Воробей Инна Александровна

Язык и мозг. Нейробиология раскрывает главную тайну человека

Предисловие

Сколько себя помню, меня всегда интересовали языки. Первым был один из детских языков – один из тех, когда к каждому слогу в слове добавляют то, соль или ва: Ятозыкто, Ясользыксоль или Явазыква. В начальной школе благодаря Штирлицу пришла любовь к немецкому языку. Позже захотелось расшифровать узелковый язык инков. Но это быстро прошло, из-за отсутствия информации. В университете прибавился английский язык.

Последние восемь лет мой интерес от лингвистических вопросов – грамматики, фонетики и так далее – плавно сдвинулся в биологическую плоскость. Как преподавателю мне стало интересно, что происходит в голове у человека, когда он говорит на родном языке, когда учит иностранный.

Моё первое знакомство с биологической стороной языка произошло благодаря открытым лекциям профессора Татьяны Владимировны Черниговской. Потом пришёл черёд книг отечественного нейропсихолога и нейролингвиста А.Р. Лурии. Но мне было мало. Интерес к нейробиологии языка и увлечение научной журналистикой привели меня в Берлин, где находится одна из ведущих европейских лабораторий, изучающих язык в мозге. Там был собран материал для этой книги.

У того, что книга основана на зарубежных исследованиях, есть две причины. Во-первых, подобных исследований – насколько мне позволяет судить мой опыт – в России сейчас проводят мало. Основная масса научных статей и книг написана зарубежными учёными. Вторая причина, грант, который я получила от программы European Journalism-Fellowship и фонда Генриха Бёлля. Благодаря этому я получила возможность год учиться в Свободном университете Берлина. Я посещала лекции и семинары, получила доступ к прекрасной библитеке, общалась с ведущими учёными.

Знания о том, как устроен и как работает наш мозг, как он обрабатывает язык, на мой взгляд, должны стать необходимой составляющей образования современного лингвиста. И кроме того, это просто суперинтересно.

Что же читатель узнает из моей книги? Преже чем ответить на этот вопрос, я хотела бы уточнить некоторые понятия. Язык – система знаков (слов) и правил, как их применять. Речь – применение языка, его звуковое или, в случае жествого языка, жестовое выражение. Кроме того, под языком в широком смысле понимают способность человека говорить.

До 19 века исследованием языка и мозга занимались разные науки. Язык был делом философии и языкознания, а мозг – медицины. Поль Брока и Карл Вернике при вскрытии обнаружили в мозге своих пациентов центры, отвечающие за производство и понимание речи. Тогда же Вернике предложил первую модель обработки языка в мозге.

Бурное развитие науки и техники во второй половине 20 века позволило учёным заглянуть в «живой» мозг и увидеть как он работает. Они описали основные законы и принципы его работы.

Учёные, работающие на стыке биологии и лингвистики, применяют в своих исследованиях сложные устройства, показывающие, где именно в мозге и с какой скоростью происходит интересующий их процесс.

Лингвисты подробно описали единицы, из которых стоит язык. Ученые, ищущие язык в мозге, смогли определить, какие зоны обрабатывают тот или иной языковой элемент, что именно происходит в нейронных сетях мозга, когда мы говорим и понимаем речь.

Любая когнитивная работа изменяет мозг – устанавливаются новые связи между нервными клетками, изменяются структуры, занятые этой деятельностью. Второй язык – не исключение. Как он меняет мозг человека? Можно ли в совершенстве выучить иностранный язык? Знание нескольких языков – это хорошо или плохо для мозга?

Ребенок начинает усваивать родной язык ещё в утробе матери. Процесс усвоения языка проходит определенные этапы – общие для носителей всех языков. Если ребенка лишить общения с другими людьми, он никогда не сможет полноценно овладеть языком. Почему так происходит? Это связано с особенностями созревания мозга.

Инсульты, травмы головы, опухоли в мозге приводят к тому, что человек перестает говорить или понимать речь. В какой степени, зависит от размера поражения. В поисках новые методов восстановления языка учёные обращаются к нейробиологии.

Чтобы говорить, человек должен выучить десятки тысяч слов и множество правил их комбинирования в предложения. Какие виды памяти задействованы в языке и какие зоны мозга этим заняты?

В мире насчитывают около 7000 языков, каждый из которых описывает окружающий мир по-своему. В последние годы появилась возможность проверить, влияет ли родной язык, на то, как мы видим и понимаем действительность.

Почему говорят только люди? Чтобы выяснить это, ученые сравнивают физиологию и когнитивные способности людей и животных.

Когда появился язык? Ответить на этот вопрос поможет палеогенетика. Учёные установили, когда возник человеческий вариант гена FOXP2.

Один из самых трудных вопросов – почему люди заговорили? Какие эволюционные преимущества дал им язык? Может быть он помогал говорящим мужчинам привлечь больше женщин и оставлять больше потомков? Возможно и так, но есть и другие версии.

Книга не претендует на раскрытие всех существующих сегодня теорий и спорных вопросов о языке.

Введение

Способность говорить и удивительные возможности мозга человека отличают его от соседей по планете. Уникальность языка была очевидна уже в древности. Мозгу же предстоял долгий путь к признанию.

Какой орган человеческого тела самый главный? Сердце? Печень? Почки? Мозг? Вплоть до XVII века никто не сомневался, что средоточие чувств и мыслей находится в сердце. Сегодня повреждённое сердце можно починить, заменить или напечатать на 3D-принтере, и человек будет жить. А вот повреждение мозга может изменить личность человека. Его смерть приводит к смерти человека. Как перенести сознание и личность в точную 3D-копию вашего мозга, наука пока не знает. Мозг не только командует работой тела, мышление, чувства, характер, способности – всё это зависит от него.

К пониманию мозга как органа, из которого возникает наша сложная ментальная жизнь, люди пришли относительно недавно – в XIX веке. В этом же веке язык потерял свой божественный статус. И тогда же пересеклись орбиты изучающих их наук.

Почему говорят только люди? Откуда взялся язык? Почему так много разных языков? Мифы любого народа дают ответы на эти вопросы. Язык – дар Бога или богов, сила, сотворившая этот мир, или даже сам Бог. В начале Библии мы читаем:

И сказал Бог: Да будет свет! И стал свет, и увидел Бог, что он хорош, и отделил Бог свет от тьмы. И назвал Бог свет днём, а тьму ночью… И сказал Бог: Да будет твердь посреди воды! …И назвал Бог твердь небом.

Часто нелегко понять, что причина, а что следствие: Вначале было Слово, и Слово было у Бога, и Слово было Бог (Новый Завет, Евангелие от Иоанна). Похожие идеи мы находим в индийской мифологии, где три богини отвечали за разные виды речи. Щедрый дар богов делает людей их любимцами.

Размышления о разнообразии языков вылились в миф о Вавилонской башне, вариации которого можно найти во многих культурах. Споры между людьми или гнев Бога на гордецов привели к многоязычию.

Почему только способность говорить получила уникальный божественный статус? Если мы посмотрим на животных, то обнаружим, что они живут в определённых регионах, им для жизни нужны определённые условия, климат, питание, растения, соседи. На языке учёных – экологическая ниша. Шимпанзе живут в густых лесах, верблюды – в засушливых районах. И только наши предки смогли расселиться по всей планете. Этим они если не разорвали, то по крайней мере сильно раздвинули тиски естественного отбора. Они приспособились практически ко всем природным условиям Земли. Человек перестал адаптироваться к природе, он изменил её под себя.

Очевидно, что это произошло благодаря тому, что есть у человека и чего нет у животных. Главное отличие – язык. На нашей планете нет ни одного народа, ни одной культуры без языка. Любой маленький ребёнок без труда и обучения, только общаясь с другими людьми, овладевает родным языком.

Что такое язык? Это сверхточный код передачи детальной информации. Благодаря ему люди смогли обмениваться знаниями и умениями, договариваться между собой и передавать свои знания потомкам. Простые вещи можно выполнить, подражая другому, например, как пользоваться ножом и вилкой, как завязать шнурки. Обучение сложным действиям – решению математических примеров, управлению самолётом – требует объяснений. Получается, что предки были в чём-то правы, когда утверждали, что язык сотворил мир. С небольшой поправкой – не всю вселенную, а мир людей.

Последние три тысячи лет философы и языковеды много спорили о языке. Почему предметы называются так, как они называются? Кто дал им имена? Люди договорились их так называть? Язык – зеркало окружающего мира? Или он отражает только мышление человека? Каким бы ни был ответ, философы видели в языке самостоятельную систему со своими законами. В Средние века живая речь мало кого интересовала. Самой чистой формой языка считали письменные тексты, особенно религиозные. Именно их надо было исследовать, чтобы добраться до сути мироздания.

Кроме глобальных вопросов, перед языковедами стояли и чисто практические вещи. Прежде всего перевести слово Божие на все языки мира и осчастливить им язычников. Для экономических целей знание иноземных языков тоже было кстати. Языковеды описывали языки и создавали их грамматики, чтобы обучать других.

В XVIII–XIX веках исследователи уже имели солидную базу данных о разных языках. И, заметив между ними сходство, бросились на поиски праязыка.

Ближе к XX веку учёных заинтересовал живой язык. В центре исследований язык оказался не как отдельная система, а как инструмент общения и передачи информации. Вплоть до середины XX века биологическая сущность языка не попадала в поле зрения языковедов.

История исследований языка – это постепенное низвержение его с божественного трона и возрастающее понимание его настоящих возможностей.

Что касается мозга, здесь всё происходило с точностью до наоборот. В Древнем Египте главным органом считали сердце, а мозг при мумификации выбрасывали. Видимо, древние египтяне не считали его необходимым в загробной жизни. Древнегреческий философ Аристотель считал, что разум находится в сердце человека, а мозг – просто вентилятор, который охлаждает кровь. Отец западной медицины Гиппократ повысил ранг мозга до органа чувств. По той простой причине, что он находится в голове – там же, где и уши, глаза.

У Декарта мозг был на побегушках между душой и телом. Тело передавало информацию через мозг душе, а душа управляла через него же движениями тела.

К XVIII веку мозг и его составные части уже подробно описали. Но как он работает и что именно делает, ещё было неясно. Томас Уиллис (1621–1675) – отец неврологии – проведя ряд экспериментов, пришёл к выводу, что наши мысли, чувства, воспоминания и действия возникают из специальных сил в нервной системе[1].

В XIX веке два противоположных лагеря учёных жарко спорили о том, как работает мозг. Важно, что мозг уже приобрёл статус органа сознания. Глобалисты рассматривали мозг как единое целое, а локалисты – как отдельные модули, каждый из которых занят своей задачей. Яркие представители этих лагерей – Франц Йозеф Галль и Мари-Жан-Пьер Флуранс.

Молодой австрийский студент-медик Франц Йозеф Галль (1758–1828) отличался не только своей выдающейся памятью, но и выступающими глазами. Он полагал, что эти два феномена взаимосвязаны – ведь способность узнавать и запоминать слова сидит в лобной доле. Поэтому он предположил, что форма черепа соответствует форме мозга. Чем способнее человек в чём-то, тем больше растёт зона, которая отвечает за это. А так как череп не растёт, она на него давит. В случае самого Галля лобные доли выдавливали глаза из черепа.

Чтобы доказать свою теорию, Галль собрал черепа сотен людей, измерил их и сравнил с типами личности, их особенностями и способностями. Он выделил у людей 27 областей с разными функциями, а у животных – 19. Он утверждал, что нашёл зоны, отвечающие за убийства, агрессию и даже Бога. Так зародилась псевдонаука френология, методы Галля были далеки от научных.

Мари-Жан-Пьер Флуранс (1794–1867) – французский физиолог и бывший последователь Галля – был убеждён, что части мозга взаимодействуют друг с другом. Из этого взаимодействия возникают разные качества. Он вскрывал череп живым птицам и слой за слоем удалял кору мозга. В каком бы месте мозга он ни начинал это делать, сначала никакие функции не казались повреждёнными и не отказывали. И только когда он добирался до более глубоких слоёв, птицы умирали в агонии. Так он доказал, что высшие функции расположены не в чётко ограниченных зонах, а рассредоточены по коре[2].

Глава 1. Язык и мозг – первые доказательства

Как впервые нашли язык в мозге

Если бы вы были древним греком или римлянином и вдруг не смогли говорить, доктор прописал бы вам массаж языка или полоскания горла. И всё! Потому что тогдашние медики полагали, что нашу речь контролирует язык – орган во рту – и причину всех проблем с речью надо искать именно там.

Правда, древнеримский врач Гален из Пергамона (129–216 до н. э.) считал, что мозг управляет речью. Он выяснил это интересным образом, разделяя нервы, которые ведут к гортани. Как результат, мускулы речевых органов парализованы, и человек больше не говорит. Эти нервы идут из мозга, а значит, речь управляется оттуда. Интересно, эти люди были добровольцами?

В Средние века диагноз врача мог быть одним из двух – либо паралич голосовых органов, либо расстройство разумной души, которая управляет их движениями.

В 1770 году Иоганн Геснер написал в своей работе, что при афазии человек не может найти правильные слова для своих мыслей и представлений из-за поражения мозга инфекционной болезнью.

Пальма первенства в обнаружении языка в мозге принадлежит французскому неврологу Полю Брока в 1861 году. Но предположения о возможном местонахождении языка выдвигали уже за 30 лет до него. В 1836 году французский врач Марк Дакс обнаружил, что нарушения речи вызваны повреждениями левого полушария мозга. Он представил своим коллегам на конгрессе медицинские случаи людей с повреждениями левой лобной доли и проблемами с речью. Однако на них никто не обратил внимания. Имя Марка Дакса так бы и кануло в Лету, если бы не его сын Густав, который опубликовал работы отца. В 1848 году Жан-Баптист Буйо – тоже врач, который искал речь в мозге – во время жарких дебатов в Королевской академии медицины в Париже пообещал 500 франков тому, кто приведёт пример тяжёлого нарушения в передней части мозга без нарушений речи.

11 апреля 1861 года в парижскую клинику Биситре доставили 51-летнего сапожника Леборна. С юности он страдал от эпилептических припадков. А в 30 лет начались проблемы с речью. Он произносил лишь tan (пора) и Sacre nom d… (чёрт возьми). Люди дали ему прозвище месье Тан. Затем парализовало его правую руку и ногу. Поль Брока (1824–1880) обследовал пациента и обнаружил, что месье Тан его понимает. Мускулы его языка и лица тоже были в полном порядке. Через неделю пациент умер. При вскрытии пациента Брока бросились в глаза размякшие вторая и третья извилины левой лобной доли. На следующий день он объявил перед Парижским обществом антропологии, что нашёл центр языка в мозге.

В этом же году к Брока поступил ещё один пациент с похожей проблемой. Месье Лелонг на протяжении девяти лет произносил только пять слов. Его вскрытие выявило поражение мозга меньшего размера, чем у месье Тана, но с более чёткими границами. Врач заключил, что в третьей лобной извилине слева находится центр речи[3].

Поль Брока законсервировал мозги обоих пациентов в спирте и передал их в Парижский музей. В 2007 году команда учёных под руководством Нины Дронкерс просканировала их в магнитно-резонансном томографе (МРТ). Оказалось, что мозг Леборна и Лелонга был повреждён сильнее, чем предполагал Брока.

Центр понимания речи обнаружил молодой немецкий врач Карл Вернике (1848–1905). 7 октября 1873 года он работал в больнице в Бреслау, куда доставили 75-летнюю пациентку. Медперсонал сначала принял её за глухую. Через несколько дней Вернике понял, что старушка всё же слышит, но не понимает речь. Говорила она какую-то белиберду – бессмысленную, но грамматически правильную речь. Через два месяца пациентка умерла. При вскрытии Вернике увидел вместо левой первой височной доли желтоватую кашу.

Центры производства и понимания речи получили имена открывших их исследователей – Брока и Вернике соответственно.

Первая модель языка в мозге

Чтобы понять, как работают сложные системы, учёные создают их упрощённые копии – модели. Они собирают данные, описывают, как происходит тот или иной процесс. Выдвигают гипотезы, что и как может ещё происходить. И проверяют их на моделях.

Самую первую модель обработки языка предложил Карл Вернике 140 лет назад. В 1874 году – на тот момент ему было всего 26 лет – он опубликовал диссертацию, в которой первым описал сенсорную афазию, обобщил и проанализировал свои наблюдения и находки Брока. Многое из того, что он предположил в своём труде, подтвердилось много лет спустя.

Вернике считал, что моторный и сенсорный центры речи соединяются друг с другом напрямую и обмениваются информацией через нервные пути. Благодаря этому ребёнок может повторять слова за взрослыми. Слово – это шаблон, состоящий из звуков, которые мы слышим, и движений для его произнесения. Зона Вернике сравнивает последовательность звуков с командами, которые хранит центр Брока, а также с их определённым значением. Центр Брока отправляет команды на произнесение слов в моторные зоны, управляющие движениями мускулов рта, губ, языка и других речевых органов. Он связывает звуковую форму с движениями.

Но где в мозге проходит этот путь? Первое предположение Вернике – через островковую долю, которая прячется внутри мозга. Позже оказалось, что эту задачу выполняет другой путь – дугообразый пучок – толстый канат из нервных волокон, проходящий сверху над зонами Брока и Вернике. Когда повреждён этот пучок, люди не могут повторять новые и незнакомые им слова.

Вернике понимал, что должен быть ещё один путь, который связывает звуки со значениями. И проходит он, скорее всего, через высшие когнитивные зоны. Молодой врач разделил мнение значимого в то время учёного Людвига Лихтгейма. В 1885 году Лихтгейм заявил, что концепт роза не лежит ни в одной части мозга. Потому что он состоит из суммы разных значений – например, красный, колючий, растение, романтика. Они рассеяны по разным частям мозга и связаны с языковыми центрами.

Рис. 1 Собственный чертёж К. Вернике центра Вернике. (Автор: Carl Wernicke – http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010945208001111MarcoCatani. The arcuate fasciculus and the disconnection theme in language and aphasia: History and current state. Cortex. Volume 44, Issue 8, September 2008, Pages 953–961., Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=25229287)

Первое предположение Вернике о пути через островковую кору оказалось забытым его последователями. Почему, остаётся только гадать. Возможно, потому что он сам неверно понял его роль в языке. Возможно, это связано с американским неврологом Норманом Гешвиндом (1926–1984), который в 60-е годы XX века развил модель Вернике – Лихтгейма и оставил второй путь без внимания.

Последующие модели обработки языка строили вокруг дугообразного пучка. У людей он сильнее развит, чем у обезьян, поэтому считается решающим эволюционным отличием людей, и ему отвели центральную роль в языке.

Рис. 2 Классическая модель Вернике – Лихтгейма – Гешвинда. Из: Hagoort, P. (2013). MUC (memory, unification, control) and beyond. Frontiers in Psychology, 4(JUL). https://doi.org/10.3389/fpsyg.2013.00416. Fig.1 (Copyright © 2013 Hagoort. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits use, distribution and reproduction in other forums, provided the original authors and source are credited and subject to any copyright notices concerning any third-party graphics etc.)

Идея о втором пути выжила в нейроанатомии и психолингвистике. Анатомические исследования подтвердили, что через этот участок мозга проходит путь, который тоже соединяет языковые центры. Исследователи языка Грегори Хиккок (Gregory Hickok) из университета Калифорнии и его коллега Дэвид Поппель (David Poeppel) из Нью-Йоркского университета в 2000 году возродили идею Вернике о двух путях, соединяющих языковые центры[4]. Но об этом позже.

Модель Вернике – Лихтгейма – Гешвинда используется в медицине и сейчас. Она позволяет объяснить семь видов афазий – нарушений речи. Очевидно, что всё намного сложнее, чем она описывает.

Глава 2. Знакомьтесь, мозг!

Как работает мозг? Где в нём прячутся сознание, мышление, память, чувства? Ответить на эти вопросы – значит узнать, кто мы, люди, есть, почему мы именно такие, чем мы отличаемся или, может быть, не отличаемся от животных. Наш богатый духовный мир, которым мы так гордимся, – результат работы мозга. Поняв его, мы поймём себя.

Как узнать, как устроен и как работает какой-то предмет или устройство? Точный ответ знают дети и учёные. Интересующий предмет сначала надо разобрать, а потом снова собрать. На разборку и сборку мозга нейроучёные сегодня получают баснословные суммы. Например, на крупнейший в истории европейский «Проект человеческий мозг» (The Human Brain Project) получают с 2013 по 2023 годы 1,6 миллиарда долларов. Более трёх миллиардов долларов уйдут в американский проект Brain Initiative. Есть ещё японские, корейские, китайские проекты с немалыми бюджетами.

Амбициозная цель исследователей – создать точную работающую модель человеческого мозга. Объём данных, которые содержатся в нашем мозге, поражает воображение – 10[5],[6].

Нейроучёные уже добрались до микроскопического уровня хромосом, ДНК, генов мозга. Но не нашли там ни памяти, ни мышления, ни внимания, ни языка. Как, разобрав компьютер, мы не найдём там ни Windows, ни iOS, а только платы и микросхемы. Учёные уже много знают, что происходит в той или иной части мозга. Они расставляют флажки на карте мозга. Здесь – принятие решений, здесь – движения рук, здесь – страх, здесь – память. Следующий шаг в исследованиях – ответить, почему эта способность находится именно тут.

Как устроен мозг

Желеообразный грецкий орех в нашем черепе состоит из двух половинок – больших полушарий. Они соединены между собой перемычкой – мозолистым телом, которая на латыни красиво называется корпус каллосум (Corpus callosum). Через него они обмениваются друг с другом информацией.

Своим сходством с грецким орехом мозг обязан бороздам и извилинам. Самые крупные из них учёные используют как ориентиры, чтобы выделить доли – лобную, височную, теменную и затылочную. И ещё одну невидимую снаружи – островковую, которую можно увидеть, раздвинув лобную и височную доли. Каждая доля отвечает за определённый набор задач. Если грубо упростить, то височная доля обрабатывает звуки, речь, отвечает за память. Лобная – за логику, мышление, принятие решений.

Рис. 3 Доли головного мозга. (Автор: Cherttod – Собственная работа на основе: Brain diagram without text.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23162257

Основные лингвистические процессы разыгрываются вокруг Боковой или Сильвиевой борозды.

Рис. 4 Сильвиева борозда. (Автор: Jimhutchins из английской Википедии, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=804984

Под большими полушариями притаились подкорковые структуры – базальные ганглии, гиппокамп, миндалевидное тело, гипоталамус, гипофиз, таламус, мозжечок и ствол. К ним мы вернёмся позже.

Если разрезать мозг по высоте – коронарный срез, то мы чётко сверху увидим тонкую серую кайму в 2–4 миллиметра. Это новая кора, или неокортекс. У млекопитающих она отвечает за познавательные функции, память, внимание, мышление, сложные движения. Площадь коры у человека в среднем составляет 2200 см^3. Её основная часть спряталась в извилинах. В процессе эволюции кора мозга человека постепенно увеличивалась в размерах, чего не происходило с черепом. Поэтому ей не оставалось ничего другого, как смяться.

Главные клетки коры – нейроны – у человека уложены в шесть слоёв, в каждом – разные виды и с разной плотностью. Вертикально нейроны образуют колонки примерно по 80—120 штук. Они заняты одной работой.

В формалине белёсо-розоватые тела нейронов становятся серыми. Отсюда и происходит второе имя коры – серое вещество. Под ним белое вещество – отростки нейронов – как провода, соединяющие разные отделы мозга друг с другом. В формалине нейронные хвосты белеют из-за жировой обёртки, которой их окутывают глиальные клетки-помощники.

Левый мозг

Чтобы точно определить, где у конкретного человека находятся центры речи и памяти, и не повредить их при нейрохирургических операциях – обычно при эпилепсии или опухолях, проводят тест Вада[7]. В шейную артерию справа или слева вводят амитал натрия (барбитурат) – успокоительное средство. Через 10 минут он действует как анестетик и парализует человека. Если его ввести в левую артерию, то он парализует правую половину мозга, а через правую артерию – левую половину. В это время человеку задают вопросы, и если его речевые центры находятся с парализованной стороны, то он не ответит. Этот тест показал, что у 96 % правшей и у 70 % левшей речевые зоны находятся в левом полушарии[8].

