Как изучение языков изменяет мозг

Теперь давайте посмотрим, как меняется мозг человека в процессе изучения им иностранного языка. Одним из самых известных исследований в этой области, результаты которого были опубликованы в 2012 г., стала работа шведских и немецких ученых.

Участниками эксперимента стали курсанты переводческой академии Вооруженных сил Швеции. Их языковая учебная программа невероятно интенсивна: молодые люди занимаются с утра до вечера, без выходных и праздничных дней. Такая напряженная работа окупает себя сполна: через 13 месяцев после начала изучения нового языка курсанты способны бегло на нем говорить.

В исследовании приняли участие 14 человек, четверо из которых изучали арабский язык, двое – русский, восемь – дари, один из государственных языков Афганистана. В контрольную группу вошли студенты медицинского факультета Университета Умео – эти молодые люди тоже очень напряженно учились, но не занимались иностранными языками. До начала учебы и по прошествии трех месяцев занятий участники обеих групп прошли через МРТ-исследования, которые показали следующее: мозг студентов-медиков за этот небольшой период изменился незначительно, а вот некоторые области мозга студентов-переводчиков заметно выросли. Увеличился объем гиппокампа, кроме того, изменения произошли в верхней височной, а также средней и нижней лобных извилинах. Авторы исследования особо отметили: чем больших результатов в освоении иностранного языка достигали студенты, тем более выраженными были изменения мозга.

Как мы уже знаем, гиппокамп отвечает за переход кратковременной памяти в долговременную, за навигацию в пространстве, а также формирование эмоций. Чем же занимаются остальные «прокачанные» части мозга?

Задняя часть верхней височной извилины – это зона Вернике, отдел левого полушария головного мозга, расположенный рядом со слуховой корой. Эта область была открыта немецким врачом-психоневропатологом Карлом Вернике в конце XIX в. Зона Вернике задействована в понимании устной и письменной речи, и если она повреждена, то человеку ставится диагноз «афазия Вернике». Это заболевание проявляется в том, что пациент не понимает смысла слов, они не вызывают у него никаких ассоциаций. При этом речь больного может быть грамматически правильной – она просто лишена смысла.

В нижней лобной извилине находится зона Брока – ее во второй половине XIX в. обнаружил французский хирург Поль Брока. Автор открытия считал, что эта область мозга отвечает исключительно за продуцирование речи (то есть за нашу способность говорить), но теперь известно, что зона Брока задействована и в восприятии языка, и в других сложных когнитивных процессах (например, в интерпретации действий окружающих или при осуществлении движений, в том числе движений, необходимых для произнесения звуков). При повреждении этой зоны у человека может развиться афазия Брока – заболевание, по сути противоположное афазии Вернике. Пациенты говорят осмысленными фразами, но перестают владеть грамматикой: путаются во временах и падежах, неправильно используют предлоги и т. д.

Что касается средней лобной извилины, то про нее ученым известно следующее: эта область мозга отвечает за навыки чтения, письма и арифметики, а также активируется при «переключении» с одного языка на другой.

Таким образом шведские ученые впервые в мире исследовали и зафиксировали, какие именно изменения в мозге взрослых людей происходят при изучении ими абсолютно нового иностранного языка, а также показали, что это занятие действительно развивает мозг – во всех смыслах. Позднее это открытие было подтверждено и другими исследователями.

Как вы уже наверняка заметили, изучение иностранного языка меняет не одну и не две области мозга, а многие, причем среди них есть и такие, которые вроде бы не имеют к языку прямого отношения. Это объясняется тем, что обработкой информации, связанной с языком, занимаются разные (не только языковые) части нашего мозга, например, в восприятии речи задействована бо́льшая часть коры. Более того, расположение языковых областей тоже не фиксированно: так, у 95–97% правшей зоны Брока и Вернике расположены в левом полушарии, а примерно у 70% левшей – в правом; более того, в 13–15% случаев речью левшей управляют оба полушария. Науке известны и такие случаи, когда у людей, родившихся с повреждениями мозга (например, отсутствующей левой височной долей, в которой обычно находится зона Вернике), речевые функции брало на себя второе полушарие.

