Страница 9 из 10
Так что же считать строительным блоком языка – фонему или слог? Это зависит от языка, точнее его письменности. Например, для английского, датского, русского и персидского языков важны фонемы. В этих языках они передаются буквами или их сочетаниями. А вот носители китайского языка в первую очередь реагируют на слоги.
Человеческий мозг «работает» и с фонемами, и со слогами. Очевидно, что нельзя приписывать всем языкам одинаковые кодирующие механизмы[19].
Где в мозге сидят слова
Где мозг хранит слова? Есть ли у него для них отдельный ящичек или коробочка? На этот счёт существует два мнения. Первое гласит: нейроны, кодирующие одно слово, находятся в разных зонах мозга. В каких именно, зависит от типа информации – звук, картинка, ощущение, – они соединены напрямую между собой. Второе мнение: вся эта разношёрстная информация поступает в одно место и там смешивается. Это место называют семантическим хабом. Он как железнодорожный вокзал, куда прибывают поезда из разных мест, как аэропорт, принимающий самолёты со всего мира.
Независимо от принадлежности к тому или иному лагерю, учёные признают, что слова – это нейронные сети, которые образуются в раннем детстве из общения ребёнка с матерью и окружением. Отсутствие общения имеет катастрофические последствия для речи ребёнка. Истории известны печальные примеры: Гаспар Хаузер, Виктор из Аверона, Джини.
Как же образуются первые нейронные сети слов? Мама много раз показывает малышу мячик и произносит слово. Малыш пытается повторить за мамой. В его мозге в этот момент одновременно зажигаются нейроны в зрительной коре, слуховой, моторной и зоне Брока. Малыш искренне радуется игрушке и общению. В эту сеть подключаются ещё и нейроны из эмоциональных центров. Все эти нейроны связываются в одну крепкую сеть слова «мячик».
Основные нейроны слов сидят в зонах вокруг Сильвиевой борозды, которые обрабатывают звуковые формы слов и артикуляторные движения. Какие ещё нейроны войдут в ансамбль, зависит от значения слова. На рисунке можно увидеть, где расположены нейроны абстрактных слов, слов обозначающих цвета, формы, инструменты, числа и предлоги.
Слова, обозначающие движения, – глаголы – получают дополнительные нейроны в моторных областях мозга. Как раз там, откуда уходит команда мышцам на выполнение этого действия. Испытуемые, находясь в МРТ-сканере, читали на экране слова, обозначающие движения руками, ногами и лицом. Экспериментаторы зафиксировали при этом активность зрительной коры, зоны Брока и Вернике – что вполне ожидаемо. И дополнительно к ним слово лизать активировало моторную зону губ, слово срывать – руки, бить – зону ноги[20].
Рис. 11 Активация зон мозга при чтении слов, обозначающих движения разными частями тела. Языковые зоны вокруг Сильвиевой брозды; Семантические зоны (хабы); Эффекты семантических категорий; Категориальные семантические сети.
Pulvermüller, F. (2013, September). How neurons make meaning: Brain mechanisms for embodied and abstract-symbolic semantics. Trends in Cognitive Sciences. https://doi.org/10.1016/j.tics.2013.06.004 Copyright © 2013 Elsevier Ltd. under the license)
Человечек в мозге
В пятидесятые годы XX века канадский нейрохирург Уайлдер Пенфилд проводил операции на открытом мозге у людей, страдающих эпилепсией. Пациенты при этом находились в сознании. Они не чувствовали боли, но могли разговаривать и выполнять просьбы врача. Он касался электродами под безопасным напряжением разных точек в мозге, а пациенты описывали свои ощущения. Таким образом врач определял зоны в мозге, которые он ни в коем случае не должен был задеть. На основе полученных данных он составил карту моторной и сенсорной коры, где каждый орган нашёл своего нейронного двойника. Такую карту называют гомункулусом. Вот как она выглядит.