Подтверждения тому, что в языке первая скрипка – левое полушарие, пришли от пациентов с рассечённым мозгом. В англоязычной литературе их называют сплит-пациентами. В 50—60-е годы при тяжёлых формах эпилепсии пациентам перерезали мозолистое тело. После этого эпилептические припадки ослабевали или прекращались. Американский нейропсихолог Роджер Сперри, проведя ряд экспериментов с такими пациентами, заключил, что полушария мозга выполняют разные задачи. В 1981 году он получил Нобелевскую премию по физиологии за открытие функциональной специализации полушарий головного мозга.

Однако у пациентов после перерезания мозолистого тела было уже как бы два мозга, каждый из которых контролировал свою – противоположную – половину тела. Левое полушарие – правую, а правое – левую. Чтобы проверить, какое полушарие отвечает за речь, пациентам показывали цифры, слова или картинки с правой стороны. (Сигнал из правого глаза поступает в левое полушарие). Они их описывали или повторяли без проблем. Также без проблем они описывали предметы, которые держали в правой руке, но при этом их не видели. Сделать то же самое, но с предметами с левой строны, они не могли. Они для них как бы не существовали. Даже если их вкладывали в левую руку пациента, они не замечали. Вывод: в вопросах речи и языка доминирует левое полушарие.

Но правое полушарие может читать цифры, буквы и короткие слова. В одном эксперименте людям показывали слово, они утверждали, что его не видят. Но при этом правильно выбирали левой рукой картинку или предмет, которые соответствуют этому слову. Если слово было сложным или показывали предложение, то правое полушарие не справлялось с задачей. Одна испытуемая произносила слова, которые видела справа, и писала те, которые видела слева.

Два полушария могут работать по отдельности, у каждого свои языковые способности. В некоторых случаях правое полушарие может взять на себя некоторые функции левого. Однажды Поль Брока при вскрытии одной пациентки не нашёл моторного центра речи – он не развился при созревании мозга. Но несмотря на это женщина могла говорить. К тому же она была левшой.

Почему левое полушарие доминирует в речи? На этот вопрос однозначного ответа пока нет. Может быть, всё дело в анатомии. Например, Сильвиева борозда в левом полушарии длиннее, чем в правом, и немного отличается по форме. Треугольная область в сердце зоны Вернике сразу за слуховой корой – темпоральная плоскость – слева тоже больше, а в некоторых случаях даже в 5 раз. Причину этого видят в способности говорить. Но доказать это пока невозможно. У человекообразных обезьян эта зона тоже больше слева. Вполне возможно, что из-за этих различий между полушариями речь поселилась именно слева. Может быть, это связано с праворукостью. Большинство людей работают правой рукой, а значит, левое полушарие лучше выполняет и контролирует точные мелкие движения. У многих животных право- и леворукость распределены почти поровну.

Анатомия ли определила место языка в мозге, или же язык заставил эти зоны увеличиться, язык поселился слева, потому что мы работаем лучше правой рукой, или же наоброт – что причина, а что следствие, пока неясно.

Нейроны

Мозг состоит из двух основных типов клеток – нейронов и обслуживающих их глиальных клеток. Всю самую важную работу выполняют нейроны. Они обмениваются друг с другом и другими клетками электрическими импульсами. Работа кипит постоянно – они получают и обрабатывают информацию от тела, из окружающего мира, отправляют им свои команды. Даже когда мы спим, они перерабатывают то, что произошло за день, сохраняют нужную информацию, стирают лишнюю, притормаживают одни процессы и ускоряют другие. Звуки, запахи, движения, картинки – всю эту разношёрстную информацию из внешнего мира, а также боль, удовольствие, голод – информация из собственного тела, они понимают как электрические сигналы.

Мозг – маленькая электростанция в голове, постоянно генерирующая электричество. Когда человек бодрствует, мощность его мозга равняется 10–23 Ватт – этого достаточно для работы одной лампочки. Но она обходится нам очень дорого – 20 % всего кислорода, который поступает в организм, забирает мозг.

В отличие от других клеток тела у нейронов есть отростки, которыми они принимают и передают электрические импульсы. Они настолько тесно переплетены и закручены между собой, что учёные в XIX веке не сразу разобрались, из чего состоит мозг – как головной, так и спинной.

В начале XIX века учёные впервые смогли исследовать ткани тела под микроскопом и обнаружили, что они состоят из отдельных клеток. Но было неясно, верно ли это для мозга. В конце XIX века учёные разделились на два противоположных лагеря. Может быть, мозг состоит из «нервной сети» – клетки настолько сливаются друг с другом, что между ними нет чётких границ, подобно венам и артериям в кровеносной системе. В это верил итальянский невролог и учёный Камилло Гольджи, который придумал новый способ окраски тканей нитратом серебра. Он увидел запутанные переплетения отростков нейронов и посчитал это доказательством своей точки зрения. Испанский врач Сатьяго Рамон-и-Кахаль использовал этот же метод окраски тканей, но разглядел в мозге отдельные клетки, которые общаются друг с другом через места соединений. Эти соединения британский физиолог Чарльз Шеррингтон позже назовёт синапсами. Гольджи и Рамон-и-Кахаль вместе получили в 1906 году Нобелевскую премию за вклад в исследование нервной ткани, но каждый так и остался при своём мнении. И хотя последующие исследования подтверждали правоту Кахаля, только в 50-е годы XX века электронный микроскоп поставил точку в этом споре.

Рис. 5 Строение нейрона. (Автор: ЮкатанDhp1080 (original) – Этот файл является производной работой от: Neuron.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=27219745)

Тело нейрона в разрезе напоминает овал, звёздочку, многоугольник или пирамиду. Его размер может быть от 3 до 130 микрометров. Для сравнения толщина человеческого волоса – от 40 до 120 мкм. Обычно нейрон имеет два вида отростков – много коротких и один длинный. Сантьяго Рамон-и-Кахаль в юности мечтал стать художником. Он зарисовывал то, что видел под микроскопом. Возможно, как раз это и помогло ему разглядеть отдельные нейроны, а также их отростки там, где никто их не увидел. Он также заметил, что отростки смотрят в разные стороны. Короткие – наружу и в стороны, а длинные – внутрь мозга. Короткие – это дендриты. Их название происходит от греческого слова dendron – дерево. Их длина всего 1 мм. Как антенны они принимают информацию. Длинные отростки – аксоны – передают её на дальние расстояния. Они могут вырастать до одного метра.

Информация в мозге передаётся электрохимическим путём. Как это работает? Дендриты принимают электрический заряд и отправляют его в вычислительный центр – тело нейрона. Оно решает, какой именно из принятых сигналов пойдёт дальше, а какой нет.

Электрические импульсы бывают как возбуждающими – вызывающие действие, так и тормозными – останавливающие действие. Сигнал от одной клетки слишком слаб, чтобы вызвать какую-то реакцию в нейроне. Например, одновременно должны загореться 50 или более синапсов. Тело клетки высчитывает, сколько тормозных и возбуждающих сигналов пришли одновременно и откуда. Если количество возбуждающих сигналов превышает количество тормозных, то через аксон проходит команда: Сделай это! Если наоборот: Остановись! Заряд, поступив в аксон, освобождает нейромедиатор[9] в синапс, его размер всего 20–50 нанометров. Рецептор второго нейрона ловит этот нейромедиатор, и в нём запускается химическая реакция, которая вызывает электрический импульс. На жаргоне нейроучёных это называется спайк.

В коре преобладают два основных вида нервных клеток – звёздочки без шипиков и пирамидки с шипиками. Шипики – крошечные мешочки, наросшие на дендритах. Информация зашифрована в спайках. Звёздочки загораются с постоянной частотой. Пирамидки сначала дают быстрый всплеск, потом он замедляется. Ещё возможен ответ быстрыми всплесками, потом пауза, затем снова всплеск[10].

Рис. 6 Различные виды спайков нейронов. (Автор: А.Петрова)

Сколько нейронов в мозге

Поиск ответа на этот вопрос в учебниках по нейробиологии даёт разные цифры. Обычная цифра – 100 миллиардов нейронов, и в 10 раз больше глиальных клеток – обслуживающего персонала нейронов. 1:10. Бразильская исследовательница Сюзанна Геркулано-Гаузель (Suzana Herculano‐Houzel) не поверила и решила узнать точное число. Она перечитала массу учебников, встретилась с известными нейробиологами. Все повторяли как мантру число 100 миллиардов, но никто не мог сказать, откуда взялась эта цифра. Тогда Геркулано-Гаузель решила посчитать нейроны сама. Она разработала новый метод и назвала его brain soup – суп из мозга. Но прежде чем перейти к опытам с мозгом человека, она потренировалась на крысиных мозгах.

В 2009 году Геркулано-Гаузель взяла мозг четырех умерших людей. Она разделила его на части – кора, мозжечок и другие, затем нарезала их кружочками. Потом растёрла их в порошок и развела в специальном растворе, чтобы удалить жиры. В растворе остались только ядра нейронов и глиальных клеток. Затем исследовательница пометила их флуоресцентным протеином. В ультрафиолетовых лучах они светились голубым. Одно ядро – одна клетка. Чтобы определить, сколько из них нейронов, Сюзанна использовала два антитела, которые приклеиваются только к нейронным ядрам и окрашивают их в красный цвет. С помощью микроскопа она посчитала сначала голубые ядра, а затем красные. Результат – в мозге 170 миллиардов клеток, из них 86 миллиардов нейронов и 86 миллиардов глиальных клеток. Соотношение один к одному. Но не для всех частей мозга. В коре – верхнем слое мозга, самом богатом нейронами, – почти 61 миллиард глиальных клеток и 16 миллиардов нейронов – 3,76: 1[11].

Критики упрекали Сюзанну Геркулано-Гаузель в том, что растирание в порошок и растворение разрушило много клеток. Но она использовала раствор, который разрушает жиры и сохраняет протеины, из которых состоят ядра клеток. А то, что ткани перед растиранием хранились в формалине, только укрепило связи между протеинами.

Законы мозга

Нейроны, которые расположены рядом, обрабатывают один тип информации – визуальную, слуховую, двигательную. Учёные называют такие зоны соответственно зрительной, слуховой или двигательной корой. Информация из разных типов коры может смешиваться, неважно, находятся они по соседству или далеко друг от друга. Когда мы видим розу и сразу слышим слово роза, в этот момент одновременно загораются нейроны в зрительной и слуховой коре, их отростки притягиваются друг к другу. Чем чаще происходит совместное зажигание, тем сильнее связь между нейронами. Сюда же могут подключиться «нюхающие» нейроны. Это закон Хэбба, который лежит в основе обучения. Fire together, wire together! По этому принципу нейроны объединяются в нейронные ансамбли – большие группы. При виде котика загораются нейроны в вашей зрительной коре, одновременно с ними нейроны, которые кодируют как представление о котиках, так и само слово котик. Если вы любите котиков, то к ним добавляются нейроны из эмоционального центра, а также нейроны запаха и мягкой кошачьей шёрстки. Нейронные ансамбли собираются как конструкторы Лего из жизненного опыта. Люди рождаются с небольшим набором нейронных ансамблей, но все остальные – результат обучения в широком смысле слова. Закон Хэбба работает и в обратном направлении – Use it or lose it! Неиспользуемые ансамбли распадаются. Информация стирается из мозга.

Собака Павлова, слыша звонок, понимает, что скоро обед, и выделяет слюну. Так работает ассоциативное обучение или условный рефлекс. Считается, что язык дети выучивают таким же образом. Но тут есть одна проблема. Допустим, малыш слышит слово мяч и видит сам мяч. Зрительные нейроны связались со слуховыми. Но в жизни часто бывает так, что со словом мяч в речи одновременно может появиться ещё много слов. Например: «Посмотри, какой чудесный мяч несёт этот мальчик!». Добавим сюда ещё жест рукой, мимику и так далее. По закону Хэбба всё это должно связаться в один крепкий ансамбль. Ну и как ребёнок должен из всего этого понять, к чему относится слово мяч? Профессор Ф. Пульвермюллер, руководитель лаборатории в Свободном университете Берлина, объясняет это законом анти-Хэбба, который развязывает ненужные связи[12]. Укрепляются только постоянно повторяющиеся связи. Ребёнок должен несколько раз в разном контексте услышать слово мяч, чтобы выучить его.

Фридеман Пульвермюллер (Friedemann Pulvermüller) – доктор наук, профессор Свободного университета Берлина, руководитель лаборатории Мозга и языка (Brain Language Laboratory). Его интересуют нейробиологические основы языка. Профессор Пульвермюллер разработал модель обработки языка, в центре внимания которой находятся нейроны – Action perception theory. Модель выявляет нейронные сети, которые обрабатывают слова, грамматические правила, функции слов и языковых конструкций в контекстах. Профессор Пульвермюллер разрабатывает новые методы языковой терапии после инсульта. 12 лет он руководил программой в области когнитивной нейронауки языка в отделении медицинских исследований и наук о мозге (the Medical Research Cognition and Brain Sciences Unit) в Кембридже (Великобритания)[13].

Нейронные ансамбли или нейроны-одиночки

Восьми страдающим эпилепсией пациентам для лечения имплантировали электроды в мозг. Чтобы проверить, как их мозг обрабатывает зрительные сигналы, им показывали фотографии известных людей, животных, предметов и зданий. Когда одному из них показали фото Дженнифер Энистон, внезапно загорелся один нейрон в средней части височной доли. И только в том случае, если она была на фото одна! Если, например, вместе с Брэдом Питтом – никакой реакции. В другом похожем эксперименте уже другому пациенту показывали фотографии Холли Берри. Нейрон загорался, даже когда она была в образе женщины-кошки и даже просто при виде надписи Halle Berry (Холли Берри). Другие женщины-кошки не возбуждали этот нейрон.

Всего учёные проверили 132 нейрона, из которых 51 реагировал только на определённый стимул – человека, животное, предмет. Это исследование интерпретировали так, что специфическая информация может кодироваться малым числом нейронов. Вероятность случайно встретить такие нейроны в мозге ничтожно мала.

Неужели нейроны работают поодиночке, а не в ансамблях? Если это предположение верно, тогда нам нужно в коре больше нейронов, чем 16 миллиардов – чтобы закодировать для всех возможные предметы в разных вариантах.

Учёные продолжили свои исследования и обнаружили, что один нейрон реагировал на двух разных баскетболистов, один нейрон – на изображения как Люка Скайуокера, так и Йоды. Возможно, нейрон реагирует на нечто общее между изображениями. Например, на баскетбол или на «Звёздные войны». Другой вопрос, который задали себе учёные: сколько нейронов реагирует на один стимул, и наоборот, на сколько стимулов реагирует один нейрон? Ответ: на стимул реагирует менее нескольких миллионов нейронов, и каждый из них может выстрелить на несколько десятков картинок[14]. Один нейрон в разное время играет в разных ансамблях.

Зоны мозга, необходимые для речи

В конце XIX века немецкого нейроанатома и психиатра Корбиниана Бродмана заинтересовала структура мозга, а точнее коры. С воодушевлением он принялся за составление карты головного мозга человека. Он заметил, что в одних зонах слоистая структура коры более явно выражена, чем в других. Почти 10 лет он нарезал мозги людей, собак, кошек, тюленей и других животных на тончайшие – не больше 10 микрометров – срезы (иначе не разглядеть нейроны!), стабилизировал и химически их окрашивал. Затем фотографировал под микроскопом и анализировал. Какой титанический труд!

Бродман выделил в мозге человека 52 зоны, которые различаются размером нейронов, их формой и плотностью укладки в коре. А описал 43 из них. Научное сообщество настолько поразили точность, аккуратность и обстоятельность работы, что зоны получили его имя – поля Бродмана.

Рис. 7 Цитоархитектонические поля Бродмана. (Автор: Henry Vandyke Carter – Henry Gray (1918) Anatomy of the Human Body (See &quot;Книга&quot; section below) Bartleby.com: Gray's Anatomy, Plate 726, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=620390)

Позже учёные уточняли и дорабатывали карту Бродмана. Сегодня уже существуют цифровые трёхмерные атласы мозга, известно, что в некоторых отделах мозга полей больше, чем описал Бродман. Несмотря на это, многие учёные до сих пор пользуются его картой.

Все важные для языка зоны расположены в районе Сильвиевой борозды. Она отделяет височную долю от лобной и теменной долей. Поле Бродмана (ПБ) 41 обрабатывает акустические сигналы из ушей, поля 1–3 – сигналы о положении органов артикуляции. ПБ 4 – отправляет сигналы к мускулам, в том числе и к органам речи. Центр Брока состоит из двух полей Бродмана – 44 и 45. Центр понимания речи Вернике – это поле 22, сюда поступают сигналы из слуховой коры после того, как она опознает речь. В ПБ 17 обрабатываются сигналы от глаз при чтении.

Базальные ганглии – ядра серого вещества, разделённые полосками белого вещества. Они отвечают за принятие решений и обучение, планируют последовательность действий во времени. Когда мы хотим что-то сказать, в уме одновременно всплывает несколько вариантов, которые выражают нашу мысль. Нужно выбрать подходящий, а все остальные затормозить. Базальные ганглии помогают усваивать грамматические правила. Грамматика – это своего рода выученная программа действий. Движения состоят из отдельных элементов, которые выполняются в определённом порядке, и в грамматике тоже существует чёткая последовательность звуков, которую надо запомнить. У пациентов с болезнью Паркинсона возникают проблемы с образованием простого прошедшего времени в английском языке с помощью суффикса – ed.

У людей с проблемами в базальных ганглиях снижена громкость голоса, речь монотонна. Если нарушено временное планирование речи, начало одного движения не совпадает с окончанием другого и, как результат, нарушается интонация, ударение в словах. Так возникает «синдром иностранного акцента», когда пациенты говорят на родном языке с акцентом.

Речь – это одновременная работа более сотни мышц. Каждый речевой орган, каждая мышца должна знать, что в какой момент делать. Все эти движения планируются и координируются мозжечком. Из полушарий он получает наброски движений, которые он должен при необходимости исправить, согласовать, отточить и скоординировать работу мускулов. Органы равновесия сигнализируют, где и в каком положении находится тело, что оно делает. Мускулы тоже посылают информацию о своём состоянии. Мозжечок каждую миллисекунду оценивает положение тела в пространстве, движения рук и ног, артикуляторных органов и сравнивает это всё между собой. Оценивает окружающую обстановку. Благодаря ему наши движения точные и плавные. Под его контролем мы производим плавные и точные движения и звуки.

Езда на велосипеде, новые па в танце, произнесение нового слова на иностранном языке – всё когда-то случается в первый раз. Сначала мы медленно повторяем новые движения по много раз. Без ошибок не обходится. Да и движения сначала получаются резкими. Но чем больше повторений, тем мягче и точнее они становятся. Эта плавность и соразмерность движений – заслуга мозжечка.

Таламус – реле-переключатель – состоит из множества скоплений серого вещества. Он получает информацию от разных органов, оценивает, что на текущий момент в текущей ситуации важно для организма – сон, еда, размножение, затем отправляет к другим частям мозга. Его называют вратами сознания, после прохождения которых информация становится осознанной. Роль таламуса в речи сегодня обсуждается. Повреждения этой части мозга вызывают проблемы с называнием предметов.

Островок – пятая доля мозга, которую не видно снаружи, предположительно отвечает за эмоциональные аспекты речи. Он регулирует системы дыхания, артикуляции и фонации, таким образом, влияет на ритм и интонацию.

Глава 3. Как учёные ищут язык в мозге

Post mortem, или посмертное вскрытие – это единственный способ исследовать мозг человека, который был доступен учёным до XX века. Если к врачу обращался пациент с ярко выраженными проблемами, он за ним наблюдал, тщательно описывал отклонения, а после смерти на вскрытии находил повреждённые участки мозга. Именно так Брока и Вернике нашли речевые центры.

Учёные могли найти, где в мозге что-то происходит, но как – это оставалось тайной за семью печатями. XX век, особенно его вторая половина, предоставил исследователям мозга новые возможности. Появились новые сложные приборы, которые помогают заглянуть в живой мозг. Однако с языком возникли неожиданные проблемы. Проводить многие эксперименты на людях запрещено из этических соображений. А животные не говорят, поэтому эксперименты не помогут понять язык. Поэтому набор методов нейроучёных достаточно ограничен.

Работа хитроумных приборов, заглядывающих в мозг, основана на главных особенностях мозга – электрической активности нейронов и потреблении ими энергии.

Как быстро работает мозг

Нейроны обмениваются друг с другом информацией, зашифрованной в электрических импульсах. Сигналы отдельных нейронов слишком слабы, чтобы их можно было уловить прибором и измерить. Но во время исполнения определённой задачи загораются целые нейронные ансамбли. А вот их электрический сигнал имеет достаточную силу, чтобы его поймать. Ансамбли загораются и потухают с фантастической скоростью – за доли тысячные доли секунды.

Учёные разработали два аппарата, улавливающих электрическую активность мозга. Это электроэнцефалограф и магнитоэнцефалограф. Работы по регистрации токов мозга учёные начали ещё в конце XIX века. Первую энцефалограмму собаки записали в 1913 году, а ЭЭГ человека – в 1924. Активно использовать этот метод учёные стали спустя 10 лет.

Электроэнцефалограф измеряет электрическое поле. Для этого на голове закрепляется множество электродов, которые кабелями соединены с усилителем сигнала. Расстояние от электрода до поверхности мозга – 2 сантиметра. Результат энцефалограммы – это зигзаги или волны, изображающие процессы в мозге. В зависимости от разных состояний – бодрствует человек или спит, болен, что он делает – мозг производит волны разной частоты. Известны альфа-, бета-, гамма-, дельта- и тета-волны.

Их преимущество и в том, что они улавливают процессы, происходящие в доли секунды. Их слабость – точное место этих процессов. Они определяют только примерный регион.

Магнитоэнцефалография измеряет магнитное поле, которое образуется во время активности нейронов. Высокочувствительные катушки улавливают его малейшие изменения над головой человека. При таком исследовании человек сидит в кресле, над его головой висит труба – как суперфен в салоне красоты. В ней установлено от 100 до 300 катушек, но с головой человека они не соприкасаются.

Оба метода улавливают процессы, происходящие в доли секунды, и безопасны для пациентов. МЭГ даже используют для обследования ещё не рождённых детей. Кроме того, МЭГ более удобен для пациентов, так как им не нужно надевать специальную шапочку или закреплять электроды. Аппарат для МЭГ более чувствительный и более дорогой, чем электроэнцефалограф. Но для него необходим отдельный кабинет, в который не проникают электромагнитные волны извне. Слабость ЭЭГ и МЭГ – точное место происходящих в мозге процессов.

В мозге одновременно происходит много процессов. Как же распознать волну, связанную с языком? Для этого исследователи дают людям задания и при этом измеряют активность его нейронов. Этот метод получил название метод вызванных потенциалов. Разные потенциалы выглядят на графике по-разному. Они отличаются по скорости, по их местонахождению на графике, по месту возникновения в мозге. На языковые задания мозг реагирует пятью разными всплесками – N100, ELAN, LAN, N400, P600. Подробнее о них – в следующей главе.

Вызванные потенциалы помогают понять, как и когда мозг реагирует на грамматические ошибки, неподходящие слова, неправильный порядок слов. Их используют, чтобы узнать, как дети и взрослые обрабатывают речь, одинаково ли мозг справляется с родным и иностранным языками.

Как найти место языка в мозге

Мозг – самый дорогой орган тела человека. Он съедает 20 % всего кислорода, который поступает в организм. Кислород нужен мозгу, чтобы сжигать топливо для своей работы. Это топливо – глюкоза. Из окисления глюкозы образуется нужная для работы нейронов энергия.

Та зона мозга, которая больше всего работает, забирает больше всего глюкозы и кислорода, которые туда приносит кровь. Поэтому, измерив кровоток, учёные могут узнать, какая же зона мозга сейчас трудится.