Но если за языком «закреплены» разные отделы мозга, а некоторые области могут даже менять полушарие, как относиться к распространенному мнению о том, что есть «гуманитарии», у которых лучше развито правое, «творческое» полушарие, а есть «технари», у которых доминирующим является левое, «логическое» полушарие? Давайте разбираться.

Талант к языкам: вроде бы есть, а вроде и нет

Для начала немного истории. Во второй половине ХХ в. американский нейропсихолог и будущий лауреат Нобелевской премии Роджер Сперри изучал, как левое и правое полушария мозга работают независимо друг от друга. В качестве испытуемых выступали пациенты с эпилепсией, у которых мозолистое тело (сплетение нервных волокон, соединяющее правое и левое полушария мозга) было разрезано с целью лечения этого заболевания, а значит, полушария не могли передавать информацию друг другу. Такое состояние называется «расщепленный мозг».

Прежде чем мы изложим вывод, к которому пришел Сперри, сделаем важное уточнение: информация в мозге обрабатывается перекрестно. Это значит, что данные, поступающие от правого глаза, идут в левое полушарие, а данные от левого глаза – в правое. Так вот, если мы поместим яблоко в правое поле зрения пациента с расщепленным мозгом (закроем ему левый глаз), сигнал об этом, как и положено, пойдет в левое полушарие, где, как мы помним, у большинства людей находится центр речи, и человек сможет определить, что это яблоко. Но если он увидит фрукт левым глазом, информация отправится в правое полушарие, где у большинства людей нет центра речи, и пациент решит, что он ничего не видит.

Проводя примерно такие эксперименты, Сперри и его коллеги пришли к выводу, что левое полушарие отвечает за речь, логическое мышление, способности к аналитике и математике, а правое – за воображение, интуицию, творчество, невербальное общение и прочие эфемерные вещи. Заметьте: у Сперри языковые и математические способности находятся в «сфере ответственности» одного, левого полушария.

А потом, как это часто бывает, результаты исследований «ушли в народ» и зажили своей жизнью. После многочисленных пересказов в прессе и неверных интерпретаций появились теории, гласящие, что люди с «развитым правым полушарием» обладают интуицией, склонностью к творчеству и не отличаются пунктуальностью и организованностью. А вот те, у кого «ведущим» является левое полушарие, способны к аналитическому мышлению, действуют логично и предсказуемо. Отсюда вытекает привычное для многих из нас утверждение, что левое полушарие «отвечает» за математические способности, а правое – за языковые. Правда, мы-то с вами теперь знаем, что зоны Брока и Вернике расположены в одном полушарии!

В 1981 г. Роджер Сперри получил Нобелевскую премию за открытия в области физиологии или медицины. Ученый выявил роль мозолистого тела в передаче информации между полушариями головного мозга и доказал, что левое и правое полушария функционируют не идентично. Несмотря на это, четкого деления между их функционалом не существует: оба полушария участвуют и в творческой, и в логической деятельности, просто в разной степени. Кстати, процессы, происходящие в мозге при решении математических задач, локализованы еще меньше, чем процессы, происходящие при изучении языка: вычислительные функции берут на себя лобные, теменные, затылочные и височные доли обоих полушарий. Более того, в 2021 г. ученые выявили, что, когда человек активно вовлекается в запоминание новых слов или решение математических задач, активируются одни и те же шесть участков головного мозга.

Важно отметить и то, что в обработке речевой информации задействованы оба полушария, и то, что «вклад» каждого из них в этот процесс разный. Левое полушарие обеспечивает логическое выведение информации из словесного контекста. Происходит это за счет подавления активности тех значений слов, которые для данного контекста не подходят. На практике это означает, что человек, слыша начало реплики, предугадывает, какое слово прозвучит дальше. (Примерно по такому принципу работают нейросетевые языковые модели!) Правое же полушарие обеспечивает активацию широкого спектра значений слов, обусловленного нашим жизненным опытом и нашими знаниями о мире. Это проявляется так: если человека с сильно преобладающим правым полушарием попросить назвать ассоциации к слову, то он вспомнит предметы и понятия, связанные с этим словом, ситуативно (например, к слову «вода» наш испытуемый выдаст «река», «пляж», «рыбалка»). Если задание на ассоциации будет выполнять человек с ведущим левым полушарием, то он с большой вероятностью будет использовать производные исходного слова или приводить словосочетания с этим словом (например, «луна» – «круглая луна», «спать» – «человек должен спать», «дом» – «домашний», «домик»).

