагностики, основанные на функциональной томографии мозга, еще не внедряются, но открытие конкретного нейронального механизма, задействованного по крайней мере в одной форме дислексии, должно позволить разработать функциональные тесты, которые дадут возможность выявлять недуг надежнее, чем широкопрофильные тесты на чтение и письмо, применяемые в настоящее время.

Кроме того, из этого открытия следует, что в будущем дислексия может стать излечимой. Поскольку основная проблема, по-видимому, кроется в связке, соединяющей две зоны головного мозга, не исключено, что когда-нибудь мы научимся вживлять в мозг искусственный мостик, помогающий при дислексии подобно тому, как кардиостимулятор помогает при аритмии.