Как язык находит свой дом
Слова и образы
Если вы читаете внимательно, а вы, безусловно, читаете именно так, то вас удивит, как мало в этой главе, в отличие от других книг и статей, упоминается о «доминанте» левого полушария. Где языковые навыки? Каковы отношения между распознаванием закономерностей и распознаванием и воспроизведением речи в левом полушарии? Какая связь между этими двумя функциями? Не волнуйтесь, язык остается в фокусе внимания, и вполне возможно, что речь обязана своей принадлежностью к левому полушарию, даже самим своим существованием, распознаванию закономерностей, описанному ранее в этой главе. Но каким образом?
Некоторые свойства речи делают ее тонким и мощным когнитивным инструментом. Это инструмент коммуникации. Это инструмент для создания практически бесконечного количества выражений (подробнее об этом в Главе 4). И речь также представляет собой инструмент отображения окружающего мира. Это фундаментальное свойство речи, без которого было бы невозможно общаться и невозможно было бы генерировать содержание. Да, я согласен с Ноамом Хомским, решительно и безоговорочно, что созидательная способность и грамматическая структура могут быть единственными, самыми отличительными особенностями речи (подробнее об этом тоже в Главе 4). Но без репрезентативного содержания созидательная способность превращается в простой набор бессодержательных формализмов7.
Мы отображаем мир вокруг себя, равно как и свои намерения, планы и предположения, при помощи слов, которые обозначают различные объекты, действия и взаимоотношения, а также абстрактные понятия. Обычно принято делать различие между конкретными словами (стол, стул, сидеть, гулять) и абстрактными понятиями (независимость, мудрость, лгать, делать вывод). Каждое слово является не просто высказыванием, оно обозначает концепцию, и даже самые конкретные слова представляют собой абстракции высшего порядка. Мы не придумываем отдельного слова для каждого стула и каждого стола, для каждого конкретного акта действия. Простой факт, что мы используем то же самое слово «стул» для обозначения огромного количества отдельных объектов, каждый из которых является отдельным стулом, отражает высокий уровень абстракции, присущей этому простому и смиренному слову. Даже если мы используем такие слова для обозначения конкретных объектов, они на самом деле обозначают абстракции. Словарь, это собрание строительных блоков, необходимых для развития любого языка, составлялся на ранних стадиях развития речи, на заре нашего вида. Уже тогда наши отдаленные предки должны были уметь отмечать закономерности в постоянно меняющемся, поражающем своим разнообразием окружающем мире, чтобы то же самое слово могло соотноситься с некоторым количеством отдельных объектов. Без способности отмечать закономерности в окружающей среде в качестве предпосылки первый словарь не мог сформироваться как эффективный когнитивный инструмент, поскольку каждый отдельный объект должен был бы называться отдельным словом, и это породило бы хаос, а не порядок в мире, и без того ошеломлявшим наших далеких предков.
Действительно, способность к абстракции как необходимая предпосылка к самым первым словам «протоязыка» отмечалась многими специалистами по эволюционной психологии. Способность отмечать закономерности, улавливая общие свойства большого количества отдельных объектов окружающей среды, в различной степени представлена у любых существ, способных к обучению, и у человекообразных обезьян достигает высокого уровня. По мнению эволюционного психолога Ричарда Бирна, совершенствование этой способности произошло примерно 16 миллионов лет назад у общих предков человекообразных обезьян и человека, и она была «необходимым предшественником последующего развития языка в семействе гоминид»8. (Любопытно, что в процессе развития любого ребенка в современном мире взаимоотношения предшественника и речи часто становятся обратными; по мере овладения речью ребенок учится организовывать и распознавать закономерности в окружающем физическом мире, тем самым сокращая процесс индивидуального когнитивного развития и усваивая ранее приобретенные знания о категориях, закодированных в языке.)