Одним из первых таких приборов был позитронно-эмиссионный томограф (ПЭТ). Чтобы узнать, где в мозге самый большой расход глюкозы, когда человек выполняет задание, ему делают инъекцию с глюкозой, помеченной радиоактивным атомом. Мозг направляет её в активное место. Радиоактивный атом распадается на нейтроны и позитроны. Позитроны сталкиваются с электронами окружающих тканей. При этом выделяется энергия, которую улавливает томограф, и он формирует картинку. Учёные сравнивают картинку, которую они сделали до задания и во время. Так они узнают, какая часть мозга напряжённо трудилась.

Использование радиоактивных атомов небезопасно для человека. Поэтому сегодня этот метод применяют только в медицинских целях. К тому же появился другой аппарат – безопасный и с более качественным изображением. Это магнитно-резонансная томография (МРТ). На сегодняшний день она считается самым точным и безопасным методом, который используют как для медицинских, так и для исследовательских целей. Ткани тела состоят по большей части из воды, в каждой молекуле которой два атома водорода. Ядра атомов вращаются вокруг своей оси и производят своё магнитное поле. Оси вращения атомов водорода направлены в разные стороны. Огромный магнит выстраивает их параллельно. Затем МРТ-сканер посылает короткими импульсами радиоволны, и прекрасный порядок среди атомов водорода нарушен. Ядра качаются, пытаются вернуться в параллельный строй и излучают при этом радиоволны. Катушки аппарата МРТ улавливают эти волны, а компьютер на их основе составляет картинку. Чем больше атомов водорода собираются в одном месте, тем больше радиоволн они излучают. МРТ показывает, что и где находится: структуры мозга, их размер, толщину белого и серого вещества.

В клиниках обычно используют МРТ-аппараты с мощностью магнитного поля 3 Тесла – в 60 тысяч раз сильнее магнитного поля Земли. Для исследований используют более мощные аппараты 7 и 9,5 Тесла.

На определении движения молекул воды в мозге основана работа диффузионной спектральной томографии. Это своего рода МРТ для белого вещества – нервных волокон. Она позволяет проследить, куда направлены их пучки, создать трёхмерные модели мозга.

Как работает мозг, покажет функциональная МРТ (фМРТ). Она измеряет, сколько кислорода потребляют нейроны, чтобы сжечь глюкозу. Кислород поступает в мозг через кровь в гемоглобине. В зависимости от того, привязан он к молекуле кислорода или нет, гемоглобин по-разному реагирует на магнитное поле. Различия в насыщенности крови кислородом производят сигнал – так называемый BOLD сигнал – blood oxygen level dependent – зависящий от уровня кислорода в крови. Сигнал лучше там, где есть кислород.

Во время исследований испытуемые должны быть в защитных наушниках, так как аппарат очень громко шумит.

МРТ-сканеры имеют один серьёзный недостаток для исследований – по сравнению с ЭЭГ они очень медленные. Их временное разрешение находится в области секунд, а мозг работает на скорости миллисекунд. Но комбинирование МРТ с другими методами решает эту проблему.

С гемоглобином и кислородом также работает и спектроскопия в ближней инфракрасной области (near-infrared spectroscopy, NIRS). Для неё используют инфракрасный свет, который проникает через черепную крышку и распределяется по поверхности мозга в зависимости от расхода кислорода. Гемоглобин поглощает свет по-разному, в зависимости от количества кислорода. Датчики улавливают оставшийся свет, а компьютер анализирует данные. У испытуемого на голове размещают от 4 до 64 излучателей и приёмников света. Этот метод часто используют для исследования маленьких детей и младенцев. Кости их черепа тоньше, поэтому досягаемость излучения выше. Для исследований речи НИРС тоже хорошо подходит, так как движения органов речи и сопровождающая активность мускулов не нарушают сигнал.

С помощью транскраниальной магнитной стимуляции можно активировать или затормозить исследуемые участки мозга. Для этого с помощью катушки точечно направляют сильное магнитное поле в нужное место. Этот метод позволяет на несколько минут симулировать различные нарушения в работе мозга.

Кроме этих сложных приборов, для исследований речи применяют и более простые поведенческие методы. Они не требуют дорогих и сложных приборов. Например, с помощью секундомера можно измерить время реакции человека на определённые стимулы. Например, в заданиях на лексический выбор испытуемые решают, слышат они настоящее слово или псевдослово. В заданиях на семантический выбор – является ли слово именем собственным или нет.

Глава 4. Где в мозге сидит язык

Из чего состоит язык

Что такое язык? Это прежде всего звуки, которые мы произносим и слышим. Звуки, которые несут какую-то информацию. В самом звуке её нет, её достаёт оттуда мозг. Поэтому первый этап при обработке языка – это обработка звуков. Казалось бы, ничего сложного, но не забудем о том, что мы живём в мире звуков – шелестят деревья, воет ветер, щебечут птицы, журчат ручьи, разговаривают люди, тарахтят автомобили. Наши уши улавливают разнообразные звуковые волны и превращают их в электрические сигналы, которые поступают в мозг. Первым делом они попадают в слуховую кору, которая их сортирует и отправляет дальше на обработку. Она отделяет речь от других звуков, определяет, родном ли это язык.

Каждый язык имеет свой набор звуков. Звуки в одном языке могут не иметь никакого значения в другом. Например, английский межзубной звук th в русском языке ничего не значит и для русских звучит как «фефект фикции». Японцы, например, не различают звуки r и l. Рис и лис звучат для них похоже.

Затем мозг собирает из звуков слово. С каждым следующим звуком он пытается угадать его. А может, это и не слово совсем? Мозг сравнивает услышанное с шаблонами, которые хранятся в памяти. Как только они совпадают, слово получает значение. Всё это происходит за миллисекунды.

Когда мы говорим, происходит обратный процесс. Сначала возникает идея. Потом мы ищем для неё подходящее слово. Например, про деньги говорят монеты, доллары, капуста, купюра. Для слова мозг подбирает нужный шаблон для произнесения.

Шаблоны хранятся в языковых центрах. Шаблоны звуковых форм слова – в зоне Вернике, а шаблоны артикуляционных движений – в зоне Брока. Но это далеко не полная картина, как мозг обрабатывает язык.

За последние десятилетия учёные уже многое знают о том, что и как происходит в мозге, когда мы говорим. Познакомимся с их находками.

Самый первый этап – это акустический. В последнее время учёные дискутируют, фонема или слог является строительным блоком языка. Лингвисты традиционно считают, что фонемы. Иначе говоря, звуки, которые отличают слова. Сравните слова дом и дым, пыл и пыль, кот и код. Всего один звук, и мы уже говорим о другом предмете. Одни и те же фонемы в другой последовательности дают нам уже другое слово – кот и ток.

Каждый язык имеет свой относительно небольшой набор звуков. Среднее число – 50. Все звуки делятся на гласные и согласные. При произнесении гласных воздух проходит из лёгких и гортани свободно без препятствий, а при произнесении согласных поток воздуха натыкается на какую-то преграду – губы, язык, зубы.

Самое маленькое количество гласных зафиксировано в языке йимас (Yimas, Папуа, Новая Гвинея) – всего две. Самое большое – в немецком – 14. Среднее число – 6. В британском английском – 13, а в русском – 6. Что касается согласных, то здесь среднее число – 22. Самое маленькое число – 6 в языке ротокас (Rotokas, Папуа, Новая Гвинея) – /p, t, k, b, d, g/, а самое большое 122 – в къхонг (!Хоо, Ботсвана). К согласным здесь приписали звуки-щелчки. В русском языке – 34[15],[16].

При распознавании фонем возникает ряд сложностей. Во-первых, мозг должен выделить только уникальные свойства фонемы, а остальное отбросить. Во-вторых, независимо от того, кто говорит – ребёнок, мужчина, женщина, как говорит – тихо, громко, высоким или хриплым голосом. Одна и та же фонема в комбинациях с другими фонемами звучит иначе. Например, фонема [д] в слогах ди и да. В слове лодка из-за согласного к мы слышим и произносим [лотка], водка – [вотка], код – [кот], встал в три – [фстал ф три]. В-третьих, невероятная скорость речи. Мы произносим 10–15 фонем в секунду при нормальном темпе речи, при быстром – 20–30 фонем. Получается 300 слогов в минуту, один слог в 200 миллисекунд.

Левое полушарие – специалист по быстрым изменениям звуковой волны. Оно работает в диапазоне 20–50 мс и различает фонемы. А правое работает с более длинными участками информации – 150–300 мс, различает слоги.

Слог или фонема?

Фонемы объединяются в слоги. В одних языках возможны такие слоги, как согласный-гласный (СГ), в других – такие как ССГСС. Например, в чешском языке возможны такие комбинации фонем, которые не встретишь в русском или английском: prst – палец, trh – рынок, vlk – волк.

Дэвид Поппель (David Poeppel) – профессор Нью-Йоркского университета. С 2014 года руководит департаментом неврологии Института эмпирической эстетики Макса Планка. Изучает основы слуховой обработки, восприятия и понимания языка в мозге[17], [18].

Профессор Нью-Йоркского университета Дэвид Поппель (David Poeppel)[19] с коллегами записал спектрограмму предложения Коты и крокодилы не играют вместе (Cats and crocodiles don’t play together) и магнитоэлектроэнцефаллограму (МЭГ) людей во время прослушивания этого предложения. Спектрограмма показывает непрерывную волну звучащей речи. Когда мы читаем текст, мы видим пробелы между словами. А когда его слышим, мозг сам должен их найти. Он нарезает звуковую волну на части, вставляет пробелы между словами, чтобы потом достать из памяти их значения.

Рис. 8 Спектрограмма предложения Коты и крокодилы не играют вместе (Cats and crocodiles don’t play together). (Скриншот видеолекции на Youtube https://www.youtube.com/watch?v=-1su5DWUYXo&feature=youtu.be)

Когда учёные совместили спектрограмму и энцефалограмму, оказалось, что звуковая волна идёт вверх и вниз, а мозг серфит по ней. Мозг ужасно чувствителен к любым изменениям этой волны и подстраивается под неё.

Рис. 9 Энцефалограмма следует за спектрограммой речи. (Скриншот видеолекции на Youtube https://www.youtube.com/watch?v=-1su5DWUYXo&feature=youtu.be)

То же самое установили для разных языков – английского, китайского. французского, немецкого, датского, и разных типов речи – аудиокниг, разговоров, интервью.

Пик волны вне зависимости от текста, языка, от говорящего приходился на 4–5 Гц. Это средняя длительность слога в разных языках. Чтобы проверить, есть ли определённая частота для слов и предложений, группа Поппеля провела эксперимент на разных языках – мандарине, английском, еврейском, французском, немецком, итальянском. Исследователи подобрали односложные слова длительностью 250 мс. Из них создали словосочетания и предложения. Людей поместили в МРТ, проиграли им всё это. Большой пик активности пришёлся на 4 Гц. И ещё два пика – на уровне словосочетания и предложения. Затем испытуемые прослушали слова и предложения на чужом языке. Мозг англичанина не реагировал на китайские предложения. Получается, что мозг в режиме реального времени конструирует словосочетания и предложения.

Рис. 10 Конструирование лингвистических структур, восстанавливаемое мозгом в режиме реального времени. (Скриншот видеолекции на Youtube https://www.youtube.com/watch?v=-1su5DWUYXo&feature=youtu.be)

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[20].

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[21].

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[22].

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[23],[24].

Получается, что, с одной стороны, в мозге есть ящички для хранения слов, а с другой – они рассеяны по всему мозгу.

Одно и то же слово в разных контекстах может иметь разные смыслы, а значит, и активировать разные нейронные сети. Ф. Пульвермюллер объясняет так: «Давайте посмотрим на совсем простой пример. Возьмём слово, которое мы употребим с жестом. Ручка! Или ручка? И если нет жеста, тогда в одном случае Вы мне подадите ручку, в другом Вы должны будете сказать “Crayon”. Возможно, Вы подумаете, что я хочу научить Вас французскому. При разных языковых действиях мы видим немного другие типы активаций. Например, в случаях, где высказывается требование, приказ, просьба, мы видим подготовку мозга к протягиванию. Это один из пунктов. И что ещё различает эти две ситуации с лингвистической точки зрения, это предположения, которые делают говорящий и слушающий. Если я говорю Вам «Ручка» – Вы сразу же автоматически думаете: Ага, ему что-то нужно от меня. И при понимании это знание о намерении другого тоже актуализируется, и готовность к действию»[25].

Модель двойного потока

Грегори Хиккок (Gregory Hickok) – профессор Калифорнийского университета. Возглавляет Центр науки о языке Center for Language Science и нейролабораторию языка Auditory and Language Neuroscience Lab. Г. Хиккок – самый известный критик зеркальных нейронов[26].

Зоны мозга обмениваются информацией друг с другом через нервные волокна – это пучки аксонов, протянутые между ними. С помощью современной техники можно проследить, откуда и куда они проходят, и узнать, как информация путешествует в мозге. На сегодняшний день самая исследованная функция мозга – зрение. Визуальная информация после предварительной обработки в зрительной коре дальше идёт двумя путями через два нервных волокна. Один поток определяет, что мы видим. Его так и назвали Что-поток. Благодаря ему мы узнаём предметы и людей. А второй – Как-поток – вычисляет, где находится предмет и что можно с ним делать. Такие же пути обнаружили и для звуков. Дэвид Поппель и Грегори Хиккок предположили, что принцип двух путей работает и для языка. Уже в XIX веке Карл Вернике предполагал, что языковые центры связаны между собой двумя путями. Однако один из них оказался незаслуженно забыт.

После того как слуховая кора отсортировала речь от других звуков, информация поступает в другие отделы мозга двумя разными путями. Один путь – нижний (вентральный) – аналог зрительного Что-потока. Он соединяет звуки со значениями и отвечает за понимание высказываний. Второй путь – верхний (дорсальный) – это Как-поток. Он ведёт к зонам, где слова превращаются в артикуляторные движения – нижней теменной и нижней лобной долям[27].

Рис. 14 Модель двойного потока Г. Хиккока и Д. Поппеля. Вентральный путь отмечен розовым цветом. Дорсальный – синим. (Скриншот видеолекции Г. Хиккока https://youtu.be/uLUOzUYC3u4)

Профессор Ангела Фридерици из Лейпцига дополнила эту модель и подтвердила её данными из нейроанатомии, экспериментами и работой с пациентами.

Ангела Фридерици (Angela Friederici) – профессор, директор Института Макса Планка по когнитивистике человека и наукам о мозге (Human Cognitive and Brain Science) в Лейпциге, Германия. Международно признанный эксперт в области нейропсихологии и лингвистики. Изучает, как мозг обрабатывает язык, как человек приобретает первый и второй языки. В центре её исследований – грамматика и синтаксис[28].

Рис. 15 Профессор Ангела Фридерици. (By Linus Wolf – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10813304)

Фридерици делит верхний и нижний пути ещё на два. Итого получается четыре – два нижних (вентральных) и два верхних (дорсальных). Языковые центры и эти пути образуют четыре нейронных языковых сети. Две сети занимаются предложениями: словосочетаниями и простыми предложениями занимается сеть, обозначенная на рисунке красным цветом. Сложными – фиолетовая. Зелёная сеть – обрабатывает значения. Четвёртая сеть – синяя – важна для повторения услышанного.

Рис. 16 Языковая сеть. Модель А. Фридерици. (Скриншот из выступления А. Фридерици https://youtu.be/1dfKX-OvjKs)

Чем заняты языковые сети

Через 100 милисекунд после того, как звуковой сигнал попал в мозг, возникает активность в слуховой коре в височной доле обоих полушарий. Это отражается на электроэнцефалограмме сигналом N100.

Далее обработка звуковой информации идёт в двух направлениях – вперёд, в лобную долю, и назад, дальше в височную. Через 150–200 мс на ЭЭГ возникает сигнал mismatch negativityMMN. Он появляется, когда мозг отличает звуки человеческой речи от других акустических сигналов. Например, когда испытуемые слышат ряд одинаковых слогов, и если среди них вдруг появляется другой, то их мозг сразу же реагирует этим потенциалом.

1. baa ba ba ba baa ba ba ba ba ba baa.

2. ba baa baa baa baa ba baa ba baa.

Затем мозг распознаёт последовательности звуков и сравнивает их с тем, что хранится в памяти. Если такая последовательность обнаружена, то вместе со значением активируется и информация о части речи – существительное, глагол, прилагательное, наречие и т. д. Если же такой последовательности нет, система выдаёт ошибку. Височные и лобные зоны общаются через нервный тракт с интересным названием внешняя капсула.

Из поступающих слов мозг начинает в онлайн-режиме строить словосочетания, из которых потом составит предложения. Мы привыкли считать, что строительные блоки языка – слова. Но не для мозга. Он разбивает непрерывный поток речи на куски – группы слов. Какие слова с какими, что за чем стоит в предложении – эти знания мы приобретаем во время усвоения языка и со временем доводим до автоматизма. В каждом языке только несколько вариантов словосочетаний – у каждой части речи свой. Мозг сохраняет их шаблоны. Например, в русском языке за прилагательным обязательно должно следовать существительное, в немецком и английском языках за артиклем в конце словосочетания стоит существительное. Слова, стоящие рядом, комбинируют второй нижний путь. Информация проходит через крючковидный пучок. Красный цвет на рисунке.

Если словосочетание или простое предложение построено неверно, с ошибками, связанными с частью речи, то уже через 120–200 мс мозг сигнализирует об этом. В лобных долях появляется волна ELAN – early left anterior negativity – и достигает своего пика через 200 мс.

Классический пример задания:

Гусь был в печи зажарен vs. Гусь был в зажарен (Die Gans wurde im Ofen gebraten vs. Die Gans wurde im gebraten). Пицца была съедена vs. Пицца была в съедена (Die Pizza wurde gegessen. Vs. Die Pizza wurde im gegessen).

При неправильном изменении слова, например, образовано неправильное множественное число существительного – морфо-синтаксическая обработка, через 300–400 мс в лобной доле появляется LAN – links-anterior negativity.

На нарушения смысла мозг реагирует сигналом N400, который возникает в центрально-теменных зонах мозга через 400 мс. Его вызывают семантические аномалии или нарушения ожидания в контексте. Классический пример:

Der Ritter in der schimmernden Rüstung zog sein Schwert.

Рыцарь в сверкающих доспехах достал свой меч. ИЛИ

Der Ritter in der schimmernden Rüstung zog sein Taschentuch. Рыцарь в сверкающих доспехах достал свой носовой платок. ИЛИ

Der Ritter in der schimmernden Rüstung zog sein Handy. Рыцарь в сверкающих доспехах достал свой сотовый телефон.

Das Baby wurde gefüttert. Ребёнка покормили. ИЛИ Das Lineal wurde gefüttert. Линейку покормили.

Рис. 17 Вызванный потенциал N400. Реакция на неправильное слово выделена красным цветом. Скриншот из видеолекции П. Хагоорта https://youtu.be/uRN5HC-RTPQ)

Особую трудность для мозга представляют предложения со сложным синтаксисом. Они обрабатываются мозгом дольше по времени и требуют больше усилий. Сложный синтаксис – это предложения с необычным порядком слов. На первом месте стоит не подлежащее, а дополнение, а также придаточные предложения-матрёшки. Чтобы их понять, мозг должен сначала сломать предложение, а затем восстановить его, но уже с правильным порядком слов.

Ответ мозга на такие предложения возникает через 600-1000 ms и называется P600. Этот компонент отражает объединение значений слов и грамматических правил в предложении.

Das sind die Studentinnen, die die Professorin gesehen hat.

ИЛИ Das sind die Studentinnen, die die Professorin gesehen haben. Это студентки, которых видела профессор.

ИЛИ Это студентки, которые видели профессора.

Die Pizza wurde gegessen. Пицца была съедена. ИЛИ. Die Pizza wurde im gegessen. Пицца была в съедена.

Это происходит во второй верхней сети, ведущей в зону Брока. В области Брока хранится около 120 различных синтаксических правил и все грамматические знания, которые следят за тем, является ли услышанное синтаксически и грамматически правильным (Friederici and Hahne 2001). Информация проходит через дугообразный пучок. Чем лучше ребёнок владеет синтаксисом, тем лучше выражен этот тракт. У приматов этот тракт не выражен. На рисунке обозначен фиолетовым цветом.

В правом полушарии эти пути не так сильно выражены, как в левом. Мозолистое тело – перемычка из нервных волокон, которая соединяет оба полушария. В его задней трети находится путь, который соединяет височные доли двух полушарий. Они важны для обработки звучащей речи.

Для понимания немецкого языка важна грамматика. В английском больше внимания уделяют значениям слов, а грамматика не такая сложная, как в немецком и русском. Китайский же язык отличается тем, что это тональный язык, в нём значение слов зависит от высоты звука. Многие слова звучат одинаково. Чтобы их различать, нужна хорошая рабочая память. Возможно, что у носителей разных языков могут быть задействованы разные нейронные языковые сети. Учёные сравнили нервный тракт носителей этих языков. У немцев оказался сильнее развит верхний фиолетовый путь. У носителей английского языка ярче выражен нижний путь. Для китайского важны нейронные сети в височной и теменной долях.

Рис. 18 Пути белого вещества у носителей разных языков. Красный – у носителей китайского языка. Зелёный – английский язык. Фиолетовый – немецкий. (Скриншот из выступления А. Фридерици, https://youtu.be/1dfKX-OvjKs)

У глухонемых людей тоже есть свой язык. Они «говорят» руками, а «слушают» глазами. Считается ли это настоящим языком? Ответ: да. Жестовый язык обладает такими же свойствами, как и обычный язык. У него есть своя фонология, грамматика, словарь, синтаксис. В лингвистическом отношении это нормальный язык. Кроме этого, различают несколько тестовых языков: американский жестовый язык, немецкий, тайваньский и другие. И их носители могут также не понимать друг друга, как, например, американец и француз.

МРТ-исследования показали, что у глухонемых активируются те же зоны в левом полушарии, что и при обработке звучащего языка. Исследователи обнаружили у них такие же вызванные потенциалы, что и у слышащих. Глухонемые люди, перенесшие инсульт в языковых зонах, точно так же страдают от афазии, как и слышащие. При афазии Брока они не так бегло «говорят» руками, их предложения грамматически неправильны. При афазии Вернике они активно жестикулируют, но с нарушениями смысла. Глухонемые малыши «лепечут» руками.

Согласно последним исследованиям, в человеческом мозге есть общая универсальная сеть, которая подстраивается под конкретный язык[29].

Говорящий мозг

Производство речи и понимание делят в мозге базу слов и правил их употребления. Говорение – зеркальная копия понимания.

Профессор Ангела Фридерици считает, что возникшая в голове мысль проходит несколько этапов обработки, прежде чем станет произнесённым предложением. По порядку это лексический выбор, грамматическое кодирование, фонологическое кодирование и артикуляция. Модель А. Фридерици основана на одной из самых популярных психолингвистических моделей речи Уильяма Левельта.

Первым делом мозг подбирает для мысли подходящее слово. У него как в шкафу у модницы всегда есть несколько вариантов одежды. Какое платье для мысли он выберет, зависит от ситуации. Например, если речь идёт о собаке, то эту можно выразить так: животное, питомец, зверюга, тварь. Одно и то же место можно назвать пляжем, побережьем, берегом и песком. Выигрывает конкуренцию тот вариант, который больше подходит ситуации, чаще употребляется или отражает отношение и установки говорящего.

В каком месте происходит этот выбор? Это показал следующий МРТ-эксперимент. На экране появлялись разные картинки, а испытуемые их называли. В первом блоке эксперимента они видели предметы из одной смысловой категории – поезд, велосипед, автомобиль, самолёт, автобус. Во втором из разных – поезд, веник, мышь, кресло, брюки. МРТ-сканер обнаружил активность в средней части левой средней височной извилины[30]. При этом слова первого блока люди называли медленнее на 150–220 мс из-за семантической конкуренции между единицами.

Как только выбор слов сделан, мозг активирует их леммы – абстрактные посредники между звуковой формой слова и его значением. Они содержат информацию о роде, части речи и других грамматических свойствах слова. Эти данные нужны, чтобы грамматически правильно построить словосочетания и предложения.

