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

полушарии прямое соединение, судя по всему, является анатомическим признаком его способности выполнять более сложные задачи, связанные с речью, например, обрабатывать быстрые изменения в акустических сигналах. Итак, у большинства из нас в правом полушарии есть только условные аналоги двух других сегментов (выделены на рисунке 17), непрямо соединяющих зону Брока с зоной Вернике с промежуточной остановкой в зоне Гешвинда. Между тем у семи участников эксперимента (шесть из них были женщинами), ученые смогли обнаружить наличие вполне симметричных сетей между двумя полушариями, а также наличие прямого пути с двух сторон. У восьми участников эксперимента наблюдалась умеренная степень асимметрии: они также обладали пучком прямой коммуникации между зоной Брока и зоной Вернике в правом полушарии, но он был меньше, чем в левом полушарии.

Необходимо отметить, что эти новаторские результаты, полученные у правшей, нуждаются в подтверждении с привлечением к эксперименту большего количества участников.

В исследовании Катани и коллег симметричное распределение, которое было у меньшинства, давало небольшое когнитивное преимущество. Участники эксперимента с двусторонними сетями в целом были более способны к запоминанию слов по семантической ассоциации: прослушав список из 16 слов, означающих фрукты, предметы одежды, инструменты и так далее, они запоминали их большее количество по сравнению с остальными участниками. В то же время в ходе последующих речевых тестов других отличий так и не выявилось… К тому же есть основания предполагать, что у этих более «билатеральных» участников эксперимента меньше риск развития последствий инсульта в левом полушарии, так как контуры правого полушария в этом случае могут компенсировать такие повреждения. Так, при левостороннем инсульте такие «билатеральные» пациенты в меньшей степени подвержены речевым нарушениям или они способны быстрее восстановить речь по сравнению с большинством людей, речевые функции которых сосредоточены только с левой стороны.

Преимущества асимметрии

Но почему же тогда у большинства из нас речью управляет только левое полушарие? Вероятно, эта латерализация дает нам преимущество при сенсомоторной обработке последовательности слогов, что является важнейшим условием для понимания устной речи. Работа только одной главной сети упрощает такие сложные операции. Так, например, если дать прослушать участникам эксперимента серию произвольных слогов со скоростью 4,5 слога в секунду (обычная скорость для всех языков в устной форме), то одни слушающие оказываются способны приспособить свой собственный словарь к такому ритму, в то время как другие остаются совершенно невосприимчивыми к этому внешнему ритму. Между тем выяснилось, что у «хороших синхронизаторов» дугообразный пучок отличался выраженной левой латерализацией, в то время как «плохие синхронизаторы» были более билатеральны.

Как мы уже говорили, латерализация мозга не ограничивается только речью. Она также задействована для реализации других когнитивных функций – таких, как внимание и обработка эмоций, но на этом уже, скорее, специализируется правое полушарие. Также в качестве примера можно привести контроль за сложными жестами, что, прежде всего, как и в случае с речью, характерно для левого полушария.

Речь: функция, характерная для человека

Еще более фундаментальный вопрос, касающийся речи, стал темой для недавно опубликованной книги профессора Робертом Бервиком из Массачусетского технологического института в соавторстве со знаменитым лингвистом Ноамом Хомским – почему говорить умеют только люди?[1] Почему среди 8,7 миллионов известных видов животного мира только человек обладает мозгом, который позволяет ему производить и понимать речь в звуковой форме?

Прежде чем приступить к изложению сути проблемы, следует задаться вопросом, как давно гоминиды овладели речью. При отсутствии звукозаписывающей аппаратуры воспроизводить развитие этого умения в ходе человеческой эволюции довольно затруднительно. Тем не менее можно провести параллель с расцветом искусства. По оценкам археологов, первые изготовленные гоминидами орудия труда относятся к периоду 3,3–2,6 миллионов лет до нашей эры. Однако первые «культурные» признаки (такие символичные артефакты, как украшения из ракушек, декоративное использование пигментов и изображение геометрических фигур) появились гораздо позже. Самые древние следы, обнаруженные в пещере Бломбос в Южной Африке, датируются возрастом около 80 000 лет. Что-то должно было произойти в этот период, так как наш биологический вид затем стал расселяться по всей Африке и за несколько десятков тысяч лет покорил всю планету. Мог ли язык сыграть в этом определенную роль? Ученые так и не пришли к единому мнению по этому поводу, но речь идет о реальной возможности.

Операция «Слияние»

Бервик и Хомский предложили убедительную гипотезу о причинах большого скачка вперед, который пережил наш биологический вид. Для ее доказательства ученые заинтересовались самим функционированием речи.

По мнению Хомского, основой речи стало так называемое «слияние» языка заключается в так называемом «слиянии» (англ. merge). В результате слияния происходит соединение двух синтаксических элементов (например, двух слов, двух образов или двух понятий) и их комбинирование для формирования нового, более объемного выражения. В свою очередь, это новое выражение может стать объектом для слияния с другими выражениями с целью создания еще более объемных ментальных объектов. Так, например, слияние объединяет элементы «пить» (boire) и «вода» (eau) в выражении «пить воду» (boire de l’eau). Этот новый элемент также может сливаться с другими элементами: например, в выражениях «я буду пить воду» (je vais boire de l’eau), «я буду пить воду, которая находится в бутылке» (je vais boire l’eau qui est dans la bouteille), «если я захочу пить, то я буду пить воду, которая находится в бутылке на столе» (si j’ai soif, je vais boire l’eau qui est dans la bouteille sur la table) и так далее – с бесконечным количеством комбинаций. Так слияние обеспечивает развитие бесконечного множества иерархически структурированных выражений и идей.

Хомский проводит параллель между ролью системного блока компьютера и ролью слияния на речи. Системный блок обрабатывает и выполняет инструкции, полученные компьютером (например, клик мышью по иконке), точно так же как слияние обрабатывает речевые функции. Но можно ли определить этот управляющий слиянием «системный блок» в голове? Недавнее исследование говорит, что можно! Данные нейровизуализации действительно убедительно свидетельствуют о том, что передняя часть зоны Брока играет в слиянии важную роль. Между тем прямые соединения дугообразного пучка между зонами Брока и Вернике в левом полушарии (отмечено на рисунке 17) имеют важное значение для соотнесения звука с артикуляцией. Эти соединения достигают полной зрелости только после седьмого года жизни. Новорожденный воспринимает речь так же, как и музыку, задействуя оба полушария, – левое и правое, – но отдавая предпочтение слуховой коре головного мозга, которая находится в правой височной доле.

Аналог дугообразного пучка также существует и у макаки, но он существенно отличается размерами и окончаниями в коре головного мозга. Так, например,