Еще о конструкции мозга

Давайте опять возьмем на себя роль воображаемого конструктора. Для создания словаря (значение и использование слов) возможны две принципиально разные конструкции: (1) связать все вместе и поместить в одну определенную область мозга или (2) распределить все по всему мозгу. Точно так же как исследования агнозий говорят нам о том, как эволюция решила эту проблему восприятия, исследования нарушений речи, афазий, тоже проливают свет на то, как в коре головного мозга организован лексикон.

И снова выигрывает вторая конструкция. Словарь, представленный в коре головного мозга, рассеян, и рассеян параллельно отображению в коре физического мира. У взрослого носителя языка после повреждения различных областей левого полушария, далеко отстоящих друг от друга, нарушается способность понимать и правильно использовать объектные слова (существительные), слова действия (глаголы) и слова, обозначающие пространственные и другие отношения (предлоги). Повреждение задней части височной доли на границе с затылочной долей в левом полушарии нарушает употребление и понимание объектных слов (существительных). С другой стороны, повреждение области в левой задней лобной доле нарушает произношение и понимание слов-действий (глаголов). Оба типа повреждений могут проявляться в виде феномена, называемого парафазией, когда предназначенное слово заменяется либо некорректным словом, либо неологизмом, звучащим как слово, но словом не являющимся. (У неврологических пациентов неологизмы встречаются часто; многие слова, которые мы все нередко используем, например «креатив» и «инновация», изначально были неологизмами, которые потом утвердились в качестве полноправных слов.) Но те типы парафазии, вызванные упомянутыми ранее локальными повреждениями, отличаются и впечатляют: когда повреждение затрагивает область левой задней височной доли, пациент часто использует правильные слова-действия (глаголы), чтобы компенсировать утрату доступа к объектным словам (существительным). Он говорит «смотрители» вместо «очки» или «писалка» вместо «ручка». Когда повреждение затрагивает левые задние лобные области, происходит обратное. Когда пациента спрашивают, что он делает с очками, он может сказать «Я очки» вместо «Я смотрю»10.

Результаты исследований с использованием методов нейровизуализации согласуются с предыдущими клиническими наблюдениями. Алекс Мартин и его коллеги использовали метод позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) для одного изящного эксперимента. Здоровых в неврологическом плане людей просили посмотреть на изображения животных и инструментов и назвать их. И в том и в ином случае светились «речевые области» мозга, но наблюдалось также и различие: названия животных вызывали активизацию левой зрительной коры затылочной доли, где хранится информация об их зрительном представлении, а названия инструментов заставляли светиться левую премоторную кору, которая также участвует в фактическом исполнении действия11. Результаты исследований с использованием метода ритмической транскраниальной магнитной стимуляции (рТМС) подтверждают это: подавление передней части средней лобной извилины в левом полушарии (где находится контроль над действиями) нарушает использование глаголов (слов-действий, обозначающих то, что мы делаем с вещами), но не существительных12.

Очень важно пояснить, что показывают последствия повреждений и исследования методами нейровизуализации, а что — нет. Они показывают, что одни области коры головного мозга играют особенно важную роль в отображении различных аспектов физического мира, а другие — в отображении различных частей словаря. Они не показывают, что отображение в коре головного мозга специфических типов объектов или словарных терминов (слов) ограничивается особыми, тесными, определенными участками коры. Как раз наоборот: эти отображения широко распределены в коре, и их точное топографическое расположение, возможно, характеризуется значительной вариативностью, отражающей индивидуальные различия в приобретенном опыте. Но одни области больше задействованы в этом распределении, чем другие.

Следующее наблюдение является критически важным для понимания того, как речь обосновалась в левом полушарии. Оказывается, те два распределенных отображения — физического мира и языкового описания — тесно связаны: существительные располагаются в областях, которые находятся рядом с визуальным отображением физического мира (интересно, что у приматов, как и у нас, зрительная модальность является доминантной); глаголы располагаются в областях, которые находятся рядом с двигательной корой, которая контролирует движения; а предлоги занимают области поблизости от отображения в коре свойств физического мира, которые мы узнаем через тактильные и проприорецептивные каналы (см. рис. 3.1).

Что приходит первым?