Участники одного эксперимента описывали разноцветные геометрические фигурки, которые им показывали на экране. Их задание – построить предложения Красный квадрат отодвигает зелёный треугольник, словосочетания – красный квадрат, зелёный треугольник, или назвать отдельные слова красный, зелёный, двигать. Эксперимент проводили на немецком языке, в котором, как и в русском, прилагательное согласуется в роде с существительным, а существительное – с глаголом. Оказалось, что на производство словосочетаний и предложений реагируют зона Брока 44 и премоторная зона ПБ 6, которая формирует план и последовательность артикуляционных движений. Эти же зоны активны, когда мозг определяет последовательность фонем и артикуляторных движений для произнесения предложения. Что именно делает зона Брока в этот момент? Хранит последовательности фонем? Или участвует в артикуляции? Эти вопросы обсуждали ещё с 1861 года. Но один из последних экспериментов с электрокортикографией пролил на это свет. Испытуемым накладываются электроды прямо на кору мозга. Люди слышали слова и повторяли их, а электроды записывали активность мозга. Зона Брока загоралась во время артикуляции на 241 мс раньше, чем премоторная зона ПБ 6. Следовательно, зона Брока производит последовательности фонем для высказывания и передаёт их на исполнение в моторную кору[31].

В модели У. Левельта есть ещё один процесс, который профессор Фридерици не обсуждает. Это самоконтроль, который отслеживает и исправляет ошибки во время говорения. При этом работают две системы – внешняя и внутренняя. Сравните два высказывания:

1. Войдите в жёлтую… Э, в серую.

2. Мы можем идти прямо до жё… до оранжевой двери.

В первом случае говорящий сначала произносит слово, потом замечает ошибку, делает паузу и исправляет. Сработала внешняя система. Она мониторит услышанное. Во втором случае человек произносит первый слог, замечает и исправляет ошибку. Она определена в самом начале артикуляции, учитывая космические скорости мозга до полной артикуляции слова. Срабатывает внутренняя система, которая проверяет скрытые процессы[32].

Оговорки

Однажды во время лекции оксфордский профессор Уильям Спунер (1844–1930), отчитывая студентов за пропуски, сказал: Вы прошипели все мои таинственные лекции. You have hissed all my Mystery lectures. А хотел сказать: You have missed all my history lectures. Вы пропустили все мои лекции по истории. Ему приписывают ещё много оригинальных оговорок.

Вы попробовали целого червяка. You have tasted a whole worm вместо Вы потратили даром целый семестр. You’ve wasted a whole term. Поэтому оговорки, когда слова или их части в предложении меняются слогами или звуками, называют спунеризмами.

На первый взгляд, оговорки происходят совершенно случайно. На самом деле они подчиняются определённым правилам. Первым на это обратил внимание австрийский лингвист Рудольф Мерингер (1859–1931). Он начал записывать оговорки во время разговоров за обедом и анализировать их. Его коллекция насчитывает 8 тысяч оговорок, очиток и описок, которую исследователи до сих пор используют. Кстати, Зигмунд Фрейд их тоже использовал для изучения психопатологии. Мерингер был этим недоволен. Помните оговорки по Фрейду?

Существует 4 типа оговорок – предвосхищения, сдвиги, замены и сращения. Они происходят на разных уровнях языка – фонологическом, слоговом, словном. В словах звуки заменяются на тот, который должен идти позже(список книг – список сник) или повторять первый (молодой человек – молодой моловек). Такие замены происходят и в предложении. Один слог может заменяться на другой(молодой человек – челодой моловек). Последние фонемы второго слова никогда не смешиваются с начальными фонемами первого (молодой человек – век-лодой мо-лочел). При сращениях случайно соединяются два близкорасположенных слова – портмоне плюс манто – портмонто.

Оговорки проливают свет на процессы, которые происходят в мозге при планировании высказываний. Слова вставляются в синтаксические шаблоны, в которых установлены чёткие места для служебных и полнозначных слов. Только слова из одной категории могут заменять друг друга. Существительные заменяют существительные, глаголы – только глаголы[33].

Глава 5. Как дети усваивают родной язык

Джини

4 ноября 1970 г., Лос-Анджелес. В отдел социального обеспечения пришла почти слепая женщина с маленькой девочкой, чтобы оформить пособие по инвалидности. Увидев девочку, социальный работник заподозрила неладное. Малышка выглядела нервной, плевалась и царапалась, ходила, вытянув перед собой руки, и издавала странные звуки. Ещё больше социальный работник удивилась, когда узнала возраст ребенка – 13 лет и 9 месяцев. Бдительная женщина вызвала полицию. Мать и отца девочки арестовали за жестокое обращение с ребёнком. А девочку поместили в Детскую больницу Лос-Анджелеса для обследования с предварительным диагнозом острое недоедание.

Оказалось, что больше 12 лет девочка была заперта в комнате в полной изоляции от людей. Для психологов и лингвистов это стало уникальной возможностью проверить особенности умственного и языкового развития человека, лишённого общества других. Американские власти выделили на исследования девочки большие деньги, чтобы узнать, сможет ли она догнать полностью или частично своих сверстников.

Учёные дали девочке псевдоним Джини. Потому что она появилась в их мире внезапно – как джин из бутылки. А может быть, как джин, исполняющий страстное желание учёных разгадать одну их тайн человека?

Мать Джини Айрин Уайли в детстве почти ослепла из-за травмы головы. Она полностью зависела от своего мужа Кларка. Джини была её четвёртым ребёнком. Первый ребёнок умер в три месяца от пневмонии, потому что Кларка раздражал плач малыша и он отнёс его в гараж. Второй ребёнок, как подозревают, захлебнулся слюной. Выжил третий – брат Джини. Он был на 5 лет старше.

Отец Джини относился к ней как к безнадёжно отсталому ребёнку, которому было суждено рано умереть, и убеждал в этом мать. Отставала ли девочка в развитии с рождения, неизвестно. Но папаша был твёрдо в этом уверен. По медицинским данным, Джини родилась без осложнений, развивалась нормально. Но начала поздно ходить из-за врождённого вывиха бедра. Это и натолкнуло Кларка на мысль об умственной отсталости. В 6 месяцев педиатр отметил, что она хорошо кушала и хорошо себя чувствовала. В 11 месяцев он отклонений не заметил. В 14 месяцев девочка заболела пневмонией. Единственный раз врач посетил девочку в 3,5 года.

Вскоре в автокатастрофе погибла мать Кларка. Семья переехала в дом бабушки. Примерно в полтора года отец запер малышку в задней комнатушке, закрыл окна занавесками. То ли чтобы не поступал дневной свет, то ли чтобы соседи не видели творящийся там ужас. Кстати, они даже не подозревали, что у супругов двое детей.

В комнате не было ни ковров, ни картин, она была абсолютно пустой. Только закрытая детская кроватка и туалетный стульчик. Днём отец привязывал Джини к туалетному стульчику, иногда оставлял её так на всю ночь. Из одежды на ней была только тканевая обвязка, сконструированная таким образом, чтобы не позволять ей трогать испражнения. Он запрещал матери и брату заходить к ней и разговаривать. Сам он лаял и рычал на неё. Если же девочка издавала какие-нибудь звуки, бил её палкой. Обычно он кормил её сам детскими смесями или хлопьями. Изверг не любил шум, поэтому в доме не было ни телевизора, ни радио. Мать и брат разговаривали шёпотом. Играла девочка катушками и полиэтиленовыми плащами, которые висели в комнате. И так все 12 лет[34].

Слепота матери, с одной стороны, стала причиной заточения Джини, а с другой – она же и освободила её из ада. В октябре 1970 родители сильно поссорились. Мать ушла с Джини к своим родителям, когда мужа не было дома. 4 ноября она решила подать заявление на получение пособия по инвалидности для слепых в близлежащем городе и взяла девочку с собой. По ошибке она зашла не в ту дверь и попала в отделение общей социальной службы.

Когда Джини попала в больницу, уровень её развития соответствовал уровню годовалого ребёнка. Она ходила кроличьей походкой, подпрыгивая, согнув руки и ноги. Полностью распрямить их она не могла. При росте 1,37 м она весила всего 27 килограмм. Изо рта постоянно текла слюна. Она не могла жевать. При сильном волнении не контролировала мочеиспускание и дефекацию. Она не реагировала ни на жару, ни на холод.

Джини не говорила. Данных о том, умела ли она говорить раньше, нет. По одной из версий, девочка до изоляции начала говорить, но потом перестала. По другой, она просто никогда не владела языком на уровне, превышающем тот, который наблюдался при поступлении в больницу.

Сначала Джини не произносила никаких звуков, кроме хриплого хныканья. Очевидно, она не контролировала свои органы речи. Было неясно, понимает ли она, что ей говорят. Через несколько недель девочка начала повторять обращённые к ней слова. А через пять месяцев уже сама их произносила.

В больнице Джини быстро пошла на поправку. Она прибавила в весе, стала больше понимать. За семь месяцев она достигла уровня развития ребенка трёх с половиной лет. В августе 1971 года её выписали. А в октябре того же года молодой лингвист Сюзан Кёртис начала исследовать языковые способности девочки. Она проводила с Джини много времени. Она проводила с ней тесты, ходила в магазины, в зоопарк, гуляла. Чтобы общаться с ней, Сьюзан придумывала игры.

В языковом развитии Джини прошла те же стадии, что и малыши при усвоении родного языка. Она выучивала больше слов, чем нормальные дети такого же уровня развития. А вот предложения и грамматика давались ей с трудом. Она говорила короткими фразами – не больше трёх слов, грамматически неправильно: big teeth (большие зубы), little marble (маленький шарик), two hand (два рука), Curtiss come (Кёртис приходить), want milk (хотеть молоко), small two cup (маленький два чашка), white clear box (белый прозрачный коробка). Ей понадобилось целых четыре года, чтобы освоить язык на телеграфном уровне. Несмотря на все старания Кёртис, девочка так и не научилась нормально говорить. Может быть, её отец был прав, и Джини была умственно отсталой? Кёртис отвечает однозначным нет. Цвета и числа она выучила быстрее других детей. Она была очень любознательной и общительной девочкой. Исследовательница предположила, что языковые проблемы Джини связаны с особой работой ее мозга. Для речи она использует другие механизмы. И оказалась права. Джини говорила правым полушарием, а не левым.

Джини сменила несколько приёмных семей. В 1978 году её мать вернула свои родительские права, и Джини вернулась в дом, где провела первые страшные годы жизни. Со временем мать поняла, что ей сложно ухаживать за Джини, и отказалась от опеки. С 20 лет и по сей день Джини живёт в доме для взрослых инвалидов.

Критический или сенситивный период

Чем Джини так заинтересовала лингвистов? В 1967 году американский невролог и лингвист Эрик Леннеберг выдвинул теорию о критическом периоде усвоения родного языка. Он предположил, что язык врождён и его усвоение зависит как от определённых изменений в мозге, так и от какого-то минимального воздействия. Дети могут научиться говорить только в определённый временной промежуток – от двух лет до переходного возраста. Кёртис хотела проверить, усвоит ли Джини родной язык в 13 лет, когда переходный возраст уже идёт полным ходом. Теория Леннеберга частично подтвердилась, грамматику девочка так и не усвоила.

Что такое критический период и почему он ограничивает наши языковые способности? В начале жизни мозг содержит большое количество нейронов. Со временем многие из них – те, которые не образовали прочных связей с другими нейронами, – умирают. МРТ-снимки людей в возрасте от 7 до 87 лет показали, что с возрастом плотность серого вещества уменьшается. Исключение из этого правила – левые височные регионы, в них плотность серого вещества увеличивается до 40 лет. Объём белого вещества, наоборот, с возрастом увеличивается. Глиальные клетки-помощники оборачиваются своими жировыми телами вокруг отростков нейронов. Эта обёртка называется миелиновой оболочкой. Отростки без миелина легче связываются друг с другом, а значит, лучше сохраняют новую информацию. С другой стороны, миелин быстрее проводит электрический импульс и снижает энергетические затраты на обработку сигналов в нейронной сети. Эффективность растёт, а новые связи образуются уже не так быстро, как раньше. Почему, точно до сих пор неизвестно. Одна версия гласит, если пространство между нейронами занято глиальными клетками, то отросткам нет места для новых связей. По другой версии, клетки-помощники производят вещества, которые замедляют рост отростков, а значит, и образование новых связей.

Рис. 19 Миелиновая оболочка нейрона. Автор: Vainika, under Creative Commons AttributionßShare Alike 4.0 Interntional, https://ru.wikipedia.org/wiki/Файл: Rol-mielin.jpg)

Если в определённое временное окно человека лишить какого-то сенсорного стимула – например, звуков, языка, зрения – это приведёт к отклонениям в развитии. Критические периоды описаны для разных сенсорных систем мозга и не только у людей, но и у животных. (Тут стоит упомянуть, что сейчас критический период называют сенситивным, так как способность к обучению снижается, но не утрачивается полностью).

До трёх лет дети без проблем выучивают родной и второй языки. В первые месяцы жизни дети учатся произносить свои первые слоги и слова. Зоны, которые отвечают за артикуляцию и слух, образуют сильные связи друг с другом. Правильные звуки, слова, правила записываются в мозге. А потом эти зоны в строго определённом порядке покрываются миелином. Первой созревает теменная доля – зрительная кора, последняя – после 7 лет – лобная доля. Слуховая и артикуляционная зоны – до 7 лет. Языковые зоны – Брока и Вернике – миелинизируются позже, но к переходному возрасту этот процесс уже завершается.

Гены или окружение?

Дети усваивают родной язык за относительно короткое время, до 5 лет. Это происходит без усилий и инструкций. Когда же взрослые пытаются выучить другой язык, становится понятно, что это не такая уж лёгкая задача. Дети выучивают тот язык, на котором говорит их окружение. Если русский ребенок растёт во Франции, то он заговорит на французском так же хорошо, как и француз в седьмом поколении. Кроме того, дети могут одновременно освоить два языка. Или больше.

Попытки понять, как и почему дети так легко выучивают родной язык, отчего это зависит, породили множество разных теорий. Посмотрим на самые влиятельные. В 50-е годы XX века психолог-бихевиорист Б. Скиннер полагал, что дети усваивают язык по принципу реакции на внешний раздражитель. Помните собаку Павлова? Если за правильное слово ребёнка хвалить и поощрять, то ребёнок его запомнит. Формула обучения выглядит так «стимул – реакция – подкрепление». Ребёнок лепечет, а мама улыбается и хвалит. Случайно получилось повторить слово, мама сияет от счастья и целует ребёнка. А неправильные слова и конструкции родители просто игнорируют, и они улетучиваются из памяти ребёнка. Нет подкрепления – нет запоминания.

Американский лингвист Ноам Хомский разрушил теорию бихевиористов. Из того, что дети слышат от взрослых, нормально выучить язык невозможно, считает он. Взрослые говорят короткими обрывочными предложениями, часто делают ошибки. И тем не менее дети успешно выучивают грамматику родного языка. Как это возможно без правильной информации в достаточном количестве? Ответ лежит на поверхности – язык закодирован в генах человека. Хомский предположил, что в сознании существует абстрактный модуль языка Language Aquisition Device, который помогает детям выучить родной язык. Он не зависит от других умственных способностей. Для Хомского язык – это не слова, а правила, по которым строится любая фраза – синтаксис. Языковой модуль содержит универсальную грамматику всех языков мира. Постоянно слыша один и тот же язык, он активирует синтаксические структуры, принятые в этом языке. Основа универсальной грамматики – операция слияния Merge – соединение двух и более элементов. Слово – это соединение звуков. Предложения – соединения слов. Профессор А. Фридерици в 2017 году в своей книге написала, что она и её группа нашли Merge в мозге. Слова и грамматика обрабатываются в разных зонах мозга. За слова отвечает Вернике, а за грамматику – Брока. Нервный пучок, который их соединяет, должен отвечать за синтаксис. Этот кабель и часть зоны Брока и есть языковой модуль. Он несильно выражен у приматов, и поэтому они не могут комбинировать слова. У новорождённых он ещё не развит, но с возрастом становится толще.

Противники Хомского считают, что язык, как и любое другое знание, выучивается ребёнком из взаимодействия с миром. Сначала он развивает свои когнитивные способности, а потом уже языковые. Например, чтобы называть предметы во множественном числе, сначала он должен понять идею числа. Другое важное достижение ребёнка – это понять, что предмет продолжает существовать, даже если он его не видит. Если накрыть игрушку одеялом, то до определённого возраста малыш даже не будет её искать. С глаз долой – из сердца вон. Тот момент, когда дети начинают понимать, что игрушка не исчезает, а где-то спрятана, то есть продолжает существовать, совпадает с первым словом. Когда ребёнок начинает понимать причину и последовательность событий, он начинает строить предложения с вопросами когда, где, как и т. д.

Пока ни одна из теорий не доказана. Скорее всего, истина где-то рядом посередине.

Рис. 20 Ноам Хомский. (Автор: Duncan Rawlinson – https://www.flickr.com/photos/thelastminute/97182354/in/set-72057594061270615/, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1194102)

Ноам Хомский (Noam Chomsky) – профессор лингвистики Массачусетского технологического института. Его книга «Синтаксические структуры» в 1957 поделила лингвистику на две эпохи: до Хомского и после. Он выдвинул предположение, что язык – врождённая биологическая программа. Для человека говорить так же естественно, как пауку плести паутину. Поэтому дети так легко и быстро усваивают родной язык. Мозгу нужно лишь распознать структуру языка и настроиться на него.

Для Хомского язык – это не слова, а синтаксис. С его помощью люди могут создавать неограниченное количество предложений. В основе всех языков мира лежит универсальная грамматика, которая, в свою очередь, сегодня сводится к рекурсии. Это предложения-матрёшки типа «Я оглянулся посмотреть, не оглянулась ли она, чтоб посмотреть, не оглянулся ли я». Однако в 2005 году американский лингвист Дэниэл Эверетт заметил, что в языке амазонских охотников-собирателей – пираха – нет рекурсии. Свои наблюдения и выводы о том, что структуру языка определяет не биология, а культура, он описал в научной статье, вокруг которой ожесточённые дебаты не утихают уже 10 лет.

Прав Хомский или не прав, пожалуй, не так уж и важно. Его идеи дали мощный толчок развитию когнитивных наук. Учёные неустанно пытаются их либо подтвердить, либо опровергнуть.

Язык на дискете

Пока одни учёные спорят, что в языке врождённо, а что должно быть выучено, другие учёные – Ф. Моллика из Университета Рочестера и С. Пианадоси из Калифорнийского университета в Беркли – задались другим вопросом. Сколько информации человек запоминает, чтобы говорить на родном языке? Язык – это много или мало?

Для расчётов учёные использовали биты – нули и единицы, в которых компьютеры хранят и вычисляют информацию. Конечно, человеческий мозг кодирует информацию не нулями и единицами, но, по мнению исследователей, они хорошо подходят для сравнения.

Когда вы слышите слово, мозг получает доступ к разной информации, связанной с его смыслом: звуки, из которых оно состоит, значения, контекст и многое другое. Первым делом мозг различает фонемы. В языке в среднем около 50 фонем, каждая – 15 бит информации. На все фонемы мозгу нужно 750 бит данных. Дальше слова. Человек запоминает порядка от 20 до 80 тысяч слов, среднее число – 40 тысяч. На запоминание звуковой формы слова нужно от 5 до 16 бит. Около 400 тысяч бит заняты звуковой формой слов. Затем мозг достаёт из памяти значения. Например, при изучении слова «индейка» человек обычно собирает кусочки информации: «Является ли индейка птицей? Да или нет? Летит ли индейка? Да или нет?» и т. д., пока не поймёт его полное значение. На одно слово нужно от 50 до 200 бит. На все слова – 550 тысяч бит. Как часто употребляются слова – эта информация занимает 80 тысяч бит. Синтаксис – набор правил – занимает меньше всего места – 700 бит. Если сложить все данные вместе, получается около 1,5 мегабайта информации – чуть больше, чем флоппи-диск. Современная молодёжь, возможно, и не знает, что это такое. Иначе говоря, это примерно одна минута песни в формате mp3.

С рождения и до 18 лет человек в лучшем случае запоминает 1000–2000 бит, в худшем – 120 бит[35].

Вот столько нулей и единичек:

0110100001101001011001000110010001100101011011100110000101100011

01100011011011110111001001100100011010010110111101101110

Как изучают младенцев

Исследование младенцев – настоящее испытание для учёных. Они не могут говорить и нажимать на кнопки. Для малышей используют специальные «детские» аппараты МРТ, ЭЭГ, МЭГ и НИРС, которые не шумят и безопасны. В них дети чувствуют себя комфортно и могут двигаться.

Рис. 21 Нейротехника для исследования младенцев. (Из: Kuhl, P. K. (2010). Brain Mechanisms in Early Language Acquisition. Neuron, 67(5), 713–727.doi: Under an Elsivier user license)

Есть и более простые методы. Когда младенцы слышат или видят что-то новое, они сосут пустышку интенсивнее. Малыши останавливают свой взгляд на новых предметах. Чем интереснее предмет, тем дольше они на него смотрят. Например, на лицо мамы они смотрят дольше, чем на лицо чужого человека. И это время можно измерить, чтобы узнать предпочтения малышей.

Чтобы проверить, как 6-месячные малыши различают звуки из разных языков, их научили поворачивать голову при смене звука – например «а» на «е» – в сторону чёрного ящика. Если они делают это в нужный момент, ящик начинает светиться, панда, которая в нём сидит, бьёт в барабан. Дети обожают это задание. С помощью этой методики учёным удалось узнать, что дети до 8 месяцев различают звуки всех языков мира. Японские и американские дети слушали слоги ra и la, которые отличаются в английском, но не в японском. Все малыши от 6 до 8 месяцев выполняют задание одинаково. А вот через два месяца американские дети обгоняют японских. Их мозг готовится к родному языку[36].

Маленькие лингвисты

Впервые дети знакомятся с языком ещё в утробе матери. К концу беременности плод уже слышит, что происходит за пределами его тёплого и безопасного домика. Околоплодные воды и стенки матки приглушают звуковые волны из внешнего мира, поэтому они различают только интонацию, а не слова. Они узнают голос мамы и язык, на котором говорят окружающие. Команда канадских учёных сняла электроэнцефалограмму у 16 новорождённых возрастом примерно 21 час. На мамин голос откликались языковые центры левого полушария. А на незнакомый голос – только правое и только зоны, распознающие голоса[37].

Первые звуки здорового ребёнка – это крик, плач. Так он не только сообщает маме о своих проблемах – хочу кушать, поменяй подгузник – но и тренирует свои сердце и лёгкие. А вы знали, что дети плачут на разных языках? Например, немецкие младенцы плачут с понижением интонации, а французские – с повышением[38].

Дети внимательно слушают, что происходит вокруг них, и собирают статистику: какие звуки в каких сочетаниях встречаются, какие идут первыми, а какие последними. Уже с рождения они различают фонемы, раскладывают их по классам, выделяют закономерности в потоке речи. Всего во всех языках мира около 600 согласных и 200 гласных. Каждый язык содержит всего 40 фонем. До 8 месяцев жизни малыши успешно их различают. Например, англоязычные дети различают звуки из языка хинди, японские дети различают звуки r и l. Немецкие дети различают назальные звуки французского. После 10–12 месяцев международное окно захлопывается. Мозг настраивается на звуки родного языка и различает только их.

Почему дети теряют эту способность? В настоящее время считается, что нейронные связи, которые есть у детей при рождении, позволяют им обращать внимание на любые звуки в своей среде. Первые шесть месяцев жизни их становится больше. Те, которые используются чаще, укрепляются. Те, которые не используются, мозг удаляет. К концу первого года жизни из связей, которые обрабатывали все звуки, остались необходимые для обработки родного языка.

Группа учёных под руководством Элисон Брудерер (Alison Bruderer) из Университета Британской Колумбии считает, что распознавать звуки малышам помогают движения языка. Они предположили, что если заблокировать его определённые движения, то позже дети не смогут ни отличить, ни произнести звуки, для которых эти движения необходимы. Для проверки своей гипотезы учёные сделали специальную пустышку для 6-месячных малышей. С ней они не могли имитировать звук d̪ и ɖ из языка хинди. Дети прослушивали записи, на которых женщина произносила слоги /d̪a/ и /ɖa/ в разных комбинациях. Оказалось, что дети, сосавшие новую пустышку, не смогли различить эти два звука[39].