Рис. 12 Сенсорный гомункулус в коре. (Автор: OpenStax College, under CC 3.0 license, https://en.wikipedia.org/wiki/File: Sensory_Homunculus-en.svg)
Органы представлены на карте непропорционально их настоящим размерам. Дело в том, что чем активнее мы используем какую-то часть тела, чем больше движений выполняем этим органом, тем больше становится его нейронное отражение в коре. Вот так выглядел бы человек в соответствии с картой Пенфилда. Нетрудно догадаться, какие части самые активные.
Рис. 13 Трехмерная модель сенсорного гомункулуса. (Автор: Mpj29, under CC 4.0 license, https://en.wikipedia.org/wiki/File: Front_of_Sensory_Homunculus.gif)
Слова, обозначающие эмоции, – радость, печаль, ликование, горе – не обозначают никакого предмета или действия. Где же их нейронные довески? В системе, отвечающей за эмоции, и в моторных зонах рук и лица. Если с центром эмоций всё относительно логично, то при чём здесь моторные зоны? Оказывается, значения эмоций зашифрованы в движениях. Когда люди радуются, они улыбаются, уголки губ подняты, смеются. Когда печалятся, голова и плечи опущены, слёзы льются из глаз. Так дети узнают значения эмоциональных слов.
Корица. Ваниль. Чеснок. Уверена, что при прочтении этих слов вы почувствовали их запах. Участники эксперимента читали в МРТ-сканере эти и другие слова-запахи. При этом у них в обоих полушариях мозга возбуждались нейроны в зонах запаха и правой амигдале, которая говорит нам, противный запах или нет. Цветные слова – красный, синий – активируют визуальные зоны, отвечающие за обработку цвета.
Первая ступень овладения словом – это моторный и сенсорный опыт. Эти слова появляются в мозге самыми первыми и становятся основой для усвоения новых слов. Новое слово встраивается в нейронную сеть уже существующего. Например, абстрактные слова демократия, свобода, красота. Мы можем их понять и объяснить с помощью других слов. Поэтому их нейронные сети надстраиваются над уже существующими. Такие слова записываются в другие зоны мозга и оттуда же потом извлекаются. В одном эксперименте установили, что слова, выученные в раннем детстве, активируют извилину Гешля и зоны, обрабатывающие речевые звуки. Эти слова как бы звучат в нашей голове, когда мы пытаемся их извлечь. А вот слова, выученные позже, зажигали зоны в лобной доле снизу – для их извлечения люди использовали смысловые связи с другими словами[21].
Грамматические слова – суффиксы, приставки, предлоги и союзы – сидят в левом полушарии около Сильвиевой борозды. Слова с одинаковым звучанием, но разным значением – омонимы – часто делят нейроны в звуковой части сети. Нейронные сети синонимов – слова с одинаковым значением – пересекаются за пределами Сильвиевой борозды в том месте, где лежит общая часть их значения. Эти две сети конкурируют между собой. Чаще используемое слово имеет больше шансов на активацию. Сложные слова состоят из нейронных сетей своих составных частей. Большая сеть включает меньшую[22],[23].
19
Feng C., Yue Y. & Zhang Q. (2019). Syllables are Retrieved before Segments in the Spoken Production of Mandarin Chinese: An ERP Study. Scientific Reports, 9(1). https://doi.org/10.1038/s41598-019-48033-3
20
Pulvermüller F. & Fadiga L. (2015). Brain Language Mechanisms Built on Action and Perception. In Neurobiology of Language (pp. 311–324). Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-407794-2.00026-2
21
Hernandez A. E. (2015). Bilingual Development and Age of Acquisition. In Neurobiology of Language (pp. 407–418). Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-407794-2.00034-1
22
Pulvermüller F. (2003). The neuroscience of language: On brain circuits of words and serial order. Science News, 165(19), 291. https://doi.org/10.2307/4015149
23
Pulvermüller F. (2013, September). How neurons make meaning: Brain mechanisms for embodied and abstract-symbolic semantics. Trends in Cognitive Sciences. https://doi.org/10.1016/j.tics.2013.06.004