Эти два отображения в коре головного мозга, отображения физического мира и речи, распределены и присоединены друг к другу, как пара близнецов, сросшихся бедрами. Такая структура организации восприятия и речи имеет слишком много смысла, чтобы быть простым совпадением. Намного более вероятно, что речь нашла себе место в левом полушарии, потому что обычное отображение физического мира уже обосновалось там. Во время эволюционного «поиска» полезных площадей коры головного мозга для нового когнитивного актива — речи — территория смежная и, возможно, даже перекрывающая, — наиболее разумным и экономичным размещением представляется та территория коры, где и располагается речь. В конце концов, словарь отображает мир в общих терминах, точно так же, как и распределенные закономерности, повреждение которых приводит к ассоциативным агнозиям.

Теперь мы подошли к вопросу из серии «курица или яйцо»: определяет ли распределение в коре распознавания закономерностей распределение словарного запаса или распределение в коре словарного запаса определяет распределение распознавания закономерностей? На самом деле последняя возможность принимается большинством специалистов в области когнитивных наук под названием «эффект снежного кома», в смысле влияния речи на восприятие. Считается, что категориальное восприятие разместилось в левом полушарии, потому что оно определяется речью и принадлежностью речи к левому полушарию13. Это вполне привлекательная точка зрения, и она имеет определенный смысл, поскольку существует укоренившееся понятие о речи как характерной функции левого полушария. Это мнение имеет одно достоинство и один недостаток. Его достоинство в том, что, в отличие от многих психологических теорий, его можно опровергнуть. Недостаток этого мнения в том, что оно, вероятно, неверно.

Давайте начнем с опровергаемой части и подумаем логически. Предположим, что распознавание образов поместилось в левое полушарие, потому что речь находится там. Это означает, что разделение труда между двумя полушариями, с которым мы уже сталкивались ранее — категориальное восприятие связано с левым полушарием, а восприятие уникальности с правым, — может наблюдаться только у человека, потому что только человек владеет речью. И наоборот, разве разделение труда между двумя полушариями не наблюдается и у других видов; это подразумевало бы, по крайней мере, что в процессе эволюции его возникновение предшествовало возникновению речи. В свою очередь, это подразумевает тот факт, что речь также обосновалась в левом полушарии вместе с распознаванием закономерностей либо по совпадению, либо, что более вероятно, вторично по отношению к нему. Более того, чем более разнообразные виды характеризуются таким разделением труда между полушариями — категории в левом, уникальность в правом — и чем дальше эти виды отстоят от нас в эволюционном плане, тем меньше аргументов в поддержку мнения о том, что какой-то мистический «протоязык» сыграл роль в формировании этого разделения.

Существует немало доказательств, что разделение труда, в соответствии с которым левое полушарие отвечает за распознавание общих закономерностей («категорий»), а правое — за распознавание уникальных признаков, широко распространено у различных видов, не только у приматов и не только у млекопитающих14. Например, возьмем голубей. Голуби, обученные узнавать изображение человека, обрабатывают такие стимулы в виде категорий, если смотрят на них правым глазом (и, соответственно, обрабатывают в левом полушарии, поскольку зрительные пути перекрещиваются), и на основе уникальных признаков, если смотрят левым глазом (и, соответственно, обрабатывают в правом полушарии)15. Голуби также лучше владеют правым, чем левым, глазом (левым полушарием лучше, чем правым) при изучении общих закономерностей; и они проявляют четкую латерализацию восходящей обработки информации (управляемую сенсорным входным сигналом) в правом полушарии и нисходящей (ранее сформированной на основе закономерностей) обработки информации в левом16.

У некоторых видов млекопитающих (обезьян, собак, морских львов, мышей и песчанок) левое полушарие лучше распознает сигналы, направленные к другим представителям того же самого вида и распознающиеся всеми. Это процесс явно категориальный, хотя и невербальный. Напротив, у овец17 и макак-резусов правое полушарие лучше левого распознает вокализацию, характерную для отдельных экземпляров своего вида (конспецифичных). А наши лучшие друзья, собаки, в основном используют правое полушарие для распознавания уникальных особенностей человеческих лиц18. Подобным образом нарушение латерализации головного мозга у обезьян приводит к явлениям, очень похожим на агнозию у человека, описанную ранее в этой главе. Например, японские макаки и резусы лучше распознают видоспецифичную (конспецифичную) вокализацию правым ухом, и повреждение у обезьян левой, но не правой височной доли имеет особенно выраженное воздействие на эту способность19. Все эти наблюдения означают, что распознавание образов уже имеется и у других видов, наряду с разделением труда между распознаванием закономерностей категорий и узнаванием уникальных признаков. Возможность распознавания закономерностей и ее принадлежность левому полушарию является распространенной характеристикой организации головного мозга у многих и многих видов, предшествующей возникновению речи на много миллионов лет.