Пруст и кальмар. Нейробиология чтения - Марианна Вулф

Случайное открытие маленьких, не больше двухрублевой монеты, кусочков глины отмечает рождение современных попыток узнать историю письма. Некоторые из этих кусочков, называемых токенами, были сложены в глиняные контейнеры (см. рис. 2.2), на которых было изображено то, что находится внутри. Теперь мы знаем, что эти маленькие фишки датируются периодом между 8000 и 4000 годами до нашей эры и что они образовывали нечто вроде системы учета, которая использовалась во многих частях Древнего мира. Сначала токены регистрировали количество проданных или купленных товаров, например овец, коз и сосудов вина. Замечательная ирония когнитивного роста нашего биологического вида состоит в том, что мир букв, возможно, начинался как способ отображения мира чисел [8].

Развитие чисел и букв способствовало одновременному развитию древнего хозяйства и интеллектуальных навыков наших предков. Впервые стало возможным сосчитать «запасы» (овец, коз, сосуды с вином), не обязательно имея их перед глазами. Появились долговременные записи (предшественники хранимых данных), и это сопровождалось развитием новых когнитивных способностей. Например, наряду с наскальными рисунками (такими как во Франции и Испании) токены отражали появление новой человеческой способности: некоторой формы символической репрезентации, в которой объекты могли символизироваться метками для глаз. Чтобы «прочитать» символ, требовалось задействовать два набора новых связей: когнитивно-лингвистический и церебральный (мозговой). Между уже установившимися нейронными схемами, обслуживающими зрение, язык и концептуализацию, появились новые связи, а новые ретинотопические пути – между глазами и специализированными зрительными областями – закреплялись за метками маленьких токенов.

Мы не сможем произвести сканирование мозга нашего предка, читающего токен, но, используя современные знания о том, как функционирует мозг, мы способны с помощью экстраполяции высказать вполне разумные предположения о том, что происходило в его голове. Нейробиологи Майкл Познер и Маркус Рейчл, вместе с исследовательской группой Рейчла в Университете Вашингтона, провели серию новаторских исследований методом нейровизуализации, чтобы увидеть, что происходит в мозге, когда мы смотрим на континуум похожих на символы фигур [9]. Набор заданий включал бессмысленные символы, значимые символы, которые представляют собой настоящие буквы, бессмысленные слова и значимые слова. Хотя эти исследования были направлены на решение других задач, они удивительным образом позволили увидеть, что происходит, когда мозг сталкивается с еще более абстрактными системами письма, – так было тысячи лет назад, так происходит и сегодня.

Группа Рейчла обнаружила, что, когда человек смотрит на линии, не несущие значения, он активирует только ограниченные зрительные области, расположенные в затылочных долях в задней части мозга. Эти результаты иллюстрируют некоторые аспекты ретинотопической организации, упомянутые в главе 1. Клетки сетчатки активируют группу специальных клеток в затылочных долях, которые соответствуют отдельным визуальным характеристикам, например линиям и кругам.

Однако, когда мы видим эти круги и линии и интерпретируем их как значимые символы, нам требуются новые нейронные пути. Как показала работа Рейчла, наличие статуса настоящего слова, имеющего значение, удваивает или утраивает нейронную активность мозга. Знакомство с основными путями, используемыми читающим токены мозгом, является отличной базой для понимания того, что происходит в мозге, читающем более сложные тексты. Наши предки могли читать токены, потому что их мозг был способен связывать базовые зрительные области со смежными областями, предназначенными для более сложной зрительной и концептуальной обработки. Эти смежные области обнаруживаются и в других затылочных зонах, а также в соседних височных и теменных отделах мозга. Височные доли задействованы в огромном количестве слуховых и языковых процессов, которые участвуют в обеспечении способности понимать значение слов. Подобным образом теменные доли участвуют в широком диапазоне связанных с языком процессов, а также с пространственными и вычислительными функциями. Когда подобный токену визуальный символ наделяется значением, наш мозг связывает базовые зрительные области как с языковой, так и с концептуальной системой в височных и теменных долях, а также с областями зрительной и слуховой специализации, которые называются «ассоциативными зонами».

Следовательно, даже для маленьких токенов символизация использует и расширяет две из самых важных характеристик человеческого мозга: способность к специализации и установлению новых связей между ассоциативными зонами. Одним из главных отличий мозга человека от мозга всех остальных приматов является размер части мозга, занятой этими ассоциативными долями. Области, необходимые для чтения символов, отвечают за более сложную сенсорную обработку и за создание ментальных репрезентаций информации для последующего использования (задумайтесь над словом репрезентации: приставка ре- имеет значение «повторное действие») [10]. Эта способность создавать репрезентации жизненно важна для использования символов и для большей части нашей интеллектуальной жизни. Она помогает человеку запоминать и отыскивать сохраненные репрезентации самых разных типов, от зрительных образов, например следов хищников, до звуковых сигналов, например слов или рычания тигра. Более того, эта возможность репрезентации подготавливает почву для того, чтобы эволюционно наша способность к распознаванию моделей информации во всем, что нас окружает, стала практически непроизвольной. Все это дает нам возможность стать специалистами по идентификации различной сенсорной информации – как следов мохнатых мамонтов, так и токенов для обозначения коз. Все это – части единого целого.

Чтение символов требовало от наших предков чего-то большего, чем просто зрительной специализации. Решающее значение имела связь зрительных репрезентаций с лингвистической и концептуальной информацией. Норман Гешвинд, выдающийся невролог-бихевиорист, назвал область ангулярной извилины, расположенной в месте соединения трех задних долей мозга, «ассоциативной областью ассоциативных областей» [11]. Она имеет идеальное расположение для связывания различных видов сенсорной информации. Французский невролог XIX века Жозеф-Жюль Дежерин обнаружил, что повреждение зоны ангулярной извилины приводит к утрате способности читать и писать [12]. В наши дни нейробиологи Джон Габриэли и Рассел Полдрак вместе со своими группами в Массачусетском технологическом институте и Калифорнийском университете в Лос-Анжелесе в ходе исследований методом нейровизуализации обнаружили, что пути к зоне ангулярной извилины и от нее интенсивно активируются в процессе становления навыка чтения [13].

Рис. 2.3. Первый мозг, умеющий читать токены

На основании работ Рейчла, Полдрака и Габриэли мы можем заключить, что вероятным физиологическим базисом первоначального чтения токенов у наших предков была небольшая новая нейронная сеть, связывающая зону ангулярной извилины с несколькими расположенными по соседству зрительными областями и, если Деан не ошибался, несколькими теменными областями, ответственными за способность к количественному мышлению, а также затылочно-височными зонами, ответственными за распознавание объектов (то есть полем 37) (см. рис. 2.3). Новая форма связности, пусть и рудиментарная, возникла с использованием токенов, а вместе с ней состоялся первый когнитивный прорыв человеческого вида на пути к чтению. Обучая следующие поколения использованию постоянно увеличивающегося набора символов, наши предки, по существу, передавали знания о способности мозга к адаптации и изменениям. Наш мозг готовил себя к чтению.