Каким же образом речь попала в левое полушарие? Для начала рассмотрим такой парадокс. Речь является фундаментально новым когнитивным средством, которое отличает нас от других видов, даже от таких самых близких, как шимпанзе или бонобо. Но возникновение речи не сопровождалось появлением отдельной, совершенно новой нервной структуры; такого не было, чтобы в человеческом мозге образовалась новая доля, отсутствующая у приматов. Действительно, мозг человека отличается от мозга других приматов во многих отношениях, но основная макроархитектура очень похожа. Речь каким-то образом привязалась к уже существующей полезной площади нервной системы, которая есть и у других приматов. Но как?
Существуют многочисленные теории, предназначенные для объяснения связи между речью и левым полушарием. Одно из возможных объяснений было предложено Норманом Джешвиндом, вероятно наиболее выдающимся специалистом своего времени в области поведенческой неврологии. Джешвинд и его коллеги обнаружили, что область мозга, называемая височной площадкой, крупнее в левом полушарии, чем в правом. Вскоре после этого выяснилось, что другая область, оперкулярная часть нижней лобной извилины (также называемая покрышковой), крупнее в левом, чем в правом полушарии, и эта же закономерность прослеживалась для смежной треугольной части нижней лобной извилины9.
Эти области участвуют в распознавании и выработке речи, и, предполагая, что «чем больше, тем лучше», можно было бы объяснить, почему левое полушарие в большей степени участвует в «техническом обеспечении» языка. Но эти же области крупнее в левом полушарии человекообразных обезьян, которые, несмотря на высокие когнитивные способности, не обладают речью, по крайней мере речью или языком в обычном, узком понимании. Это, в свою очередь, означает, что любая возможная связь между речью и более крупными левыми височной площадкой, оперкулярной и треугольной частями нижней лобной извилины является результатом функционального «перепрофилирования» определенных свойств структуры мозга, изначальное развитие которых было ответом на совершенно иное эволюционное давление, или, возможно, даже результатом случайного процесса. Появление новых функций в процессе эволюции не является ни упорядоченным, ни целенаправленным. Часто это компот из множества отдельных адаптаций, при помощи которых многие старые структуры «поглощаются» для поддержки новых функций таким способом, который любой «конструктор интеллекта» посчитал бы довольно странным. Это, в свою очередь, означает, что многие эволюционные адаптации являются результатом многих процессов, протекающих одновременно. Можно обоснованно ожидать целенаправленную деятельность «конструктора интеллекта», нанятого Гуглом для разработки искусственного мозга, но совершенно неуместно пытаться разглядеть неравномерное движение эволюции. Вместе с другими факторами (такими, как асимметрия височной площадки и оперкулярной части нижней лобной извилины) структура коры, связанная с распознаванием закономерностей, должна играть роль в формировании отображения речи в коре. Так же как существование способности к распознаванию закономерностей, вероятнее всего, играет роль в возможности развития языка, нейроанатомия распознавания закономерностей должна играть роль в формировании нейроанатомии речи.
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.
По всем этим причинам вполне возможно сделать вывод о том, что структура коры, связанной с распознаванием закономерностей, играет важную роль в формировании структуры коры, связанной с речью, особенно словарного запаса, и направляет речь в левое полушарие. Именно так мы и ответим на загадку «курица или яйцо» и соединим вместе две концепции – одну связанную с левым полушарием для распознавания закономерностей и другую – связанную с речью. Тем самым я предлагаю новое понимание того, как речь попала в левое полушарие: связь левого полушария с речью и предшествовала эволюционно, и, в более широком смысле, была вызвана связью левого полушария с перцептивным распознаванием обычных закономерностей. (Как видите, можно представлять новые идеи и не отвергать старые. Пример, подтверждающий тесные и взаимопроникающие отношения между старым и новым.)
Изучение специализации полушарий у других видов имеет давнюю историю, и известно, что восприятие имеет латерализацию уже у приматов и, следовательно, независимо от речи20. Более современные исследования подтвердили базовое сходство в способах организации восприятия у различных видов приматов21. (Об этом подробнее в Главе 8.) Но тогда почему этих знаний недостаточно для выяснения вопроса специализации полушарий, вопроса, над которым ломают голову большинство современных нейробиологов и нейропсихологов? Является ли это укоренившимся предположением об эксклюзивности нашего вида, или мучительным результатом балканизации (фрагментации области знаний, которую мы обсуждали ранее), или того и другого?