«Но подождите, – скажете вы. – Одно дело – все эти исследования, и совсем другое – то, что мы видим в реальной жизни. У всех были одноклассники и однокурсники, которые на лету схватывали все, что касается иностранного языка, и при этом на двойки писали диктанты или решали уравнения!»

Так действительно бывает, но трудности и успехи этих людей, как правило, связаны не столько с работой мозга или предрасположенностью к определенным дисциплинам, сколько с верой в эту предрасположенность и усилиями, которые они прилагают для достижения тех или иных целей. В мире проводится довольно много исследований на тему того, как академическая успеваемость связана с верой человека в собственные силы. Обычно в таких исследованиях в качестве испытуемых выступает группа учащихся (от младших школьников до студентов университетов). Им рассказывают о нейропластичности мозга и его возможных изменениях в процессе обучения, объясняют биологические механизмы приобретения новых навыков и усвоения информации, приводят доказательства того, что пределы наших умственных способностей не высечены в камне (то есть не предопределены генетически). Затем ученые сравнивают показатели успеваемости школьников и студентов до эксперимента и через несколько недель после него.

Проанализировав результаты десяти исследований такого типа, авторы метаанализа 2018 г. пришли к такому выводу: убедившись в том, что генетика не определяет «потолок» достижений, а мозг постоянно формирует новые нейронные связи, люди действительно начинают лучше учиться. Наиболее заметное действие информация о нейропластичности мозга возымела на тех студентов, которые до эксперимента получали оценки ниже среднего, а предметом, который ученики подтягивают активнее всего, стала математика.

Ученые сделали еще одно умозаключение: если ребенок верит в то, что он «технарь» или «гуманитарий», он перестает прикладывать усилия для изучения «противоположных» предметов, причем это, как правило, происходит неосознанно. И такие убеждения формируются с детства. В раннем возрасте родители отдают нас в тот или иной кружок, потом говорят, какие предметы нам даются лучше. Школьная система образования подразумевает распределение учеников в гуманитарные, химико-биологические и математические классы, в результате чего ситуация усугубляется, ведь уровень преподавания предметов гуманитарного и технического профиля в этих классах будет разный. Плохие оценки мы часто считаем подтверждением отсутствия у нас способностей, а не того, что мы приложили недостаточно усилий или преподаватель не очень понятно объяснил тему. А еще, кстати, какие-то предметы нам могут быть просто неинтересны, но это тоже не значит, что у нас нет склонности к их изучению.

Алексей:

«И это ровно мой случай. В школе я активно занимался математикой и экономикой, а английский изучал по остаточному принципу: чтобы получить пятерку, мне не надо было прикладывать сверхусилий, и в действительности в язык я инвестировал совсем немного времени. Я определил себя в категорию "технарей", которым иностранные языки особо не даются, но и не так сильно нужны. Через некоторое время, когда я поступил в университет, выяснилось, что английский важен как минимум потому, что все передовые научные статьи по моему и ряду других направлений опубликованы за рубежом и не переведены на русский язык. Правильная мотивация совершила чудеса: я вдруг открыл, что английский идет у меня достаточно легко и мое восприятие себя как чистого "технаря" было в корне неверным.

Эмпирическая связь между верой в свои способности и интенсивностью усилий, приложенных для достижения цели, наблюдается не только в сфере изучения языков (есть множество исследований на эту тему), но и, например, в спорте. Есть четкая корреляция между уровнем веры в себя и спортивными результатами, при этом эффект ярче выражен в индивидуальных, чем в командных видах спорта, и на коротких (например, стометровка), чем на длинных (например, марафонский бег) дистанциях».

Допустим, мы убедили вас в том, что любой среднестатистический человек может заговорить на иностранном языке и научиться решать уравнения. Это не отменяет того факта, что у некоторых людей те или иные способности проявляются ярче, чем у подавляющего большинства. Если преподаватель испанского начнет обучать по одной программе двух студентов, никогда прежде этот язык не изучавших, разница в скорости освоения материала будет видна практически сразу.