Звуки складываются в слова, и ребёнку нужно их выловить в потоке речи. Но как? Вы помните это чувство беспомощности, когда слышите иностранную речь? Боже, неужели там есть слова? Но уже в 5–6 месяцев дети могут разрезать непрерывный поток речи на кусочки и выделять в нём слова. Как они это делают? Им помогают два механизма: ударение и статистика.

Малыши чётко знают, куда падает ударение в родном языке. 4-месячные немецкие и французские дети слушали псевдослова из двух слогов. Ударение падало или на первый, или на второй слог. Мозг немецких детей выдавал волну удивления на словах с ударением на втором слоге. В немецком языке ударение стоит обычно на первом слоге. Мозг же французских детей возмущался на словах с ударением на первом – во французском языке ударение на втором слоге[40].

В чём магическая сила ударения? Ударные слоги обычно произносят громче и чётче. Ударение помогает определить начало и конец слова. Например, в сочетании guitar is ударение падает на второй слог. Это не типично для английского и сбивает детей с толку. Они воспринимают это сочетание как слово taris[41].

Младенцы способны извлекать статистические закономерности в непрерывной речи, чтобы определить слова и границы слов. Одни сочетания букв встречаются только в конце слова, другие могут быть только в середине. Они настолько хорошо распознают закономерности, что могут узнать, что такое слово, а что нет. Эта способность, вероятно, врождённа. Более того, она обнаружена и для других навыков. Например, люди угадывают шаблоны визуально.

Что насчёт производства речи? До трёх месяцев речевые органы детей напоминают вокальный аппарат нечеловеческих приматов. В это время ребёнок его развивает и настраивает. Он гулит, пытается произносить разные гласные и согласные, играет со звуками: а-аа, у-уу, г-у, ш-т. К 6 месяцам вокальный аппарат уже как у взрослого человека. И в это же время ребёнок начинает лепетать. Дети комбинируют гласные и согласные – ба, да, га. Затем они удваивают слоги – мама, дада, гага.

Такие первые слова есть во всех человеческих культурах. В 11–12 месяцев дети уже соединяют разные слоги – бада, даду.

На то, как дети усваивают язык, сильно влияет живое общение. Конечно, в первую очередь с мамой. У мам, которые сразу же реагирует на звуки малыша улыбкой или прикосновением, дети произносят лучше и больше звуков. Если сравнивать с мамами, которые немного задерживают похвалу.

Воот кааакая собааачка! Каакиие у нас краааасииивые глааазкиии! Так обычно разговаривают с малышами мамы и бабушки. Эмоции зашкаливают, интонация прыгает вверх и вниз, голос становится выше, гласные растягиваются, речь замедляется. Слова простые, уменьшительно-ласкательные, ударение чёткое.

Это универсальный язык всех мам в мире – motherese, babytalk, infant-directed speech. И это не сговор. Все мамы мира звучат одинаково, когда говорят со своими малышами.

В первый год жизни это помогает детям лучше усваивать звуки и слова. У матерей, которые растягивают гласные сильнее, дети лучше различают тонкие нюансы в речи[42],[43].

Первое слово – главное слово

Какое слово первым произносит ребёнок? Конечно, «мама». А второе слово – «папа». И неудивительно, ведь эти два человека дарят маленькому существу свои любовь, заботу и внимание. Слова «мама» и «папа» звучат для них наградой. «Такой малыш, а уже понимает и любит нас», – умиляются родители.

Во всех языках мира есть слова для мамы и папы:

английский – mama и papa;

немецкий – mama и papa;

французский – mama и papa;

уэльский – mum и dad;

суахили – mama и baba;

филиппинский – none и tata;

фиджи – nana и tata;

мандарин – mama и baba;

эскимосский – nana и tatar;

казати – mama и tata.

Почему они все почти одинаковые? Может быть, самые первые люди так называли своих родителей? Простое и красивое объяснение, но неверное. Они бы вряд ли сохранились до наших дней. Ведь языки постоянно меняются, возникают новые слова, меняются значения старых, меняется произношение.

Разгадка в том, как дети произносят свои первые звуки. Проще всего это сделать так – открыть рот и сразу же закрыть. С открытым ртом мы произносим звук А. Вы обратили внимание, что во всех языках в родительских словах он есть? А – самая первая гласная, которую произносят дети. Первый согласный звук ребёнка – М, и в этом виноваты женская грудь и еда. Когда ребёнок сосёт грудь матери, он слегка шумит носом, потому что его маленький ротик переполнен едой. Когда дитя видит мать, требует еды, а мама, не дай бог, не спешит, он начинает повторять эти звуки. А так как рот пуст, для настойчивости он добавляет голос. Сомневаетесь? А как вы показываете, что вам вкусно? Ммм – так ведь?

Поэтому лепет ребёнка ма-ма-ма вовсе не значит «добрая женщина, я тебя люблю». Он скорее думает: «Ага, вот моя еда». Конечно, мама безумно радуется, думает, что малыш зовет её. Она показывает на себя, называет себя мамой. Так ребёнок привыкает, что еда и мама одно и то же. С возрастом от мамы можно получить ещё много чего хорошего. А следующий простой для детей звук – это Н[44].

Как дети узнают слова

Как только ребёнок выделил слово в потоке звуков, он должен узнать, что оно означает. В этом ему помогают взрослые и три особые врождённые настройки.

Во-первых, узнать слова ребёнку помогают взрослые. Мама показывает игрушку, а малыш очень внимательно следит за её взглядом. Когда они вместе смотрят на игрушку, они оба знают, что она находится в центре их общего внимания. Любое слово, которое произнесёт мама, относится к этой игрушке. Но как ребёнку понять, слово зайчик обозначает игрушку, или только носик зайчика, или его лапки, или его прыжки? Дети приписывают слово целому объекту. Дети не связывают новые слова с предметами, которые они уже знают. И третья настройка, со временем дети понимают, что слово относится не к одному определённому предмету, а ко всем предметам этой категории. Например, слово собака относится не к одной конкретной собаке, а ко всем.

Кроме того, ребёнок начинает своё общение со взрослыми жестами ещё до того, как научится говорить. Он пальцем показывает на предметы, которые хочет получить, к которым хочет привлечь внимание взрослого. Часто ребёнок считает, что взрослому этот предмет будет интересен.

В 6 месяцев ребёнок уже понимает слова мама и папа. Своё первое слово дети произносят приблизительно в 12 месяцев. Одни начинают говорить позже, но понимают больше слов. Другие начинают говорить раньше, но понимают меньше. У каждого ребёнка свой путь к языку.

Время первого слова наступает в 12–14 месяцев: мама, папа, ам-ам, тик-так, му-му. К 15–18 месяцам дети уже переступают черту первых 50 слов. После чего начинается бурный рост словарного запаса, каждый день – новое слово, и уже в 2 года ребёнок говорит около 300 слов. В 3 года – уже 550 слов, а в 6 лет – 3000–5000.

Чтобы узнать, как, когда и какие слова усваивают дети, Дэб Рой из Массачусетского технологического института в течение трёх лет записывал на видео своего сына. Как он усваивает язык. В итоге получилось 90 000 часов видео, 140 000 часов аудио, 200 террабайт данных, которые анализировали 70 человек.

Чем сильнее слово было привязано к конкретной ситуации, тем быстрее ребёнок его понимает и начинает говорить. Например, слово мяч говорят только при игре в мяч, но в остальном довольно редко. Предлог с появляется гораздо чаще, но не привязан к конкретной ситуации. Ещё об одном наблюдении Дэб Рой рассказал в лекции на TED: …речь воспитателя систематически устремлялась к минимальной сложности, как можно сильнее упрощая язык, а потом медленно возвращалась на прежний уровень. Удивительным было то, что каждый скачок, каждое падение почти в точности совпадало с моментом «рождения» каждого слова – слова за словом, систематически. Получается, что все три воспитателя – я, моя жена и наша няня – постоянно и, думаю, подсознательно изменяли свою речь, чтобы «встретить» ребёнка в момент «рождения» слова и аккуратно подвести его к более сложному языку. Из этого следует масса выводов, но на один из них я хочу обратить особое внимание – получается, существуют удивительные циклы обратной связи. Конечно, мой сын учится у своей языковой среды, но и среда учится у него».

Чтобы учить новые слова, нужно развить хорошую память. И в этом детям помогает хороший сон. Малыши в 9—16 месяцев выучивали новые слова по картинкам. Затем им давали отдохнуть полтора часа. Одна группа детей в это время спала, а другая – нет. И сони вспоминали выученные слова лучше.

Какие же слова произносят дети первыми? Это члены семьи, игрушки, животные, еда. Затем они выучивают слова для действий и процессов. С 21 до 36 месяцев дети начинают говорить слова, обозначающие боль, усталость, любовь, мораль. Далее они учатся использовать прилагательные, наречия, предлоги и союзы.

Ещё одно испытание на пути к общению, которое преодолевают дети, это синтаксис и грамматика. Иначе говоря, им нужно соединить слова в предложения. Для этого детям снова нужна их способность распознавать и предугадывать шаблоны.

Первые предложения состоят из одного слова – эта фаза начинается в 10–12 месяцев и продолжается до 18 месяцев. Далее до 24 месяцев дети говорят предложениями из двух слов. Они ещё не изменяют слова, а просто ставят их рядом. Мама, дай! Ещё молока! Папа, бай-бай!

Предложения из трёх и более слов появляются с 24 до 30 месяцев. Позже дети начинают говорить сложные предложения, предложения с союзами, изменяют глагол, используют множественное число и отрицание.

Последняя фаза начинается с 4 лет и завершается к 12 годам – дети начинают употреблять пассивные конструкции.

В это время в мозге происходят значительные изменения. Образуются и укрепляются нейронные сети слов, увеличиваются и обрастают миелином пути, соединяющие языковые зоны. Важное изменение происходит у детей в пути, который соединяет зону Брока со слуховой корой и отвечает за сложные предложения. У новорождённых детей его практически нет. Он образуется в возрасте от 3 до 10 лет. Как раз в это время дети начинают говорить простыми, а потом и сложными предложениями. Глядя на этот пучок волокон, можно предсказать, как ребёнок будет справляться со сложным синтаксисом[45].

Как показал случай Джини, если ребёнка лишить живого общения, ему не помогут никакие врождённые механизмы и статистические вычисления. Ребёнок воспринимает не все физические особенности звуков, и не все сочетания для него что-то значат, а только те, которые он получает от контакта с другими людьми. Это доказали в таком эксперименте. Носители китайского языка навещали 9-месячных детей, читали им книги и играли с ними. Младенцы из другой группы смотрели видео или слушали аудиозапись на китайском. Через 12 таких занятий учёные проверили, как дети различают звуки китайского языка. Младенцы, которые общались с человеком, различали их на уровне носителей языка.

Общение с ребёнком закладывает серьёзный фундамент не только в его речь, но и в его успехи в обучении. Психологи Бетти Харт и Тодд Рисли в 1995 году выяснили, что дети, растущие в бедных семьях, к 4 годам слышат на 30 миллионов слов меньше, чем их сверстники из обеспеченных семей. Родители с низкими доходами меньше общаются со своими детьми. И это неудивительно. Они вынуждены больше работать, а значит, меньше проводить времени с детьми. У них остаётся меньше сил на них и меньше возможностей. Другая крайность – неблагополучные бедные семьи, где дети предоставлены сами себе, подвергаются насилию. Эти факторы приводят к тому, что бедные дети хуже овладевают языком, поэтому учатся хуже в первом классе. И по принципу домино успеваемость продолжает снижаться.

Но как в богатых, так и в бедных семьях не обходится без исключений. Некоторые малообеспеченные родители искренне и много разговаривают со своим ребёнком, а некоторые состоятельные – наоброт. Если родители из бедных семей 15 минут в день проводили с младенцем и при этом комментировали всё, что они делают, их дети учили язык быстрее. Но, к сожалению, эффект сохранялся недолго – только до двух лет[46],[47].

Не только количество слов влияет на усвоение языка, но и их качество. Самое важное – это полноценный диалог, то есть обмен фразами. Диалог развивает область Брока. Чем больше ребёнок в течение дня разговаривает с родителями, тем лучше развита эта зона, тем лучше языковые навыки[48]. Телевизор или в сегодняшнем мире мультики в интернете не научат детей реальному диалогу. В отличие от скайпа или другого общения по интернету, где сохраняется живой обмен фразами. Но родителям надо помнить о том, что если общение с ребёнком прерывается телефонным звонком, это нарушает обмен фразами. Как следствие, дети не выучивают новые слова[49].

С языком рождаются или его выучивают? Кто же прав? Истина где-то посередине. Биология, культура и общение вместе формируют удивительный человеческий язык.

Глава 6. Найти в мозге второй язык

Зачем людям два языка

Границы между странами в современном мире становятся тоньше. Уже никого не удивить работой в международной компании, учёбой в зарубежном университете. А кто-то находит в другой стране свою половинку. Всё это возможно благодаря знанию иностранного языка. Да и путешествия за границу тогда становятся намного интереснее и легче.

Владение двумя или более языками сегодня считается нормой. Европеец, говорящий только на одном языке, редкая птица среди людей с высшим образованием. Причина, кроме всего прочего, – уникальное положение Европы. На относительно небольшой территории уживается большое количество стран. 10,2 миллиона км^2 – 43 государства, около 260 языков. Площадь России больше – 17,1 миллиона км^2, а языков меньше – 150. На русском языке говорит 97,7 % всего населения страны.

В сентябре 2019 года ВЦИОМ – Всероссийский центр изучения общественного мнения – спросил россиян[50], нужно ли изучать иностранные языки и зачем[51]. 63 % опрошенных ответили да – жители Москвы и Петербурга, женщины, а также люди с высшим или неполным высшим образованием, люди старше 60 лет.

В 2014 году ВЦИОМ уже задавал похожие вопросы[52]. Что же изменилось за пять лет? Больше людей ценят живое общение с иностранцами – 36 %, а пять лет назад их было 28 %, хотят путешествовать – 34 % против прежних 16 %, работать за границей – 33 % против 22 %. Самым необходимым языком считают английский, на втором месте – китайский, замыкает тройку лидеров немецкий язык.

Однако хотеть и знать – разные вещи. Ситуация с владением иностранными языками печальная. Несмотря на годы школьного обучения, учёбу в университетах, только 5 % опрошенных могут свободно говорить на английском языке, на немецком – только 1 %[53]. Английским языком в основном владеют люди до 45 лет, и это обычно молодёжь от 18 до 24 лет.

Но, может быть, причина такой печальной картины в том, что говорящие на других языках случайно не попали в опрос или уже уехали из России? А может, пусть иностранцы учат русский язык, если хотят, чтобы мы их посещали? А вдруг скоро весь мир сам заговорит на языке нашей великой державы?

А если всё дело в том, что в России не умеют учить иностранным языкам? Мой собственный опыт говорит, что в этом есть доля правды, львиная доля. Знания большинства учеников после школы остаются на уровне Май нэйм из и в лучшем случае умения читать со словарём. О грамматике знают, что она есть и что в английском языке очень много времён.

Почему так? Мало часов на преподавание или несовершенство методики? Ответа на этот вопрос у меня нет. Возможно, и то и другое. Не могу не согласиться с Харуки Мураками:

Мир стал глобальным, и благодаря появлению компьютеров, записывающих аудио- и видеоустройств методы обучения в школе изменились, и многое стало практичнее. В то же время мне кажется, что система обучения и отношение в основном не так уж отличаются от той, что была полвека назад. Для того чтобы действительно овладеть живым иностранным языком, кажется, остаётся только возможность уехать за границу. Например, когда молодые люди бывают в Европе, они, как правило, бегло говорят по-английски. Они также начинают читать книги на английском языке (потому что не каждое издательство в мире может продавать книги, переведённые на их язык). Но большинство молодых японцев до сих пор не могут достаточно свободно говорить, читать и писать по-английски. Я думаю, это большая проблема. Не менять такую несбалансированную систему образования и, с другой стороны, преподавать английский язык с начальной школы мне кажется малополезным. Только индустрия образования зарабатывает на этом деньги.

Это относится не только к английскому (или другим иностранным языкам). Уроки по всем предметам у нас в основном не принимают во внимание индивидуальные способности. Похоже, что сегодня детей всё ещё набивают знаниями из учебников и ревностно обучают техникам сдачи экзаменов, потому что самая большая забота родителей и преподавателей – чтобы дети сдали вступительные экзамены в какой-нибудь университет. Я нахожу это довольно прискорбным[54].

Большинство опрошенных ВЦИОМом не планирует изучать новый язык. Причины самые разные. Как то, что он им не нужен, так и отсутствие времени и способностей к запоминанию[55].

Мифы о билингвах

Гаральд Клазен (Harald Clahsen) – доктор наук, профессор, директор исследовательского института мультилингвизма в Потсдаме, Германия (The Potsdam Research Institute for Multilingualism). Профессор Клазен – один из самых известных в мире немецких лингвистов, ведущий исследователь в области изучения языка, языковой обработки и языковых нарушений. В октябре 2010 года получил профессуру Александра фон Гумбольдта – высшую научную награду Германии в размере 5 миллионов евро для продолжения исследований[56].

Рис. 22 Профессор Гаральд Клазен. (Фото предоставлено профессором)

Кого можно считать билингвом? На этот вопрос профессор Клазен отвечает так: «Термин «билингвальность» можно понимать в двух смыслах – узко и широко. Если рассматривать его узко, тогда не играет никакой роли, в каком окружении находятся люди, выучили они его на занятиях или естественным образом. Главное, что они говорят больше, чем на одном языке. В этом случае можно провести ещё более тонкие различия по обстоятельствам, времени билингвальности и так далее. В быту под билингвами понимают людей, которые одинаково хорошо говорят на обоих языках. Но в большинстве случаев так не бывает. Практически нет людей безупречных в обоих языках. У людей, которые с рождения имеют два языка, часто один язык сильнее, другой слабее».

Феномен билингвизма окутан мифами. Посмотрим, можно ли им верить.

Билингвизм – редкое явление. НЕПРАВДА. Более чем половина населения планеты владеет двумя или более языками. Даже в традиционно монолингвальных странах много билингвов. В странах Азии и Индонезии говорят на большом количестве местных языков и диалектов. Во многих странах несколько официальных языков. Например, Канада – английский и французский, Южно-Африканская Республика – английский, африкаанас, венда, зулу, коса, южный ндбеле, свати, северный сото, сесото, тсвана, тсонга – итого 13. Уверена, что названия большинства этих языков вы и не слышали никогда. Народы Центральной и Восточной Европы, Центральной Азии, Кавказа, Прибалтики получили в наследство от Советского Союза свой второй язык – русский. В России татары, башкиры, чуваши, якуты, народы Северного Кавказа говорят, кроме русского, на своих национальных языках.

Рис. 23 Официально и неофициально многоязычные страны. Фиолетовый цвет – несколько официальных языков. Зелёный – один официальный язык, функционально многоязычные. Синий – нет официального языка, функционально многоязычие. (Автор: Arkan, under CC-BY-SA-3.0https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4174596)

Билингвы выучивают второй язык в детстве. НЕПРАВДА. Билингвом можно стать в подростковом и взрослом возрасте. На самом деле, многие становятся двуязычными, когда уезжают в другую страну. Со временем по уровню владения языком они приближаются к детям, которые выучивают свой второй язык в раннем детстве. Акцент у них, конечно, остаётся. В большинстве случаев люди начинают говорить на другом языке из-за переезда, брака с иностранцем, образования, окружения в другой стране.

Билингвы одинаково хорошо владеют своими языками. НЕПРАВДА. Они знают их на уровне, достаточном для их целей, для жизни. Один язык доминантный, на другом они, например, только говорят, но не читают и не пишут. Или же только читают и пишут, но не говорят. Небольшое количество билингвов одинаково хорошо владеют своими двумя языками.

Билингвы говорят без акцента на своих языках. НЕПРАВДА. Акцент или его отсутствие зависит от того, в каком возрасте человек освоил второй язык. Некоторые билингвы говорят с акцентом на одном из языков, некоторые – нет.

Билингвы – врождённые переводчики. НЕПРАВДА. Простые вещи они переводят с одного языка на другой. Но что касается специализированных тем, то до тех пор пока они не обучатся переводу, они не могут подобрать переводческие эквиваленты в своих языках. Билингвы используют свои языки в разных ситуациях с разными людьми, которые не пересекаются в их жизни. Например, на одном языке они говорят на работе, на другом – в семье.

Билингвы смешивают языки, потому что им лень переводить. Смешивание языков, переключение между ними и заимствование нормально для них, когда они общаются между собой. В этой ситуации им одновременно доступны слова из обоих языков. Они уверены, что собеседник их поймёт. С монолингвами они так не разговаривают. Русско-немецкий пример из интернета:

Приветик, зюсечка моя! Как дела? Слушай, у меня тут финанзамт конту зашперил, полное шайсе, пыталась пробиться к штойербератеру, а у него термины, ещё и на ближайшие дни всё аусгебухт. Потом он ещё в урлауб поедет, говорят, доррельциммер и шипасс уже купил. Возвращаюсь в бюро, отдаю коллеге стик с датаем – надо дрюкнуть унтерлаги по эрдгешоссу с грюндштюком. Но дрюкер капутнулся. Потом надо было на хауптбанхоф поехать – с джобтикетом разобраться. Пришла на эсбан, а там вначале фершпэтунг, а потом вообще аусфаль объявили и всех на эрзацферкер отправили. Пришла домой – постбот не застал меня, зендунг в шпэткауф отправил. С горя нажралась глювайна с лебкухенами. Ещё и путцфрау не пришла. Пойду Пушкина почитаю. Ну всё, чюси-чю.

У билингвов две культуры. НЕПРАВДА. О бикультурности говорят, когда человек одновременно полноценно владеет двумя культурами. Можно говорить на двух и более языках и при этом оставаться монокультурным. Например, в Швейцарии люди с детства говорят на трёх языках.

У билингвов раздвоение личности или две личности. НЕПРАВДА. Они, как и монолингвы, адаптируют своё поведение к разным ситуациям и людям. С мамой они говорят на одном языке, с бабушкой – на другом. Дома – на одном языке, в школе или на работе – на другом. В результате их воспринимают как разные личности.

Билингвы выражают свои эмоции на своём первом языке. НЕПРАВДА. Если билингв одновременно усвоил два языка, то он выражает эмоции на любом. Если сначала был усвоен один язык, а потом другой, здесь возможны варианты.

Дети-билингвы начинают позже говорить. НЕПРАВДА. Это миф был очень популярен в середине XX века. Исследования показали, что это не так. Не следует забывать, что в отличие от своих сверстников-монолингвов, ребёнку приходится иметь дело с двумя языками, а это не так уж и просто. Для одного предмета им приходится запоминать два разных слова.

Язык, на котором говорят дома, в семье, оказывает негативное влияние на язык в школе. НЕПРАВДА. Родной язык – основа для второго языка.

Дети-билингвы часто смешивают языки. Они их смешивают только в определённые моменты развития. Например, если бабушка не говорит на русском языке, они быстро понимают, что с ней надо говорить только на её языке. Иначе разговора не получится. Дети будут говорить на языке, который они считают важным для коммуникации. Надо создать монолингвальную ситуацию[57].

Профессор Клазен объясняет: «Раньше было опасение, что дети не разделяют два языка и живут с их половинками. Ни один из них по-настоящему не знают, так как не различают их. В языковом развитии есть фаза отдельных слов, когда дети частично не различают языки. Но потом они начинают строить предложения и тогда уже их разделяют. Ребёнку нужно немножко помочь. По возможности действовать так – мама всегда говорит по-немецки или по-русски, а папа – на другом языке».

Где в мозге второй язык

Язык – это нейронная сеть. Мозг билингва строит одну общую систему для двух языков, одну сеть, которая с возрастом распадается на две? Или сразу две? Где расположены эти сети? Где и как происходит переключение между языками? Влияет ли билингвизм на когнитивные способности? Для ответов на эти вопросы учёные сравнивают монолингвов и билингвов, ранних и поздних билингвов, с разным уровнем владения языком и стажем пребывания в другой стране. Они отслеживают разницу в реакциях мозга.

