Достижения мозга. Как этот орган стал самой сложной и влиятельной частью тела человека - Паоло Бартоломео

Тайны мозга билингвов

Как мозг может управлять двумя языками одновременно? Вопреки расхожим стереотипам, мозг билингва при использовании одного языка не выключает другой. Ассоциированные с обоими языками сети в той или иной мере сохраняют активность, даже если одна из них в определенный момент оказывается бесполезной. В этом случае мозг активно тормозит тот язык, который он не использует. Иначе говоря, мозг билингва постоянно выступает в роли арбитра между участвующими в соревновании языками. С этой целью он задействует так называемые «исполнительные» процессы контроля, не являющиеся для языка специфическими. Эти функции регулируют, контролируют и координируют другие когнитивные процессы для облегчения планирования, принятия решения и преодоления проблем, например, путем подавления автоматических реакций.

Может ли многоязычие замедлять старение мозга?

Согласно недавней гипотезе, постоянное использование билингвами этих контрольных процессов может влиять на старение мозга. В частности, канадский психолог Эллен Биалисток заметила в ходе исследований с помощью МРТ, что, несмотря на близкие результаты по когнитивным тестам, в мозге билингвов обнаруживалось больше признаков старения (например, более выраженное уменьшение объема мозга) по сравнению с мозгом монолингвов. Неужели изучение второго языка вызывает старение мозга?

Как раз наоборот: у билингвов больше когнитивных способностей, идентичных способностям монолингвов, несмотря на более поврежденный мозг. Этот эффект является примером того, что чаще всего называют концепцией «когнитивного резерва»: речь идет о высоком культурном уровне, а также о таких факторах, как участие в общественной деятельности и физическая активность, которые в течение некоторого времени защищают мозг от последствий биологического старения или их патологического варианта, то есть от нейродегенеративных заболеваний. Вот поэтому Эллен Биалисток полагает, что у билингвов болезнь Альцгеймера развивается позже на несколько лет: в среднем, билингвы были на четыре года старше монолингвов при появлении клинических признаков деменции.

Исследуя структуру белого вещества пожилых людей с помощью диффузионно-спектральной томографии, а также взаимосвязи между передними и задними отделами головного мозга с помощью фМРТ, группа ученых под руководством Эллен Биалисток выявили сильную корреляцию между способностью говорить на двух языках с детства (так называемый ранний билингвизм) и сохранением целостности белого вещества с функциональными взаимосвязями. Следовательно, помимо когнитивного резерва, билингвы также могут обладать более высоким уровнем «мозгового резерва», так как их мозг показывает лучшую интеграцию между его различными участками.

По всей видимости, поддержание надлежащего уровня и продолжительное управление двумя беспрестанно конкурирующими между собой языками у билингвов укрепляет нейронные сети мозга и улучшает связи белого вещества, что должно способствовать защите мозга от когнитивного угасания. В некотором смысле жонглирование двумя языками перестраивает и перезагружает мозг, создавая новые связи. Этими преимуществами обладают только ранние билингвы? Эллен Биалисток так не считает. Позднее изучение также идет на пользу мозгу, хотя эффективность может быть ниже.

Другая форма коммуникации

Если вы так и не выучили второй язык по тем или иным причинам (может быть, вам не повезло или так и не решились взяться за его изучение), то не расстраивайтесь: вы все равно знаете второй язык – его письменную форму! Чтение представляет собой другой способ тренировки мозга, хотя вплоть до настоящего времени исследований по поводу его роли для когнитивного резерва довольно мало. В отличие от устной формы, письменная форма языка существует не во всех культурах. Как отмечал в свое время Чарльз Дарвин, у ребенка есть врожденный инстинкт речи, но нет инстинкта письма или чтения. Считается, что письменная форма языка была изобретена только 5000 лет назад, а алфавитное письмо, в котором каждый знак соответствует гласной или согласной, появилось еще позже – приблизительно 3700 лет назад. Письменная форма языка преодолевает пространственные и временные границы его устной формы: письменная фиксация говорения обеспечивает передачу опыта сквозь большие расстояния и многие годы. Разрушая эти барьеры, письменность предоставила способ передачи информации на все континенты от одного поколения к другому, как и накопления знаний и их широкого распространения. У нас есть все основания утверждать, что письменность стала импульсом для возникновения культуры, искусств и науки.

Чтение и письмо

Как способность владения языком отражается в мозге? Чтобы научиться читать, мозг должен сопоставить визуальные объекты (буквы и слова) с нейронной сетью устной речи, о которой мы говорили ранее. Поэтому логично предположить, что задействованные для этого процесса зоны будут связаны с соответствующей сетью.

В конце XIX века французский невролог Жюль Дежерин описал одного пациента, который полностью утратил способность к чтению после травмы в нижней части мозга. Он даже не мог читать простые буквы (в то время как другие пациенты со схожими травмами с трудом, но читали слова, буква за буквой). К удивлению, пациенты с травмами как у пациента Дежерина сохраняли способность писать и писали слова, которые они затем не могли прочитать. Выходит, что письмо и чтение задействовали различные участки мозга?

Да, письмо действительно зависит от нейронных сетей, расположенных выше в мозге – в теменной и лобной долях. Французские нейробиологи Станислас Деан и Лоран Коэн даже идентифицировали возможную границу, разделяющую визуальные образы и речь: она находится в веретенообразной извилине левой височной доли, на которой, как мы уже говорили, находится участок, важный для создания мысленных образов. Дело в том, что «пол» теменной доли, то есть ее самая нижняя часть, содержит мозаику участков, специализирующихся на обработке таких различных областей визуальных стимулов (мы вернемся к этой теме в другой главе), как лица, цвета, места, части тела, предметы и другое. Обучение чтению влечет за собой значительное изменение этой структуры.

Когда мозг адаптируется

Чтение возникло слишком недавно, чтобы оно могло сводиться к эволюционным изменениям в мозге. По мнению Станисласа Деана, для идентификации букв и слов была «переработана» часть участка, специализирующегося на распознании лиц, – она и стала в итоге «областью визуальных словоформ» (рисунок 20). Согласно этой теории, чтение с помощью этого участка можно сравнить с закручиванием винта кончиком ножа: винт закручивается, но нож выступает в той функции, которая не имеет ничего общего с его первоначальным предназначением!

Между тем распознавание лиц происходит в обоих полушариях. Почему тогда переработка для чтения части этих участков происходит только в левом полушарии? Причиной такой специализации может быть анатомическая близость с нейронной сетью устной речи, расположенной вокруг левого дугообразного пучка. Происходящие в одном и том же полушарии визуальная идентификация букв и их последующее произнесение требуют меньше связей для начала взаимодействия задействованных зон. В