Обычно способности к быстрому освоению какого-то навыка мы называем талантом. Мы считаем, что это некая врожденная особенность, которая в процессе обучения дает человеку преимущества перед остальными. Если эта особенность врожденная, значит, она обусловлена генетически. И вот тут у нас две новости.

Хорошая новость: не существует «гена математики» или «гена языка», которые подарят вам талант к соответствующей дисциплине. Тут, однако, спешим сделать оговорку: в научно-популярных статьях «геном языка» часто называют ген FOXP2. Он был открыт в 1998 г. в ходе генетического обследования членов одной британской семьи, примерно половина из которых страдала от заболевания под названием «вербальная апраксия». При этом расстройстве пациент испытывает сложности с произнесением звуков и слогов, потому что его мозг не может нормально контролировать движения челюстей, губ и языка. Человек знает, что хочет сказать, но физически не может этого сделать. Оказалось, что проблема кроется в мутации гена FOXP2, поэтому его и стали называть «языковым».

Этот ген контролирует артикуляционные мышцы, правильное управление которыми помогает нам произносить звуки. А еще его функция направлена на координацию целого каскада других генов и белков, необходимых для развития и нормальной работы мозга. Ученые исследуют и другие гены, которые предположительно могут быть связаны с речью, но пока выводы никакие не сделаны.

А теперь плохая новость: некоторые генетические вариации, дающие своим обладателям ряд преимуществ, все-таки существуют. Так что да, ваш одноклассник-отличник, который не прикладывал никаких усилий к отработке английского произношения и все равно говорил на этом языке лучше всех, действительно мог выиграть в «генетическую лотерею».

И нет, мы не противоречим сами себе: генетические вариации, дающие нам преимущество в изучении языка, не специализированы, так что утверждение про отсутствие «языковых генов» все еще в силе. «Генетический вклад в некоторые аспекты изучения языков есть, – рассказала в ходе нашей беседы Нэрли Голестани, профессор Женевского и Венского университетов, руководитель исследовательского центра Brain and Language Lab ("Лаборатория по изучению мозга и языка"). – Но язык – это не какая-то одна сущность. Есть люди, которые обладают прекрасной способностью имитировать звуки. Их произношение близко к идеалу, но они, например, делают грамматические ошибки. А есть те, кто говорит безупречно правильно, но с сильным акцентом.

Еще один пример: есть люди с большим словарным запасом. Они могут знать всего один язык, в данном случае это неважно, но их словарный запас будет больше, чем у среднестатистического носителя того же языка. И размер словарного запаса может зависеть от того, как работают их гиппокамп и декларативная память».

На вопрос, не зависит ли словарный запас человека от полученного им воспитания (например, от того, привык ли он с детства читать), Нэрли ответила нам следующее: «Это тот случай, когда природа и воспитание действуют в неразрывной связке. Разумеется, объем словарного запаса будет зависеть от количества прочитанных книг. Но любовь к чтению в свою очередь может быть усилена хорошей работой декларативной памяти: человек читает, легко запоминает информацию и в итоге получает от чтения больше удовольствия, чем среднестатистический человек.

Воспитание расширяет возможности генетики. Если мы говорим об изучении языков, то всегда будут люди, которым повезло с генетикой на всех уровнях, и это отражается на многих языковых аспектах. Так мы получаем гиперполиглотов. Некоторые из них действительно уникальны, нейронетипичны, чем-то похожи на аутистов или савантов. Но некоторые гиперполиглоты – абсолютно обычные люди, которые имеют отличные способности к восприятию звуков, хорошо запоминают корни слов, осваивают синтаксис и посвящают много, очень много времени обучению. Это и есть талант».

И еще один интересный факт: по мнению Нэрли, генетика может влиять и на то, какие именно иностранные языки будут даваться вам легче или тяжелее.