Найти людей с одинаковыми условиями овладения вторым языком почти невозможно. У каждого человека своя история знакомства со вторым языком. Это сильно усложняет учёным исследование билингвизма. Два основных фактора, которые они могут сопоставить, – возраст, в котором человек выучил новый язык, и насколько хорошо он им владеет.

Для второго языка мозг задействует те же зоны, что и для родного, но строит в них новые нейронные сети. Насколько эти сети совпадают, зависит от возраста, когда человек выучил язык. Билингвы, живущие с рождения в двух языках, обрабатывают их одинаково. Их мозг реагирует на любой из них, как и у монолингвов.

В ПЭТ-эксперименте итальяно-английские поздние билингвы слушали истории на трёх языках – итальянском, английском и ещё одном неизвестном им. Истории на родном языке активировали зоны в височной доле вплоть до зоны Брока. Эти же зоны отвечали и на английский язык, но размер активации был меньше. Вывод учёных: поздние билингвы используют для второго языка сеть меньшего размера.

Участники другого эксперимента мысленно – без артикуляции – проговаривали в сканере МРТ на своих языках, что они делали утром, вечером, после обеда. Результаты двух языков сравнили между собой. Зона Вернике была активна всегда, независимо от возраста усвоения языка. Но у ранних (выучили язык в раннем детстве) и поздних (выучили язык после 10 лет) билингвов зона Брока активировалась по-разному. У ранних – зоны разных языков перекрывали друг друга. У поздних обнаружили два отдела, которые лежали обособленно друг от друга.

Так как ранние билингвы одновременно осваивали оба языка, то они использовали одну общую нейронную сеть для них. У поздних же в мозг сначала впечатался родной язык, а затем рядом пристроился второй. Надо отметить, что в этом исследовании осталось много открытых вопросов. Считается, что на это задание могли повлиять другие когнитивные аспекты[58].

Левая нижняя лобная извилина, в которой расположена зона Брока, важна как для родного языка, так и раннего усвоения второго языка. В раннем возрасте она устанавливает связи с другими регионами мозга – с лобной долей (дорсолатеральным префронтальным кортексом), нижней теменной долей и мозжечком. Чем раньше усвоен язык, тем сильнее между ними связь.

Учёные сравнили две группы испано-английских билингвов с монолингвами. Одна группа билингвов выучила второй язык после 4 лет, вторая – с рождения. Между ранними билингвами и монолингвами в мозге не нашли никакой разницы. У поздних билингвов зафиксировали более сильную активность в левой нижней лобной извилине. Чем ниже уровень языка, тем сильнее мозг напрягает эту зону. Кроме того, она служит мостиком к значению слова. Билингвы с низким уровнем языка сначала переводят слово на родной язык. А хорошо владеющие языком напрямую соединяют иностранное слово с его значением, поэтому необходимости в сильной активации нет[59]. Она также реагирует на нарушения структуры в предложении.

Был ли акцент у Штирлица?

Когда я посмотрела фильм «Семнадцать мгновений весны» – а я тогда училась в начальной школе – мне страсть как захотелось выучить немецкий язык. И я завела тетрадку, куда записывала немецкие слова. Конечно же, кириллицей. Позже меня мучал один вопрос – как Штирлицу удалось выучить немецкий язык настолько хорошо, что никто в нём не заподозрил русского. Другие истории про агентов и шпионов в тылу врага намекали на то же самое – их принимали за своих. Как? Возможно ли это вообще? Только в одном случае ответ «да». Если будущие разведчики выросли в среде, где говорили на этом языке. Если же они начинали учить язык после переходного возраста или позже, то избавиться от акцента уже практически невозможно, говорить как носитель – тоже. И в этом случае на помощь приходила легенда об особом происхождении, объясняющем акцент. Например, немец, родившийся и проживающий в Литве.

Из всех аспектов языка акцент, пожалуй, самый неприятный. Сколько ни старайся, никогда не избавишься от него полностью. Насколько он ужасен, зависит в первую очередь от возраста усвоения языка. Эту связь подтвердили экспериментом. Учёные записали английскую речь взрослых кубинцев, переехавших в США в 6—19 лет. Носители английского языка оценили их акцент. Оказалось, произношение тех, кто выучил английский в 6–7 лет, было больше похоже на произношение носителей.

В другом эксперименте с кечуа—испанскими билингвами исследователи проверили связь между возрастом усвоения второго языка и способностью человека произносить гласные. Синхронные билингвы одинаково хорошо произносили гласные на обоих языках. Выучившие второй язык в 5–7 лет говорили почти как носители. Самый сильный акцент обнаружили у тех, кто встретился с вторым языком в 15–25 лет. Чем позже человек начинал учить второй язык, тем сильнее был его акцент. Объясняется это тем, что у ранних билингвов звуковые системы двух языков развиваются рядом друг с другом. У поздних билингвов звуки второго языка наслаиваются на уже готовую систему родного языка и зависят от неё.

Возраст влияет не только на то, как люди произносят звуки второго языка, но и насколько хорошо их различают. Учёные проверили две группы итальянцев, мигрировавших в Канаду, как они различают английские гласные. Ранние билингвы справились с заданием лучше. Но тут вмешался ещё один фактор. Те, кто больше в повседневной жизни говорили на родном языке, показали худшие результаты, независимо от возраста усвоения второго языка.

Установление звуковой системы родного языка происходит в первые годы жизни. Звуковые формы слов и артикуляционные движения родного языка (или двух языков в случае раннего билингвизма) отпечатываются в структурах мозга. А они с возрастом теряют пластичность. Подробнее я об этом расскажу в следующей главе.

Как избавиться от акцента?

Хотите бегло и без акцента заговорить на иностранном языке? Вам поможет бокал вина или стакан пива, к такому выводу пришли учёные из Нидерландов. Но прежде чем вы помчитесь улучшать свои языковые способности, уточняю – в маленьких количествах. Исследователи предложили 50 немцам-студентам университета Маастрихт, начавшим учить голландский язык, выпить напиток. Одна группа студентов получила напиток, наполовину смешанный с алкоголем. Доза – приблизительно половина литра пива. Затем студенты поговорили на голландском языке с руководителем эксперимента, а их разговор записали и дали послушать носителям. Счастливчики, получившие алкогольный напиток, говорили лучше. Это заметили как они сами, так и носители. Особенно улучшилось произношение. Авторы работы предполагают, что алкоголь развязывает язык, так как снижает страх ошибки и устраняет социальные зажимы. Другими словами, разрушает языковой барьер[60].

Языковой барьер

Многие взрослые, изучающие иностранный язык, сталкивались с этим мучительным состоянием. Вроде бы и слова знаешь, и правила, а говорить боишься, при разговоре с иностранцем внезапно немеешь, впадаешь в ступор. Это языковой барьер, стена, которая внезапно вырастает между собеседниками. На мой взгляд, солидный фундамент в его основание закладывает школа. Детей учат не общаться на иностранном языке, а выполнять задания и получать оценки. Зазубрил слова, перевёл текст с электронным переводчиком, поставил крестик в тесте, с помощью Гугла написал проект – садись, пять. Реального общения нет. И не может быть. Учеников много, часов мало, а выполнение учебного плана никто не отменял.

Вторая причина – страх ошибки. Хорошие отметки получает тот, кто делает меньше ошибок или не делает совсем. Поэтому иногда – в целях безопасности успеваемости – лучше тихонько посидеть. С возрастом к этому добавляется страх показаться глупым, смешным или необразованным. В результате люди стесняются говорить на иностранном языке. Им кажется, что если они сделают ошибку, загремит гром, земля разверзнется под ногами и на них обрушится град камней. Вдруг ещё и должности, и степени лишат.

Единственный способ избавиться от языкового барьера – это начать говорить. Главное – крутить постоянно в голове мысль: ошибки делают все, особенно в первое время. Они верный спутник любого обучения. Вспомните, как ребёнок учится ходить. Пошёл, упал, встал, пошёл опять. Представьте себе, если бы он сказал (или подумал) после первой неудачи: «О нет, ходить – это не моё. У меня нет к этому способностей». Ошибки лишь показывают, что человеку не хватает практики. Только она сломает языковой барьер. И, как показало исследование голландских ученых, – алкоголь. Однако не забывайте, что большие дозы алкоголя вредят произношению даже на родном языке.

Меня часто спрашивают, в совершенстве ли я знаю немецкий или английский язык. Встречный вопрос: а вы в совершенстве знаете русский? Как носитель русского языка с академическим образованием не могу сказать, что я знаю свой родной язык в совершенстве. Есть темы, на которые я не смогу не то что поговорить, а даже понять, о чём речь. Например, технические и экономические вопросы для меня всё равно что китайская грамота.

Иностранные языки можно учить всю жизнь, но так и не достичь совершенства. А нужно ли оно? Если вы учите язык ради языка, тогда, вероятно, нужно. Но язык – это, прежде всего, средство общения. Он нужен, чтобы понимать людей и чтобы они понимали нас. Достаточно выучить язык до уровня, на котором вам комфортно общаться.

Идея голландских учёных, что алкоголь улучшает произношение, не нова. Её проверяли ещё в 70-е годы. Одним из объяснений, почему так трудно избавиться от акцента, стала концепция языкового эго. Выучить другой язык – значит обрести новую личность. В её центре личности – произношение. Это наиболее устойчивая её часть, так как его труднее потерять. При инсультах мозга обычно страдают грамматика или слова, но не произношение. Поэтому была выдвинута гипотеза: так как произношение труднее потерять, чем другие аспекты языка, то оно наиболее устойчивая часть личности.

Чтобы уничтожить акцент, учёные решили раздвинуть границы языкового эго. Каким образом? С помощью алкоголя. Группа студентов, которая выпила алкогольный напиток, произносила тайские слова и предложения лучше, чем группа, получившая плацебо. Одно из альтернативных объяснений: алкоголь снижает боязнь ошибок и повышает степень раскованности. Логично, что студенты разговорились под градусом. Чтобы избежать негативного влияния алкоголя, исследователи решили попробовать гипноз. Они предположили, что, во-первых, гипноз расслабит людей, они почувствуют себя более комфортно, произнося новые слова. Совсем как дети, повторяющие слова за мамой. Во-вторых, те, кто лучше поддаются гипнозу, лучше будут произносить слова. Задание было такое же, как и в эксперименте с алкоголем. Но результат оказался скромнее, чем ожидали.

Учёные на этом не остановились и попытались размыть границы языкового эго бензодиаципином (препарат «Валеум»). Он снижает тревожность с минимальными побочными действиями. Исследователи считают, что их теория была косвенно подтверждена, хотя и не так, как они ожидали. В этом случае результаты были скромнее предполагаемых[61].

Кто знает, может быть, секретные спецслужбы уже разработали волшебную таблетку от акцента.

Вспомнить другой язык

В 2016 году итальянские учёные описали 50-летнего пациента, который заговорил на французском языке после операции на мозге. Причина вмешательства – аномалия в сосуде головного мозга, которая привела к скоплению жидкости. Французский язык мужчина изучал в школе 30 лет назад, а после операции стал считать себя французом. Его интонация и жестикуляция были преувеличены и напоминали о фильмах с Луи де Фюнесом. Мужчина покупал исключительно французские продукты, смотрел французские фильмы, готовил блюда французской кухни. Предлагал знакомым уроки французского. Свой родной итальянский язык использовал только под принуждением[62]. Вероятно, в мозге учёных пронеслась мысль: Это ксеноглоссия! Уникальный случай для исследования!

Ксеноглоссия – феномен, когда человек внезапно начинает говорить на иностранном языке, который он не учил. Один из первых таких случаев описан в Новом Завете, когда апостолы Иисуса Христа заговорили на разных языках, чтобы нести Благую весть во все концы мира.

Американский психиатр Ян Стивенсон объяснял ксеноглоссию просто – душа вспомнила язык из прошлой жизни. Он свято верил в реинкарнацию и упорно искал доказательства. За сорок лет поисков он описал более трёх тысяч предполагаемых случаев. Среди них три случая ксеноглоссии. Две женщины внезапно заговорили под гипнозом на других языках. Стивенсон встретился с ними, поговорил сам, а также с ними поговорили носители внезапно вспомненных языков. Сохранились записи их бесед. Речь женщин сложно назвать настоящим владением языком. Их словарный запас был маленьким – около 100 слов. На вопросы отвечали кратко, порой невпопад. Иногда вопросы задавались так, что можно было угадать ответ. Грамматика далека от правильной. Вариант с мошенничеством Стивенсон исключил, проверив женщин на детекторе лжи.

Третий случай из коллекции Стивенсона – случай Шарады. Индийская женщина по имени Уттара Худдар утверждала, что она перевоплощение женщины по имени Шарада, жившей в начале XIX века в Бенгалии. В отличие от первых двух случаев Шарада впервые появилась не под гипнозом, а во время лечения от психологической болезни. Она относительно свободно говорила на бенгальском языке, использовала в речи длинные предложения. Профессор бенгальского языка из университета Дели протестировал Шараду. Его вывод: она говорила не как носитель бенгальского языка XIX века. Её речь была больше похожа на выученный второй язык. Женщина могла его выучить, так как в её родном городе проживало около десяти тысяч бенгальцев на миллион населения. К тому же она раньше учила санскрит – родственный язык, читала бенгальские романы в переводе. Однако слова профессора не убедили Стивенсона. Он продолжал непоколебимо верить в реинкарнацию Шарады.

Экстремальный случай ксеноглоссии случился не так давно – в 90-х годах – в России. Наташа Бекетова из Анапы в 9 классе на уроке математики упала в обморок, а когда очнулась, заявила, что знает 120 языков. На них она якобы говорила в своих прошлых жизнях. Суахили, фарси, иврит, древнеяпонский, древнекитайский и многие другие древние и современные диалекты. Конечно же, Наташа привлекла внимание специалистов.

Доктор исторических наук Алексей Маслов, заведующий кафедрой всеобщей истории в Российском университете дружбы народов, один из ведущих специалистов по древним языкам, рассказал газете «Комсомольская правда»:

«Мы попросили её написать на листочках несколько фраз на известных ей языках, – рассказывает профессор, – значки ни на что похожи не были. Арабскую вязь и японские иероглифы Наталья прочесть не смогла. Я пытался говорить с ней на древнекитайском, японском, монгольском языках, которые она, как говорит, знает в совершенстве, задавал элементарные вопросы: «Как вас зовут?», «Как себя чувствуете?», «Вы меня слышите?» Она ничего не поняла. Перешли на лаосский, английский, испанский, французский. Она отвечала лишь на вопросы, заданные по-немецки, правда, с большим количеством ошибок. Но этот язык она учила в школе. Мы сделали заключение, что девушка на уровне школьной программы знает лишь немецкий язык, правда, имеет лингвистические способности, быстро схватывает слова и довольно точно их воспроизводит»[63]. Вывод из этих историй один: язык надо учить!

Как билингвы переключают свои языки

Переключение между языками – обычное дело для билингвов. В нужное время и в нужном месте они говорят на нужном языке. Например, в школе – на русском, дома – на английском. Они легко переключаются между своими языками. Нейрохирург Уайлдер Пенфилд в 50-е годы XX века предположил, что в мозге есть переключатель, благодаря которому билингвы не смешивают языки. С тех пор учёные пытаются его найти.

На переключение между языками мозгу приходится энергетически раскошелиться. Например, в одном эксперименте билингвы должны были называть предмет на картинке на одном из своих языков. На каком именно, сигнализировал цвет картинки, флажок страны или надпись. Если испытуемые переключались с одного языка на другой, то на ответ им требовалось больше времени. Причём разное для разных направлений. В один момент времени человек может говорить только на одном из своих языков, второй он должен подавить. Чем лучше владение языком, тем больше сил на это уходит. Для обратного переключения нужно больше сил на активацию. Получается, что переход на родной – более лёгкий – язык стоит дороже.

Хотя возможны и другие объяснения. Нейронные сети, переключающие на слабый язык, отличаются от тех, которые переключают на сильный. Повлиять может и то, как часто человек переключается между языками, в какой языковой среде он постоянно находится.

За переключение между разными задачами – не только между языками! – отвечает часть лобной доли – дорсолатеральная префронтальная кора. Дети и люди старше 60 лет переключаются медленнее. Так как у первых она ещё не созрела, а у последних с возрастом уменьшается. Эта же зона замешана и при жонглировании языками. При этом справа она работает активнее.

Дальнейшие поиски переключателя обнаружили ещё несколько зон – в теменной доле, в нижней лобной доле, в базальных ганглиях. Через них проходит волна активности, которая выбирает правильный язык, активирует его и подавляет другие языки.

Как второй язык изменяет мозг

Любое обучение – будь то игра на скрипке, вычисление логарифмов, живопись или игра в теннис – это образование новых нейронных сетей. Серое вещество в занятых обучением регионах уплотняется, а соединяющие их нервные волокна утолщаются.

Чтобы узнать, как второй язык изменяет мозг, учёные сравнили МРТ-снимки 22 монолингвов и 66 билингвов. Билингвов разделили на три группы: синхронные – выучили язык до 3 лет, ранние – в 4–7 лет, и поздние – в 8—13 лет. Мозг синхронных билингвов не отличался от мозга монолингвов. У поздних кора в левой нижней лобной доле оказалась толще, чем у ранних, а в правой тоньше. Толщина коры в левой лобной доле зависела от возраста усвоения второго языка[64].

В другом эксперименте проверили новобранцев переводческой академии министерства обороны Швеции. Они должны были за 10 месяцев с нуля до беглости выучить один из иностранных языков – дари, египетский арабский, русский. Их обычный день состоял из общих и индивидуальных занятий языком. Это дополнялось солдатской тренировкой с 8 утра. В неделю они выучивали от 300 до 500 новых слов. Учёные сравнили МРТ-снимки их мозга, сделанные в начале обучения и через три месяца. Что же изменилось? Увеличились языковые зоны – нижняя и средняя фронтальная извилина и верхняя височная извилина слева. И правый гиппокамп – он отвечает за память и первым запоминает новую информацию[65].

Второй язык изменяет и подкорковые структуры, которые переключают языки – базальные ганглии слева и таламус. Почему, пока неясно. То ли потому, что синхронные билингвы рано выучивают второй язык. То ли потому, что постоянно используют два языка. Мозжечок, который отвечает за грамматические правила, тоже наращивает серое вещество[66].

Погружение в языковую среду тоже вносит свою лепту в изменение мозга. У билингвов, которые жили в Великобритании дольше, произошло больше изменений в таламусе и базальных ганглиях[67].

Рис. 24 Влияние погружения в языковую среду на подкорковые структуры. a. Показывает значительные различия между билингвами и монолингвами: увеличение с двух сторон в бледном (синий), двустороннем путамене (зелёный) и правом таламусе (красный). b.Показывает части правого бледного шара, на которые оказало влияние погружение в языковую среду. (Из: Pliatsikas C., DeLuca V., Moschopoulou E. & Saddy J. D. (2017). Immersive bilingualism reshapes the core of the brain. Brain Structure and Function, 222(4), 1785–1795. https://doi.org/10.1007/s00429-016-1307-9 under Creative Commons Attribution 4.0 International License)

Рис. 25 Эффект билингвизма на хвостатое ядро с двух сторон в группе билингвов с ограниченным языковым погружением. Увеличения показаны жёлтым цветом, а сокращения – синим. (Из: Pliatsikas C., DeLuca V., Moschopoulou E. & Saddy J.D. (2017). Immersive bilingualism reshapes the core of the brain. Brain Structure and Function, 222(4), 1785–1795. https://doi.org/10.1007/s00429-016-1307-9 Creative Commons Attribution 4.0 International License)

Как второй язык изменяет белое вещество? 11 носителей английского языка 9 месяцев изучали китайский язык – мандарин. Каждый месяц учёные делали снимки их нервных волокон с помощью диффузионной МРТ и сравнивали со снимками тех, кто не учил. У них увеличились пути между языковыми зонами слева, такие же пути справа и мозолистое тело между полушариями. Путь от лобных долей к базальным ганглиям тоже подрос – мозг начал переключать языки. Причина такого роста нервных путей – миелин, который они получили из-за регулярной передачи сигналов между регионами. Мозг, как мышцу, можно накачать[68]. До известных пределов.

Билингвизм – для мозга хорошо или плохо?

В прошлом веке родителей двуязычных детей пугали, что малыши глупее своих сверстников и отстают в языковом развитии. Якобы два языка слишком много, дети перегружены. К счастью, нашлись учёные, которые в этом усомнились и решили проверить. Оказалось, всё наоборот. Владение двумя языками помогает людям лучше выполнять любые задания на переключение задач, даже не связанные с языком. Детям предлагали разложить карточки с картинками сначала по форме, а потом по цвету. Билингвы справились лучше.

Рис. 26 Задание на сортировку карточек. (Автор: Xiaozhu89, under Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 license, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=22767278)

Пожилые билингвы тоже лучше своих одноязычных сверстников выполняют задания на переключение. Возрастное снижение когнитивных способностей у них происходит медленнее. Более того, симптомы деменции и болезни Альцгеймера у них наступают на 4–5 лет позже, чем у монолингвов. Билингвизм – одна из форм умственной гимнастики. Как игра в шахматы или разгадывание кроссвордов.

Справедливости ради, надо заметить, что не все учёные согласны, что билингвизм даёт когнитивные преимущества. Найти двух одинаковых билингвов очень сложно, а это в свою очередь влияет на чистоту эксперимента. Многие эксперменты учёным не удалось повторить.

Ложка дёгтя. В экспериментах по называнию картинок билингвы отстают от монолингвов. Объясняется это тем, что для одного предмета их мозг имеет два названия. Поэтому связь между звуковой формой слова и его значением слабее, чем у монолингвов. Им приходится дольше выбирать правильную этикетку. По этой же причине билингвы чаще испытывают состояние «на кончике языка».

На кончике языка

В рассказе А. П. Чехова «Лошадиная фамилия» герой пытается вспомнить фамилию знахаря, заговаривающего зубную боль. Он помнит, что она как-то связана с лошадьми, и перебирает все возможные варианты: Копытин, Уздечкин и Меринов.

Это состояние называют «на кончике языка» (или «вертится на языке»). Когда не можешь вспомнить нужное слово, мучительно пытаешься его найти, вспоминаешь буквально всё об этом предмете, можешь описать детали, но само слово постоянно ускользает[69]. Этот феномен зафиксирован во всех языках. Его испытывают взрослые и дети, люди разных возрастов, билингвы и монолингвы, даже глухонемые. У молодых людей «на кончике языка» возникает приблизительно один раз в неделю. С возрастом появляется чаще – до одного раза в день.

Учёные моделируют разные эксперименты, чтобы исследовать это состояние и найти его в мозге. Пока неясно, что именно его вызывает. Это может быть проблема с доступом к слову. Возможно, слишком слабая связь между звуковой формой слова и его значением. Возможно, при выборе нужного слова похожее или родственное слово выскакивает первым и блокирует правильное. У билингвов часто выскакивает эквивалент из второго языка. Может быть, нужное слово недостаточно активировалось. Эмоции тоже мешают достать из памяти нужное слово. Сильные чувства от того, что мы знаем слово, блокируют к нему доступ. Вероятность, что у вас возникнет состояние «на кончике языка» при ответе на вопрос: Как звали Вашу бабушку? выше, чем при вопросе: Как называется столица Кыргызстана? Эмоциональная информация имеет больше шансов быть заблокированной. Как называется ритуальное убийство в Японии? или Как называется столица Дании? Излишек информации тоже блокирует доступ к слову. Например: «нимб: круг, или любое указание на лучистый свет, вокруг головки божеств, святых, государей в картинах, медалях» или «нумизматика – наука о монетах». «Нимб» большей вероятностью завертится на кончике языка.

Чтобы найти зоны в мозге, которые «вертят слова на кончике языка», учёные поместили испытуемых в МРТ и задавали им вопросы. У них было три варианта: я знаю ответ, я не знаю ответ или у меня слово вертится на языке. Зоны, которые извлекают слова из памяти слова, загорались при всех трёх ответах. А зоны, задействованные при состоянии «на кончике языка», находились в передней части мозга[70].

