Прямо сейчас ваш мозг совершает подвиг. Как человек научился читать и превращать слова на бумаге в миры и смыслы - Станислас Деан

область V5 – за движения, прецентральная и передняя теменные области – за действия и жесты, поле Бродмана 10 – за намерения и убеждения, височный полюс – за имена собственные.

Особую роль в изучении этого феномена играет анализ повреждений мозга. Допустим, инсульт нередко приводит к частичной потере тех или иных узкоспециализированных знаний. Некоторые больные, например, утрачивают все знания о животных. Они не узнают их на картинках[197] и не могут ответить на такие элементарные вопросы, как: «Где живет лев? Какого цвета слон?» При этом знания во всех прочих сферах, например о глаголах, инструментах или известных людях, сохраняются. У других больных «выпадают» не животные, а какая-то другая категория. Такие категориально-специфические нарушения, как правило, связаны с очагами поражения, локализованными в разных местах левой височной и лобной долей[198]. Функциональная визуализация подтверждает: каждый раз, когда мы думаем о существительных или глаголах, животных или инструментах, «вспыхивают» разные области коры[199].

Более тонкие семантические различия практически не исследованы. Недавно Фридман Пульвермюллер и его коллеги сравнили реакцию мозга на слова, которые принадлежали к глаголам действия, но имели разное содержание. Некоторые глаголы, такие как «кусать» или «целовать», вызывали движения рта, другие – рук («писать», «бросать»), третьи – ног и ступней («пинать», «ходить»)[200]. Наблюдалась удивительная фрагментация смысла: глаголы разных типов активировали разные участки премоторной коры в строгом соответствии с «моторным гомункулом», или корковой картой нашего тела. Таким образом, можно утверждать, что значение слова буквально заключено в наших мозговых сетях. Последовательность букв имеет смысл только в том случае, если в течение нескольких сотен миллисекунд вызывает множество признаков, рассеянных в сенсорных, моторных и абстрактных картах мозга.

Пытаясь связать каждое слово с его семантическими признаками, иерархические связи височной доли решают так называемую проблему моделирования смыслов. Как подчеркивает Фердинанд де Соссюр, формы и значения согласованы произвольно: любая буквенная цепочка может представлять любое понятие. Однако когда мы учим язык, эта случайность исчезает. Мы не можем не видеть животное за словом «лев» и не можем прочесть слово «жираф» как глагол – благодаря связям височной доли, каждое из этих слов закреплено за множеством нейронов, распределенных в коре и придающих ему смысл.

Метафора приливной волны

Вероятно, самый простой способ описать то, как активация распространяется на десятки фрагментов смысла, рассеянных в мозге, – это сравнить ее с приливной волной. В некоторых реках во время прилива наблюдается любопытный феномен: дважды в день в устье скапливаются массы воды, образуя волновой фронт. При определенных условиях такая волна может пройти десятки миль вверх по течению. Соленая вода не проникает так далеко; бор – это резкое повышение уровня воды, которое синхронно распространяется по всей системе реки. Только вид с самолета или спутника может дать полную картину этого удивительного природного явления. В течение нескольких минут во всех рукавах одновременно поднимается уровень воды – только потому, что они впадают в одно и то же море.

По всей видимости, написанное или произнесенное слово активирует фрагменты смысла примерно так же, как приливная волна охватывает все речное ложе. Если вы сравните слово «молоко» с псевдословом «кромл», то единственное отличие будет заключаться в размере корковой приливной волны, которую они могут вызвать. Известное слово резонирует в сетях височных долей и генерирует поток синхронизированных колебаний, которая возбуждает миллионы нейронов. Эта приливная волна доходит даже до отдаленных областей коры, последовательно контактируя со многими ансамблями нервных клеток, каждый из которых кодирует фрагмент значения слова. Неизвестное слово, даже если оно проходит через первые стадии зрительного анализа, не находит отклика в коре, и вызванная им волна быстро распадается на бесформенную пену.[201]

Можно ли отследить мозговую приливную волну в реальном времени? В 1995 году я продемонстрировал поразительную скорость, с которой работает лексический доступ во время чтения[202]. В ходе эксперимента я показывал испытуемым цепочки букв, одновременно записывая электроэнцефалограммы с 64 электродов. Некоторые стимулы, например «PGQLST», состояли исключительно из согласных и, следовательно, нарушали основные правила правописания английского языка. Другие образовывали слова, относящиеся к четырем категориям: числа, имена собственные, животные и глаголы действия. Отслеживая изменения напряжения на поверхности черепа каждую миллисекунду, я смог определить продолжительность двух главных этапов чтения: орфографического фильтра, который отсеивает недопустимые буквенные цепочки, и семантического фильтра, сортирующего слова в зависимости от их значения. Чтобы отделить бессмысленные цепочки согласных от настоящих слов, требовалось всего 180 миллисекунд. Топография теста показала, что эта первичная фильтрация происходит в левой затылочно-височной области «буквенной кассы». Еще через 80 миллисекунд четыре категории слов активировали разные секторы коры. Получается, нужно всего четверть секунды, чтобы приливная волна достигла берегов смысла.

В настоящее время более продвинутые методы магнитоэнцефалографии позволяют отслеживать волну активации не только через череп, но и через саму поверхность коры. С помощью этой технологии можно снять фильм в замедленном темпе и выявить последовательность областей, с которыми контактирует слово. Панайотис Симос и его коллеги из Техасского университета проследили траектории, по которым движутся слова в коре. В ходе эксперимента участники произносили буквенные цепочки, которые относились к трем категориям:

• Псевдослова, такие как «trid» или «plosh», составленные в соответствии с орфографическими правилами английского языка. Все эти буквенные цепочки отсутствуют в ментальном лексиконе и могут быть произнесены только путем преобразования букв в звуки. Поскольку этот маршрут дает доступ к произношению без учета значения, они должны активировать верхние височные области, связанные со звуками речи, но не средние височные области, сопряженные со смыслом.

• Псевдоомофоны, такие как «hed» или «wimen», которые звучат как существующие слова, но написаны с ошибками. Как и стимулы первой группы, они требуют преобразования букв в звуки. Однако восстановленное произношение мгновенно дает доступ к смыслу. В этом случае логично ожидать, что первой «вспыхнет» верхняя височная область, после чего активность распространится на среднюю височную кору.[203]

• Реальные слова, такие как «have» или «eye», которые часто встречаются в английском языке, но не подчиняются правилам чтения. При их появлении соответствующие области должны активироваться в обратном порядке. Чтобы восстановить произношение, слово необходимо найти в ментальном лексиконе. Следовательно, приливная волна сначала охватит зоны, отвечающие за лексику и семантику, и только затем те, что кодируют речевые звуки.[204]