Яна:

«Я спросила у исследовательницы, можно ли с научной точки зрения объяснить тот факт, что языки из романской группы (французский и испанский) мой мозг осваивает легко и просто, а вот изучение немецкого было своего рода вызовом, требовало усилий и превозмогания себя, причем сложнее всего мне давались падежи, несмотря на то что они есть и в русском. Нэрли ответила, что грамматика германских языков в целом более строгая и структурированная и немецкие падежи как раз пример этого. Падежи относятся к комбинаторному аспекту языка. Вообще, комбинаторика – это раздел математики, посвященный решению задач, которые связаны с выбором и расположением элементов некоторого множества в соответствии с заданными правилами. При составлении предложения мы тоже решаем комбинаторную задачу: учитываем, как слова могут вступать в синтагматические отношения, то есть сочетаться друг с другом. Чем больше в языке падежей, тем более сложную комбинаторную задачу нам нужно решить, чтобы построить предложение. По мнению исследовательницы, генетически мой мозг может быть в целом не очень хорошо предрасположен к решению комбинаторных задач (мой жизненный опыт это подтверждает) – это проявляется и в изучении немецкого. А вот в другом мне, судя по всему, повезло: я хорошо слышу разницу в произношении звуков и точно воспроизвожу их, так что проблем ни с французскими произношением и интонацией, ни с китайскими тонами я не испытывала.

При этом важно понимать: даже если вы относитесь к той части населения планеты, которой не досталось генетических вариаций, облегчающих изучение языков, это не приговор. Вы сможете добиться таких же результатов, как и люди, у которых способность к языкам заложена на генетическом уровне, просто вам на это придется потратить больше сил и времени. И я сейчас не просто вас утешаю – я привожу факты, подтвержденные собственным опытом.

Слышали утверждение о том, что для успешного изучения китайского нужно обладать идеальным музыкальным слухом? Если он у вас есть, это и правда поможет: в китайском языке каждый слог имеет тон, то есть мелодический рисунок, который характеризуется высотой голоса. Первый тон – ровный высокий (чуть выше вашего нормального голоса); второй – восходящий, от среднего к высокому; третий – низкий понижающийся, а затем восходящий до среднего уровня; четвертый – падающий от высокого уровня к низкому. От тонов зависит значение слогов:

– читается , третий и первый тоны, переводится "учитель";

– читается третий и четвертый тоны, переводится "старомодный";

– читается третий и второй тоны, переводится "скромный" или "искренний".

Или такой пример:

– читается третий тон, переводится "лошадь";

– читается mà, четвертый тон, переводится "ругать», "обзывать".

Я могу привести еще много подобных примеров, но суть вы поняли: тоны нужно уметь различать на слух и правильно произносить. Так вот, как я уже сказала, мне это дается достаточно легко, и для меня это было хорошим подспорьем при изучении китайского языка (мои однокурсники, не получившие такой выигрыш в генетической лотерее, в итоге пришли к тому же результату, что и я, только не за неделю, а за три месяца). В других аспектах у меня нет особых талантов – я учу слова и отрабатываю грамматику (а также забываю слова и делаю ошибки в грамматике) как среднестатистический ученик.

В школе я изучала французский, и достаточно результативно: в конце 11-го класса сдала международный экзамен DALF на уровень С1 (как мы уже писали, о языковых уровнях речь пойдет дальше, здесь же хочу уточнить, что, согласно Европейской шкале, С1 означает "профессиональное владение языком"). Я тратила на занятия очень много времени и сил – на одном произношении далеко не уедешь, – а в параллельном классе училась девушка, которую можно назвать действительно талантливой: она показывала такие же результаты, что и я (а где-то и лучше), но прилагала для этого минимальное количество усилий. Казалось, ей достаточно посмотреть на новую конструкцию, чтобы тут же спокойно начать применять ее в речи.

Было ли мне обидно? Конечно. Когда перед глазами такой пример, невольно возникают сомнения: может быть, язык – это не мое и стоит заняться чем-то другим? Повлияло ли это на мои занятия? Нет. Потому что весь мой предыдущий опыт показывал, что в конечном итоге я приду к желаемому результату. А еще мне всегда был интересен сам процесс изучения языка – мне не нужно внешней мотивации в виде экзамена или собеседования, чтобы взять в руки учебник (о том, что делать, если внутренней мотивации нет, мы расскажем дальше, не переключайтесь)».