Возникают разные варианты состояния «на кончике…» – на кончике пальца, ручки, носа. На кончике пальца – у владеющих жестовым языком. Люди утверждают, что знают визуальный знак, но не могут вспомнить движения рук. Китайцы говорят, что они знают, как произносится слово, но не могут извлечь его письменный вариант. То же самое происходит и с запахами[71].

Как работает мозг у синхронных переводчиков

Синхронный перевод – нечто среднее между билингвизмом и хорошо натренированным навыком. С одной стороны, нужно знать отлично иностранный язык, чтобы переводить. С другой стороны, не каждый билингв способен к синхронному переводу. Синхронист во время работы постоянно держит оба языка в активном состоянии. Он должен понимать то, что слышит, и одновременно отслеживать, что говорит сам. Подавления одного из языков в том случае не происходит.

Два языка одновременно – тяжёлое испытание для рабочей памяти. Ведь нужно не забыть, что переводишь. Что мы делаем, чтобы лучше запомнить информацию телефона? Мы её проговариваем. Для синхрониста этот метод не подходит.

Итальянские учёные решили проверить, чем билингвы отличаются от синхронистов. Их гипотеза: переводчики – или это супермультилингвы, или натренированные профессионалы с уникальными способностями. Исследователи проверили у 23 профессиональных переводчиков разные виды памяти, внимания, контроля и сравнили их с мультилингвами.

Для тестирования кратковременной памяти испытуемые запоминали и воспроизводили последовательности букв, расположение квадратиков в решётке, стрелочек, фигурок и их цвета. Кратковременная память оказалась у переводчиков лучше. В тестах на внимание разницы с мультилингвами не нашли. В разрешении конфликтов между языками переводчики не выделялись. Ведь им не нужно во время работы переключаться между языками.

Вывод учёных: профессиональные устные переводчики имеют уникальный набор преимуществ. Это увеличение объёма словесной и пространственной памяти, более сильный контроль. Будущие исследования в этой области значительно расширят наши знания не только о когнитивных последствиях синхронного перевода, но и о когнитивных последствиях обучения навыкам во взрослой жизни в целом[72].

Вот что говорит о переводчиках профессор Г. Клазен:

Инна Воробей: Как синхронные переводчики обрабатывают два языка? Говорят, это энергетически очень затратно, и они не должны работать долго непрерывно, чтобы правильно переводить. С чем это связано?

Гаральд Клазен: Это тренировка. Во-первых, они очень хорошо владеют языком, во-вторых, они подготовлены. Синхронные переводчики в большинстве случаев получают скрипт, чтобы войти в курс дела. Они должны быть через полчаса сменены другим переводчиком. Эта работа требует большой концентрации.

И.В.: Это не языковая нагрузка, а общая концентрация?

Г.К.: Мы проводили такой эксперимент. Он не имеет ничего общего с переводом. Мы проигрывали людям запись, и они должны были просто повторить. В запись мы встроили ошибку. Например, в первом слоге слова мы произносили не Tisch, а Pisch. Нужно было точно повторить, что слышали. Мы заметили следующее. Если встроить ошибку в начале слова Pisch вместо Fisch, тогда люди замечают её при повторении. Они произносят Pisch. Если ошибку встроить в конце слова Federmatte вместо Federmappe, тогда они её не замечают и говорят Federmappe. Синхронный переводчик слушает только начало слов, иначе он потеряет нить. Стратегия, которую они применяют, внимание на начало слова. Стресс при переводе возникает из-за скорости говорения[73].

Есть ли языковой талант?

Часто люди оправдывают своё незнание иностранного языка отсутствием способностей. Моё мнение: неспособных к языкам людей нет, есть люди, которым они не нужны. Если очень надо, то каждый сможет заговорить на иностранном языке. На каком уровне – это уже другой вопрос. Кто-то легко и быстро выучит чужой язык до уровня носителя. Кому-то понадобится больше времени, и уровень будет скромнее.

Мнение профессора Г. Клазена по этому вопросу: «Изучение языка у детей с рождения – это дело автоматических процессов и не имеет ничего общего с интеллектом. Оно работает и у довольно глупых детей. Если говорить о языке у взрослых людей, конечно, как и в любой области, есть более или менее способные люди. Не каждый может с одинаковой лёгкостью играть на музыкальном инструменте, играть в футбол или баскетбол. Это относится и к языку. Я, например, вообще не имею способностей к изучению языков. Я не запоминаю слова, имена людей. А это важно для изучения языка. Это влияет на выучивание слов. Есть люди, которые тяжело запоминают вычислительные операции, комбинаторику – то, что важно для грамматики»[74].

Кто, на каком уровне и как быстро выучит другой язык, зависит от многих факторов. Во-первых, от возраста. Чем моложе человек начинает, тем лучше. Одна работа показала, что не всё так просто. Учёные сравнили четыре группы детей – 3–5, 6–7, 8—10, 12–15 лет. Они в течение года учили датский язык в Нидерландах. Ожидание, что малыши справятся лучше всех, не оправдались. Самых больших успехов добились подростки. Несмотря на то что критический период уже был пройден. Всё дело в том, что они больше остальных детей были заинтересованы в языке. Они чаще общались с носителями, завели новых друзей. Дети младшего возраста больше проводили времени в семье, где говорят на родном языке. Чем лучше человек вовлечён в новое социальное окружение, новую культуру, тем быстрее и качественнее он выучивает язык. В языковой среде язык выучивается легче и быстрее. Люди больше времени слышат и говорят на другом языке. Язык окружает их со всех сторон – вывески магазинов, этикетки на продуктах, радио и телевидение, разговоры прохожих. Известны случаи, когда люди никак не могли выучить язык в школе, а заграницей всё шло как по маслу.

Можно ли предсказать, насколько успешно человек овладеет иностранным языком? Можно. Исследование языковых способностей было очень популярно на Западе в 50—60-е годы XX века. Тогда же были разработаны специальные тесты. Способность к языкам складывается из хороших ушей, аналитических способностей и памяти. Хорошие уши или способность фонемического кодирования – способность различать звуки-фонемы, которых нет в родном языке. Люди с этой способностью в начале обучения сильно опережают других учеников. Языковая аналитическая способность – умение распознавать закономерности в языке. Например, что в английском языке после местоимений he, she, it глагол всегда получает окончание – s. Чем лучше человек умеет это делать, тем больших результатов он добьётся. Язык – это слова и правила их соединения, соответственно чем лучше память, тем лучше получается учить язык.

Вы слышали о принципе 10 тысяч часов? Суть его в следующем: чтобы стать профессионалом, надо посвятить своему делу 10 тысяч часов. И это не шутка. Учёные установили, что разница между экспертами и новичками наступает через 10 тысяч часов занятий. Разница между теми, кто практиковался 5 или 7 тысяч часов, тоже видна. Нехитрый подсчёт говорит нам, что 10 тысяч часов – это около трёх часов в день, тысяча часов в год. Итого – 10 лет. Кто-то может подумать: а если я буду заниматься не 3, а, скажем, 12 часов в день, тогда я стану экспертом быстрее – через два с половиной года. Не сработает. Потому что важно не только количество, но и качество. Мы не можем быть внимательными и сосредоточенными 12 часов подряд. Три часа в день – это максимум для качества. Кроме того, нужна обратная связь. Мы должны видеть свои результаты. Хирурги в сравнении с терапевтами со временем становятся лучше и лучше. Ошибка при проведении операции незамедлительно даёт о себе знать. Терапевт не всегда знает, правильный ли диагноз он поставил[75]. В языковой среде обратная связь присутствует постоянно. Для изучения языков можно найти много разных приложений и онлайн-курсов. Все хороши по-своему, но без живого общения с учителем или носителем научиться говорить сложнее.

Секрет полиглотов

В то время как одни люди с трудом выучивают один иностранный язык, другие свободно говорят на двух или трёх. Но есть ещё те, кто сделал изучение иностранных языков делом своей жизни. Это полиглоты – люди, знающие не меньше пяти языков из разных групп, как минимум один из них они выучили после наступления критического периода.[76]

Вот список некоторых известных полиглотов:

итальянский кардинал Джузеппе Меццофанти – более 70 языков;

немецкий переводчик и дипломат Эмиль Кребс – 68 языков;

нашедший Трою археолог-самоучка Генрих Шлиман – не менее 15;

синхронная переводчица из Венгрии Като Ломб – 17 языков.

Как им удалось отменить Вавилонское проклятие? Что в них особенного? Может быть, они умнее всех? Но языковые способности не зависят от интеллекта. Пример тому – аутист Кристофер. Его IQ не более 76. Он не может ухаживать за собой. Несмотря на это, он просто одержим языками. Он говорит на испанском, французском, греческом, немецком, голландском и других. Всего около 15. Кристофер легко переключается между языками, быстро выучивает и запоминает новые слова. Конечно, его знания языков несовершенны. К тому же в его родном английском языке не всё безоблачно. Кристофер не понимает переносные значения – метафоры, иронию, шутки. Как видите, интеллект тут совсем ни при чём.

Может быть, у полиглотов особое строение мозга? Чтобы узнать наверняка, надо исследовать мозг полиглота. Это удалось сделать в 30-е годы немецкому нейроанатому Оскару Фогту. В то время он был директором Нейробиологического института в Берлине. Когда Фогт услышал о смерти немецкого полиглота Эмиля Кребса, то сразу же помчался к его родственникам и с их разрешения извлёк и исследовал его мозг. Оказалось, что у Кребса очень много нейронов в зоне Брока. Современные исследователи обнаружили необычные соединения нейронов друг с другом в этом регионе. И больше с правой стороны. Возможно, он осмысливал язык не так, как все, лучше чувствовал интонацию и ударение.

Лингвист из Калифорнийского университета Джон Шуман, эксперт в нейробиологии изучения иностранных языков, предположил, что во время беременности эмбрион может получить немного больше нейронов в тех частях мозга, которые запоминают слова, грамматические конструкции, анализируют речь[77].

Современные полиглоты

Поэт-полиглот Вилли (Виталий) Мельников (1962–2006) утверждал, что говорит на 104 языках. Но это не было подтверждено объективно. К языкам его привели бабочки и насекомые, которых он любил собирать в детстве. Так как их названия пишутся на латыни, пятилетний Вилли увлёкся латынью. К окончанию школы он уже знал латынь и немецкий. К 18 годам он уже выучил шведский, итальянский и американский английский. На первом курсе он переводил с итальянского и американского английского на Московской олимпиаде 1980 года. Во время срочной службы в армии Вилли посчитали шпионом шести иностранных разведок, в том числе латинской. Дослуживал он уже в Афганистане, где выучил пушту, дари, синджи и другие. Но по-настоящему интенсивно он начал изучать языки после черепно-мозговой травмы, которую получил при миномётном обстреле. 20 минут он провёл без сознания, 9 минут – клиническая смерть. После этого он стал лучше понимать и усваивать речь на слух.

Вилли писал стихи на 93 языках, свободно говорил на 153 наречиях и читал на 250. Из них 12 древних. Он одновременно учил от двух до четырёх языков. При этом Мельников не отличался хорошей памятью, плохо запоминал отчества и забывал анекдоты. А вот цифры и даты помнил отлично. Его секрет – карточки. Он делал бумажные браслетики со словами и перебирал их как чётки, когда ехал в общественном транспорте. Так он в день выучивал по 40–50 слов. С произношением помогали радиопередачи. С грамматикой – книги.

Мельников коллекционировал языки для творчества. Он придумал интроксианалингва – текст, в котором русские слова заменял на похожие по звучанию слова из других языков. Создавал муфтолингвы – Долг платежом красен – Задолжадность возвращедростью красна! Создавал лингвогобелены[78],[79],[80].

В Дубае живёт Александр Аргуэльес. Он руководит институтом лингвистики в Американском университете. Аргуэльес считает, что любой человек может выучить любое количество языков на высоком уровне. Сам он учит языки, чтобы читать литературу в оригинале. На большинстве языков он никогда не разговаривал. Кстати, его отец тоже полиглот.

Рис. 27 Полиглот Александр Аргуэльес. (Автор: Alexander64 – собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=14707536)

День Аргуэльеса начинается в два или три часа утра с письма на разных языках. Каждому он уделяет по 15 минут времени. Цель – 24 страницы в день. До брака он уделял 16 часов в день языкам, сейчас только 9. Его мечта – основать академию полиглотов. Свой метод изучения языков он называет преследованием звуков. Он советует во время прогулки на свежем воздухе слушать аудиозаписи на языке и выкрикивать иностранные слова так, как слышишь. Когда будешь читать текст, вспомнишь знакомые слова.

Но главный секрет Аргуэльеса вовсе не его метод, а концентрация и система. Он тщательно фиксирует время, которое уделяет каждому языку:

За последние 456 дней он потратил на языки 4454 часа (а это около 40 % от общего времени, в 450 днях – 10 944 часа). В порядке убывания количества потраченных часов языки распределились следующим образом: английский – 456, арабский – 456, французский – 357, немецкий – 354, латинский – 288, китайский – 243, испанский – 217, русский – 213, корейский – 202, санскрит – 159,5, персидский – 153, греческий – 107, хинди – 107, гэльский – 107, польский – 102, исландский – 83, чешский – 57,5, сербскохорватский – 57,5, шведский – 51, каталонский – 44, древнескандинавский – 40, итальянский – 39,5, португальский – 37,5, турецкий – 34,75, японский – 30, румынский – 26,25, древнегреческий – 22, средний верхненемецкий – 17, датский – 17, англосаксонский – 14, старофранцузский – 14, африкаанс – 12, норвежский – 12, окситанский (провансальский диалект) – 12, суахили – 12, украинский – 10, новонорвежский – 8, болгарский – 8, старославянский – 8, иврит – 8, среднеанглийский – 7, фризский – 7, старый верхненемецкий – 6, древнешведский – 5, гэльский шотландский – 4, гэльский мэнский – 4, уэльский – 4, бретонский – 4, корнуэльский – 4, тайский – 4, индонезийский – 4, вьетнамский – 4[81].

Вы знаете, что можете за 16 часов повторить основы восьми языков – немецкого, английского, французского, итальянского, испанского, португальского, китайского и хинди? Если вы раньше учили один из этих языков, а теперь хотите быстро освежить знания, посмотрите передачу «Полиглот». Её автор и ведущий – переводчик, полиглот Дмитрий Юрьевич Петров. Он вырос в семье, где говорят на разных языках. Отец – переводчик с итальянского и английского, мама – учитель немецкого и английского в школе. Сам он работает с 8 языками, а читает на 50.

Рис. 28 Дмитрий Петров. (Автор: putnik – собственная работа, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=72602857)

Петров переводил для первых лиц нашей страны – Горбачёва, Ельцина и Путина. Он считает, что в самом начале нужно определиться, для чего и на каком уровне вам нужен язык. Достаточно ли базового уровня для шопинга за границей, а может быть, нужен специальный уровень для работы? Затем нужно выучить базовые слова – 300–400 слов, 50–60 – из них общеупотребительные глаголы. Следующий этап – научиться эти слова комбинировать. Обучение нужно сопровождать позитивным настроем и ощущениями – звуками, вкусами, запахами, движениями. Например, итальянский язык – это вкус пиццы, а немецкий – пиво и колбаски. Создать языковую среду помогут песни и фильмы. И главное правило Петрова: «Сначала научись говорить, потом научись правильно говорить»[82].

Ради нового языка полиглоты работают день и ночь. Они просто одержимы ими. Ради чего? На этот вопрос прекрасно ответила Дина Никуличева в своей книге: «… языки для полиглота – это способ за одну человеческую жизнь, читая литературу, путешествуя, общаясь с носителями языка, прожить множество реальностей, каждая из которых уникальным образом представлена конкретным языком»[83].

Глава 7. Потерять дар речи

Что такое афазия?

«Когда я проснулась, боль была невыносима. Я понятия не имела, где я. Моё поле зрения было ограничено. В горле была трубка, я хотела пить, и меня тошнило… “Как тебя зовут?” Меня зовут Эмилия Изабель Эвфемия Роуз Кларк. Но сейчас я не могу вспомнить своё имя. Вместо него из моего рта вылетали бессмысленные слова, и я впала в слепую панику. Я никогда не испытывала такого страха – ощущение приближающейся смерти. Я представляла свою жизнь дальше, и она не стоила того, чтобы жить. Я актриса, я должна помнить свои роли. А сейчас я не могла вспомнить своё имя»[84].

Эмилия Кларк – актриса, сыгравшая роль Дэйнерис Таргариен, матери драконов и кхалисси в «Игре престолов», перенесла инсульт 11 февраля 2011 года после съёмок первого сезона сериала.

А вот как исследователь мозга Джилл Тэйлор описывает свой инсульт:

«Наконец, весь номер набран, я прислушиваюсь к телефону, мой коллега снимает трубку и говорит мне: «Гав, гав, гав». Я думаю: «О Боже, он же как золотистый ретривер!» И я говорю ему, чётко представляя, как произношу слова, говорю ему: «Это Джилл! Мне нужна помощь!» Но всё, что выдаёт мой голос, – это «гав, гав, гав». Я думаю: «О Боже! Я сама как золотистый ретривер». Так что я не могла знать – я не знала, что я не могу говорить и понимать речь, пока сама не заговорила. Он понял, что мне нужна помощь, и помог мне»[85].

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), инсульт занимает второе место в мире среди причин смертности и третье – среди причин инвалидности. Ежегодно регистрируется 10,3 миллиона случаев инсульта, из которых 6,5 миллиона заканчиваются смертью. В России ежегодно более 400 тысяч человек переносят инсульт. В течение первого года умирает более 150 тысяч человек.

Основные причины инсульта – закупорка артерии в мозге – ишемия, или разрыв артерии – кровоизлияние. Повреждение одного из трёх главных сосудов мозга – средней мозговой артерии – в левом полушарии неизбежно приводит к потере языка, иначе говоря, афазии. В половине случаев люди после инсульта не могут говорить или не понимают речь других. В 80 % случаев причина всех афазий – инсульт. Остальные 20 % – результаты травм головы, опухолей, инфекций и атрофии мозга.

Потеря речи и других функций тяжело воспринимается как самим больным, так и его родственниками. «Я проснулась… потом я должна была научиться ходить, правильно говорить, помнить. Всё заново. Я очень долго думала, что умираю. Даже после того, как я вернулась домой, одна часть меня чувствовала, что я столько всего потеряла. Моя карьера закончилась. Моя семья разрушилась. Я развелась, моего ребёнка забрали. Я оказалась на дне»,[86] – актириса Шэрон Стоун перенесла инсульт и афазию в 43 года.

При афазии мимика, жесты и интонация в большинстве случаев сохраняются. Пострадавшие не могут найти правильные слова и произнести их внятно, построить предложения, понять, что им говорят. Часто окружающие думают, что они пьяны или сошли с ума. Но афазия никак не влияет на интеллект. «Моя мама была писательницей и очень гордой женщиной, но когда она приходила в супермаркет, люди думали, что она пьяна или под кайфом, она приходила домой и плакала, и меня это тоже расстраивало»[87].

Многоликая афазия

Инсульт, травма, опухоль либо блокируют поступление крови, либо вызывают кровотечение в мозге. Клетки в повреждённой части мозга начинают умирать, а вместе с ними человек теряет те функции, за которые они отвечали. Чем дольше человек остаётся без помощи врача, тем больше необратимых изменений происходит в его мозге. Счёт идёт на минуты. В какой зоне мозга случился инсульт, какого размера участок пострадал – всё это определяет, что и в какой степени человек потеряет и как долго он будет восстанавливаться. Афазию вызывает не только поражение коры мозга, но и подкорковых структур – таламуса, базальных ганглий и других. Пациенты с подкорковой афазией имеют лучшие шансы на восстановление.

При афазии Брока[88] (или моторной) люди говорят мало, медленно, с трудом, плохо проговаривают звуки. Они переставляют в словах звуки: халат – хадат, слон – снол. В тяжёлых случаях пациенты или совсем не говорят, или же произносят только одно слово или слог. Как пациент Роля Брока месье Тан. Они почти не используют служебных слов – предлогов, союзов, пропускают окончания слов. Их речь становится похожей на телеграмму. Предложение «Мальчик ударил собаку» у них звучит так: «мальчик… и вот… собака» или «мальчик… палка… собака». Пациенты с афазией Брока понимают, что говорят другие. Но сложные предложения даются им с трудом.

Рис. 29 Зона Брока. (Автор: Polygon data were generated by Database Center for Life Science(DBCLS)[2]. – Polygon data are from BodyParts3D[1], CC BY-SA 2.1 jp, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=32508617)

А. Р. Лурия в своей книге «Основные проблемы нейролингвистики» пишет: «Передавая историю своего ранения, такие больные могли говорить: «Вот… фронт… солдаты… поход… солдаты… стрелять… вот… голова… рана… и госпиталь… и вот…», а передавая содержание рассказа о поисках сокровищ затонувшего корабля, давали такое же телеграфное изложение сюжета: «Вот… буря… корабль, вот… на дно… и там… золото… деньги… водолаз»[89].

Владимир Ильич Ульянов-Ленин перенёс свой первый инсульт в 52 года 26 мая 1922 года. Вождя мирового пролетариата частично парализовало с правой стороны, и он утратил способность говорить. Профессор Крамер – лечивший его невропатолог – написал в своём дневнике в марте 1923 года, что Ильич «пытался что-то сказать, но только издавал непонятные звуки» или «казался полностью сознательным, но страдал полной моторной афазией». Говорят, что в то время Ленин почти всегда отвечал на вопросы, произнося «Вот-вот», чтобы выразить согласие или несогласие, возражение, жалобу. Надежда Крупская – жена Ленина – использовала карточки с буквами алфавита, чтобы Ленин мог произносить некоторые слова, такие как «конгресс», «народ» или «революция». Вероятно, что сначала у Ленина была афазия Брока. Позже его состояние ухудшилось, врачи диагностировали ещё и афазию Вернике. Вместе эти две афазии образуют глобальную афазию – самый тяжёлый случай. Вскрытие вождя показало, что «стенки сосудов были настолько толстыми, а сосуды настолько узкими, что даже волос не мог пройти сквозь просвет»[90]. Причина этих изменений до конца не выяснена. Ходили слухи, что Ленина отравили.

При афазии Вернике[91] пациенты говорят бегло, но их речь напоминает словесный салат. Они используют неподходящие или несуществующие слова, придумывают новые слова, меняя звуки в словах. Они ошибаются в звуках и ударении. Вместо того же предложения «Моя жена вчера ходила в магазин» человек может сказать: «Мама вчера ходила за лапамасин». Им сложно понимать чужую речь. Родной язык для них звучит как иностранный[92].

Больной рассказывает, как его жена выкинула случайно его зубные протезы: «Она говорит, нам это больше не нужно. И с этим, когда это попало вниз, были мои зубы… Дан… дан… мой дантист… Они были в этой… в сумке… понимаете? Как это получилось? Как такое получилось?.. Так она говорит, нам это больше не нужно… Я думаю, мы не будем этим пользоваться. Вот теперь, если у меня будут трудности, через месяц, через четыре месяца, через шесть месяцев у меня будет новый дантист. Где мои два… эти две маленькие зубные штучки, которые я ношу… которые я… пропали. Если она всё выбрасывает… она пойдёт к своим друзьям, и она не может их выбросить»[93].

Рис. 30 Зона Вернике. (Автор: Polygon data were generated by Database Center for Life Science(DBCLS)[2]. – Polygon data are from BodyParts3D[1], CC BY-SA 2.1 jp, https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Wernicke%27s_area_-_lateral_view.png)

Глобальная афазия – одна из самых тяжёлых форм. Людям трудно как говорить, так и понимать речь. Они произносят только некоторые слова или слоги – дадада или рыба, рыба, рыба. Зоны Брока и Вернике сильно поражены.

При амнестической афазии люди с трудом подбирают слова. Они долго описывают ситуацию или говорят что-то вроде «как это называется» или «ты знаешь, что я имею в виду». Серьёзных проблем с пониманием нет. «Ну вот… этот… как его… ну этим причёсываются… ну волосы… нет… ну… парикмахер… нет», – пациент пытается вспомнить слово гребешок. Причина такого нарушения – кровотечение между нижними височными долями и таламусом.

Выделяют ещё три других формы – проводниковую, транскорковую моторную и транскорковую сенсорную афазии. При проводниковой афазии прерван дугообразный пучок – тракт белого вещества, который связывает зоны Брока и Вернике. Если нарушение возникает поблизости от моторного или сенсорного центра, но сами при этом они не задеты, то говорят о транскорковых афазиях. Они вызывают такие же проблемы с языком, как афазия Брока и Вернике.

В учебных программах для врачей до сих пор преподают именно эту классификацию афазий. Но сегодня учёные знают о языке и мозге намного больше, чем описывает модель Вернике – Лихтгейма. Во-первых, мозг уже не рассматривается как конструкция из разных модулей, а как нейронная сеть. Во-вторых, модель Вернике-Лихтгейма не объясняет, почему люди с нарушениями в разных зонах мозга неправильно выполняют одинаковые задания, почему люди с одним типом афазии имеют разные языковые проблемы.

Учёных из Университета Южной Каролины, США и Центра по изучению восстановления после афазии (Center for the Study of Aphasia Recovery) заинтересовала модель Г. Хиккока и Д. Поппеля. Они задались вопросом, предскажут ли нарушения в двух путях проблемы с языком у пациентов, возможно ли, проанализировав речь пациента, узнать, какая зона мозга пострадала.

Учёные предположили, что нарушения нижнего (вентрального) пути вызовут проблемы с пониманием речи. А нарушения верхнего (дорсального пути) – проблемы с говорением. Если же пациенты плохо справляются и с пониманием, и с говорением, то проблема кроется в обоих путях. Исследователи провели 71 тест, чтобы точно определить языковые нарушения у пациентов. Затем сделали снимки МРТ, определили зоны, отвечающие за определённые нарушения. Проанализировали и обобщили данные. Как они и предполагали, задания на произнесение больше вовлекают дорсальный путь, на понимание – вентральный поток. При этом язык активирует не один регион, а целую сеть со всеми её связями. Чтобы вернуть пациентам речь, учёные должны ответить на вопрос, как можно эти связи переустановить[94],[95].

Афазия у многоязычных

А если человек говорит не на одном языке, а больше? Инсульт разрушит их все или пощадит один из них? Если да, то какой – родной, или второй, или третий? Профессор университета Калифорнии, США, Артуро Эрнандес (Arturo E. Hernandez) в своей книге о билингвизме описывает несколько случаев потери языка у мультилингвов[96].49-летний хирург-ортопед А.С. говорил на трёх языках. Родной язык – фарси. Второй язык – немецкий – он выучил, когда учился в Германии. Во время учёбы он целый год проводил исследования в Англии, где освоил английский. 2 сентября 1985 года он из-за взрыва получил травму лобных и височных зон мозга. Когда А.С. пришёл в себя, то первые 16 дней он произносил всего несколько слов на фарси. Потом перешёл на немецкий язык. К всеобщему удивлению, он понимал и фарси, и немецкий, но следующие три недели говорил только на немецком. Потом он снова вернулся к фарси. Так первые несколько недель он чередовал два языка. Английский вернулся только после восстановления первых двух языков.

56-летний француз в детстве выучил немецкий язык. Взрослым освоил ещё четыре – баскский, английский, испанский и итальянский. После предполагаемого инсульта он восстановил только французский язык.

У многоязычных людей инсульт может нарушить переключение между языками. Пациенты больше не контролируют, какой из них доступен в настоящий момент. Австрийский бизнесмен с родным чешским языком в 60 лет перенёс два инсульта. Свой второй язык – немецкий – он выучил в 14 лет. Уже взрослым он переехал в Вену и говорил на немецком. После инсульта он понимал оба языка, но говорил только на чешском.

Как сложится ситуация с языками, зависит от многих факторов. Обычно тот язык, который больше используется, восстанавливается быстрее.

Медленные афазии

Инсульт, афазия и другие связанные с ним неприятные вещи часто случаются как гром среди ясного неба. Ещё вчера ты был здоров и радовался жизни, а сегодня прикован к постели, не можешь говорить, ходить. Но бывает и так, что афазия и утрата многих навыков тихонько подкрадываются. Сегодня ты не помнишь одни слова, завтра другие, а послезавтра уже не понимаешь, что происходит вокруг. Всему виной атрофия мозга. С каждым днём кора мозга становится тоньше и тоньше, со временем болезнь съедает серое вещество. Различают три типа «медленных» афазий: прогрессивная небеглая, или аграмматическая афазия, семантическая деменция и логопеническая прогрессивная афазия.

При аграмматической афазии люди делают в речи много артикуляторных, фонологических, грамматических ошибок. Со временем их становится всё больше, предложения короче. По симптомам эта афазия похожа на афазию Брока.

При семантической деменции фонология и грамматика сохранены, а знание о мире постепенно исчезает. В упрощённом виде это происходит так: спустя какое-то время человек перестаёт различать курицу и утку, они для него просто птицы, он может перепутать утку и павлина, лебедя и страуса. Через полгода он перестаёт различать птиц и животных. Может перепутать собаку и петуха[97]. С развитием болезни они теряют способность различать категории, например, отличать живые существа от неживых, съедобное от несъедобного. Кора атрофируется в обоих полушариях в передней части височных долей.

Логопеническая афазия изучена хуже, чем две предыдущие. Пациенты говорят правильно, но долго подыскивают нужное слово. Они понимают отдельные слова, простые предложения.

Другие нейродегенеративные заболевания – болезни Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона – тоже вызывают языковые проблемы. При болезни Альцгеймера пациенты образуют прошедшее время у неправильных глаголов с ошибками, неправильно называют предметы. Пациенты с болезнью Паркинсона с трудом выполняют движения и не могут образовать прошедшее время у обычных, регулярных глаголов с помощью окончания – ed: walk – walked. Люди, страдающие болезнью Хантингтона, делают слишком много беспорядочных и отрывистых движений – добавляют глаголам больше окончаний, чем нужно: walkeded, и даже там, где не нужно: keep – kept – это правильно, а неправильно: keep – kepted[98].

Причины большинства нейродегенеративных заболеваний – наследственность и образование вредных протеинов в мозге.

Как вернуть потерянную речь?

Ответ на этот вопрос зависит от размера и места поражения, от того, как быстро человек получил помощь, от последующей терапии. Нейронные сети мозга постоянно перестраиваются, одна информация стирается, другая добавляется. Если клетка ещё жива, мозг попытается её починить. Если уже поздно, то её задачи он передаёт клеткам из других отделов. Мозг всеми силами пытается восстановить разрушенные связи. Такую способность называют нейропластичностью. Мозг постоянно изменяется – из-за обучения, нового опыта, возраста, принимаемых лекарств, диеты, гормонов. Но это не происходит по мановению волшебной палочки, нужно время.

Сегодня ещё не до конца ясно, какое влияние на восстановление оказывает ранняя реабилитация после инсульта или травмы. Неясно, когда лучше всего её начинать. В острой стадии афазии необходимо тренировать все аспекты речи – говорение, понимание, чтение и письмо. В хронической – специалисты сосредотачиваются на определённых проблемах.

Традиционная языковая терапия предполагает работу логопеда и пациента один на один. Сначала специалист с помощью тестов определяет, что сломалось в языке. Человек выполняет разные задания, например, повторяет слова или слоги, называет картинки, составляет по ним рассказы, подбирает картинку к предложению. После того как проблема найдена, логопед подбирает терапию, которая восстановит именно этот кусочек языка. Ольга Драгой, заведующая научно-учебной лабораторией нейролингвистики Высшей школы экономики (Москва), рассказывает, как это происходит: «Например, у человека процесс называния слова состоит из многих этапов. Простое задание – назвать рисунок. Человек не может назвать рисунок или называет неправильно – вместо собака говорит кот. Человек правильно опознаёт, он видит, что нарисовано, он знает это животное. У него может быть нарушен переход от этого зрительного образа к так называемой лемме. Лемма – это абстрактное слово, ещё не произнесённое слово. Человек не может эту лемму подобрать. И его нужно тренировать так, чтобы он лемму подбирал. А другой человек не может подобрать звуковую оболочку, то есть у него нарушена связь слова и звука. Его нужно тренировать иначе. Проблема одна, а лечить надо по-разному».

На Западе исследователи разработали множество стандартизированных тестов для диагностики. В России же таких тестов нет, и специалисты пользуются своими наработками. Специалисты лаборатории нейролингвистики ВШЭ «…создали «Русский Афазиологический Тест» – новую, современную батарею тестов, с помощью которой можно детально диагностировать речевые нарушения. В России до сих пор не было такого диагностического теста. С его помощью можно надёжно определить вид и степень тяжести афазии, получить прогноз восстановления речи, подобрать индивидуальные методики реабилитации пациентов и оценить динамику восстановления. Тест уже существует в виде приложения для планшета… Любой специалист, логопед, нейропсихолог сможет скачать эту программу и использовать в своей клинической практике»[99], – отвечает Ольга Драгой на вопрос о диагностике афазий в России.

Пациенты с афазией Брока не могут бегло говорить, но всё меняется, когда они начинают петь. Секрет в том, что за пение и музыкальные способности у левшей отвечает правое полушарие, которое не пострадало при инсульте. Цель музыкальной терапии – переключить язык на него.

Пациенты вместе с терапевтом пропевают фразы. При этом они левой рукой постукивают, чтобы активировать правое полушарие. Начинают петь со слов из двух слогов, например Wa-ter/ I-ce – cream/ Thank – you. Затем сложность увеличивают. Степень сложности зависит от длины фразы, скорости пения и поддержки терапевта. Шаг за шагом пациенты начинают самостоятельно пропевать предложения. Музыкальная терапия должна быть интенсивной – полтора часа в день 5 дней в неделю.

Другой подход к восстановлению речи разработал профессор Фридеманн Пульвермюллер (Friedemann Pulvermüller) из Свободного университета Берлина в 2001 году. Он нацелен на общение. Язык нужен людям прежде всего для того, чтобы общаться друг с другом. Профессор Пульвермюллер проводит параллель между языковой и двигательной системами мозга. После травмы руки или ноги человек старается щадить повреждённую конечность. Он выполняет все действия здоровой конечностью. Но это плохо влияет на моторную систему мозга. Ведь нейронные связи, отвечающие за движения этим органом, от бездействия ослабляются. Чтобы предотвратить это, человеку обычно привязывают здоровую конечность к телу. И пациент вынужден использовать в быту повреждённую конечность. Та же ситуация и с языком. Если не получается произносить слова, человек любыми другими средствами – мимикой, жестами – пытается выразить свою мысль. А языковые зоны бездействуют, разрушенные связи не восстанавливаются, новые не образуются. Поэтому очень важно, чтобы пациент как можно раньше начал говорить. Для этого Пульвермюллер использует для терапии языковые игры.

Сеанс проходит так. За одним столом сидят три пациента и один терапевт. Терапевт раздаёт карточки, на которых нарисованы разные предметы. Чтобы пациенты могли видеть только свои карточки, стол разделён барьерами. В одном комплекте две одинаковых карточки. Цель пациента – получить вторую. Для этого он должен попросить её у другого участника. Например: «Я хотел бы самолёт, ты дашь мне самолёт?» Он спрашивает каждого участника, и каждый реагирует по-разному: «Да, пожалуйста», или «Нет, у меня его нет», «Тебе нужно что-то, на чём летают?».

Исследователи разработали наборы карточек разной сложности и разных категорий – еда, домашнее хозяйство, транспорт, прилагательные, формы, цвета, величины, предлоги. Такая терапия проводится очень интенсивно – десять рабочих дней подряд по два с половиной часа. Сегодня исследуют эффективность этого подхода в сравнении с традиционной назывательной терапией. Результаты свидетельствуют, что он работает лучше. Терапия не просто восстанавливает утраченные слова, но и помогает пациентам начать общение с окружающими – что-либо попросить, ответить. Пациент сразу включается в коммуникацию. Ещё одно достоинство метода – одновременно с одним терапевтом работает не один, а три человека. Поэтому страховой медицине он обходится дешевле.

Транскраниальной магнитной стимуляцией – магнитным полем – затормаживают гиперактивное правое полушарие, и этим заставляют левое работать активнее и, таким образом, вернуть речь.

К сожалению, от афазии нет лекарств. Проверить их эффективность на животных моделях по понятным причинам не получится. Альтернативой медикаментам могла бы стать терапия стволовыми клетками. Но на сегодняшний день главная опасность этого похода – они образуют опухоли. Исследования продолжаются.

Восстановление после инсульта занимает много времени, порой длится годами. Главное, что помогает людям не сломаться и не уйти в депрессию, – это поддержка близких и общества. Знаменитости, перенесшие инсульт, делятся своим опытом, рассказывают о восстановлении, о жизни после инсульта. Эмилия Кларк поддерживает благотворительную организацию SameYou, цель которой – лечение людей, восстанавливающихся после травм головного мозга и инсульта. Она говорит: «Я чувствую бесконечную благодарность – моей маме и брату, моим врачам и медсёстрам, моим друзьям».

Языковые проблемы у детей

Бывает так, что физически и умственно нормальный ребёнок начинает говорить позже сверстников и делает в речи необычные ошибки. При этом он хорошо слышит, с органами речи тоже нет никаких проблем. Это повод заподозрить специфическое языковое нарушение (specific language impairment). Это генетическое нарушение, которое вызывают мутации в хромосомах 16q и 19q. К сожалению, на материале русского языка это нарушение недостаточно изучено.

При этом нарушении странности наблюдаются на всех уровнях языка – в звуках, сложных словах, предложениях, грамматике. Например, дети не различают слоги «ба» и «па». Не могут ответить на вопрос «Какой звук идёт за «p» в слове «spray»». Они не могут образовать множественное число и прошедшее время[100]. С трудом понимают предложение, если в нём много действующих лиц: Франка представили Гарри и Мэри или со страдательным залогом: Гарри был поцелован Салли. Они не чувствительны к маленьким служебным словам, опускают окончания, предлоги, союзы.

Дети со специфическим языковым нарушением, на первый взгляд, никаких других проблем не имеют. Но при более тщательном обследовании оказывается, что с некоторыми тестами они не справляются. Может быть, это не языковая проблема? Одни учёные считают, что это нарушение обработки языка. Другие полагают, что нарушена работа рабочей памяти, третьи видят причину в неправильной обработке информации. Накопленные данные пока не позволяют поставить точку в этом споре.

Профессор А. Фридерици, не обращая внимания на эти споры, проверила, как мозг детей с этим нарушением справляется с языком. Оказалось, что мозг детей, предрасположенных к этому нарушению, уже в младенчестве работает иначе. В 2 месяца они дольше распознают слоги с короткими и длинными гласными. В 4–5 месяцев их мозг слабее реагирует на ударение в родном языке. И чем хуже показатели в этом возрасте, тем больше проблем с языком в 4–5 лет. Реакция на неподходящее контексту слово отличается от нормальной уже в 19 месяцев.

Не только ответы мозга, но и его структуры настораживают исследователей. У детей со специфическим языковым нарушением в зоне Брока меньше серого вещества. Одна из зон в височной коре тоже меньше, чем у здоровых детей. Эти находки объясняют некоторые проблемы с языком у этих детей. Но для полного понимания необходимы дальнейшие исследования[101].

Мэрилин Монро, Элвис Пресли, Брюс Уиллис, Джулия Робертс, Николь Кидман, Эд Ширан – ни за что не догадаетесь, что общего у этих людей, кроме их популярности[102]. Они заикались в детстве. Каждое слово, каждое предложение давалось им с огромным трудом. Заикающиеся люди повторяют слоги па-па-па-па-па-паровоз или растягивают звуки м-м-м-м-м-м-м-м-м-мячик, делают длинные паузы между звуками м… ячик, авт… обус. Эта проблема возникает у более чем 5 % детей в возрасте 2–5 лет, иногда в переходном возрасте. Мальчики заикаются в 4 раза чаще, чем девочки. Среди взрослых заикается 1 %. Заикание отрицательно влияет на качество жизни, мешает полноценно общаться, учиться, заниматься любимыми делами. Многие люди даже считают, что у заик проблемы с интеллектом. Это не так.

Основная причина заикания – несбалансированная активность между полушариями мозга. Но что конкретно происходит в мозге заикающихся людей, выяснили исследователи из Института когнитивных и мозговых наук человека им. Макса Планка в Лейпциге и Университетского медицинского центра Геттингена, Германия. Почему у них правое полушарие гиперактивно, а левое – наоборот. Оказалось, что один нервный путь в правом полушарии мешает работать языковым зонам левого. Он тормозит работу зон, которые планируют артикуляцию и отправляют команды органам речи. И чем сильнее этот путь развит, тем сильнее человек заикается[103].

У 80 % детей заикание проходит само. Если же этого не происходит в первый год, ребёнку необходима помощь логопеда. Но если заикание сильно беспокоит ребёнка или у него есть родственники, которые заикаются, тогда лечение нужно начинать немедленно.

Чтобы избавиться от заикания, Элвис Пресли начал петь. Мэрилин Монро по совету логопеда старалась говорить томным голосом, который потом стал её визитной карточкой. Брюсу Уиллису помогла игра в театре. А Эд Ширан разучивал рэп Эминема.

Глава 8. Язык и память

Рабочая память

Чтобы понимать друг друга, мы должны помнить огромное количество слов. Помнить, какие последовательности звуков с какими предметами и действиями связаны. Кроме того, звуки по своей природе недолговечны. Исчезают, как только их произнесли. Поэтому их сразу же нужно обработать. Над этими задачами работают сообща несколько видов памяти.

Дослушав до конца предложение «Я оглянулся посмотреть, не оглянулась ли она, чтоб посмотреть, не оглянулся ли я», мы рискуем забыть, что было вначале. Чтобы этого не происходило, рабочая память[104] помогает нам удерживать в уме информацию, пока она нам нужна, и манипулировать ею. Как она работает, в 1974 году подробно описали психологи Алан Беддели (A. Baddeley) и Грэхэм Хитч (G.Hitch).

Модель состоит из центрального управляющего элемента, который контролирует внимание, и двух временных хранилищ – вербального (словесного) и визуального. Вербальное хранилище они назвали фонологической петлёй. Первоначально их модель состояла из этих трёх элементов, но спустя 25 лет исследователи добавили эпизодический буфер. Он связывает все три компонента между собой и с долговременной памятью.

Рис. 31 Модель рабочей памяти А. Беддели. (Автор: Автор Mirek2 (собственная работа) [CC0], undefined – http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AWorking-memory-en.svg, CC SA 1.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=24210482)

Представьте себе, что вам продиктовали номер телефона, а блокнот и ручка лежат на столе в соседней комнате. Возможно, что пока вы до них доберётесь, номер улетучится из памяти. Что вы сделаете? Начнёте проговаривать цифры про себя, чтобы успешно донести их до блокнота. Услышанные слова сначала попадут в вербальное хранилище и оставят там свой звуковой след на 2 секунды, потом он сотрётся. Проговаривание их спасёт от забвения. Объём рабочей памяти – всего 7 единиц. Поэтому если вдруг в этот момент вы произнесёте какое-нибудь слово, номер тут же исчезнет из памяти.

Похожие по звучанию слова труднее запомнить. Например, последовательность man, cat, map, cab, can люди правильно вспоминают только в 20 % случаев, a pit, day, cow, sup, pen – в 80. Похожие слова система просто путает. Длинные слова запоминаются хуже, потому что они дольше произносятся и просто не укладываются в лимит 2 секунды. Смысл слов тоже имеет значение. Если большой набор слов сгруппировать по смыслу, то запомнить их будет намного легче, чем несвязные слова.

Говорят, что немецкие мужчины всегда дослушивают своих женщин до конца. Неужели они такие чуткие и внимательные? Нет, всё дело в рабочей памяти. Порядок слов в немецком языке такой, что вся важная информация – глаголы и отрицания – стоят в конце предложения. Поэтому, чтобы понять его смысл, нужно как минимум дослушать до конца и не забыть, что было вначале.

На качество рабочей памяти влияет структура родного языка. Это установили исследователи из Университета Сан-Диего, США. Они проверили память носителей восьми языков Африки, Азии и Европы. В половине языков – ндонга, кхмерский, тайский и итальянский – предложения начинаются с предмета и подробно описывают его: «человек, который сидел на автобусной остановке». Другая половина языков – сидамама, кхэхэ, корейский и японский – начинает предложение с описания и лишь в конце называет предмет: «кто сидел на остановке, человек». Оказалось, что носители первой группы языков лучше запоминали начало предложений, а носители второй группы – его конец[105].

Суперпамять

Что вы ели на завтрак 15 мая 2016 года? Как и большинство людей, вы вряд ли это вспомните. Только в том случае, если это был очень особенный день. Но есть люди, для которых это не проблема. Они помнят, какой это был день недели, что они делали, что ели, что происходило, какая была погода. Такая суперпамять называется гипертимезией. Её научное исследование началось в 2000 году, когда Джилл Прайс пришла в Калифорнийский университет в Ирвайне, США, к исследователю Джеймсу МакГо (James McGaugh). Начиная с 5 февраля 1980 года она помнила каждый день своей жизни. Прошлое разворачивалось перед ней как фильм.

Следующие пять лет МакГо исследовал память женщины. Прайс могла перечислить все пасхальные дни между 1980 и 2003 годами, рассказывала, что с ней происходило в эти дни. К счастью, в переходном возрасте она вела дневник, и учёный смог проверить достоверность информации. Кроме того, она помнила исторические события, которые её как-то эмоционально затронули. Однажды она назвала неправильную дату оккупации американского посольства в Иране в 70-х годах. В книге, по которой МакГо её проверял, была указана другая дата. Позже оказалось, что Прайс была права, а в книге была ошибка.

В обычной жизни женщина ничем не отличалась от остальных людей. Интеллект на уровне среднего. В школе знаниями не блистала. С трудом запоминала стихотворения и исторические даты. Она часто забывает ключи, составляет списки дел, чтобы ничего не забыть. Секрет её уникальной памяти учёные пока не разгадали.

Может быть, у них мозг работает быстрее или устроен лучше? Проверить это почти невозможно, потому что таких людей очень мало и для них нет подходящих тестов. После того как история Джилл Прайс стала известна общественности, к МакГо обратились ещё около 100 людей, которые утверждали, что всё помнят. Исследователь и его команда нашли среди них ещё 10 человек с суперпамятью. Магнитно-резонансная томография обнаружила изменения их в височной доле в том месте, где заканчивается пучок нервных волокон, соединяющий лобную и височную доли. Но пока неясно, они всё помнят благодаря этому изменению или же изменение появилось благодаря суперпамяти?[106]

Эпизодическая и семантическая память

Чтобы вспомнить, что вы 20 июля 2013 года на завтрак ели круассаны в маленькой уютной кофейне в Париже, вам необходима эпизодическая память или память о себе. А чтобы запомнить, что Париж – это столица Франции, круассан – это булочка из слоёного теста в форме полумесяца, нужна память о мире или семантическая память. Два этих типа памяти учёные называют декларативной (или сознательной) памятью. Большинство знаний о мире начинаются как эпизодические, но со временем информация о контексте и неважные детали стираются. Поэтому мы не всегда можем вспомнить, где и когда мы что-либо узнали.

Информация о круассане складывается из кусочков знаний о его внешнем виде, запахе, вкусе, что с ним можно делать, как его приготовить, с чем кушать. Эти знания закодированы в мозге. Где? Есть две точки зрения. Первая – они находятся в разных зонах в зависимости от типа информации и соединены напрямую между собой. Второй вариант – вся эта разношёрстная информация смешивается в одном месте – так называемом семантическом хабе. Последние данные указывают, что такой хаб действительно существует и находится он в передней части височной доли в обоих полушариях. В одном МЭГ-исследовании учёные обнаружили, что в мозге сначала загораются зоны, которые кодируют сенсорное значение слова – слуховые, моторный, зрительные аспекты, а через 400 мс активируется семантический хаб. Сегодня пока неизвестно, есть ли в мозге другие семантические хабы.

Данные о пациентах с семантической деменцией тоже подтверждают это. У них постепенно истончаются височные доли, и они начинают забывать слова и знания. Они утрачивают способность различать свойства родственных концептов. Они говорят вместо собака лев, вместо лимон – банан. Они могут съесть несъедобные предметы, игнорировать сигналы опасности, например, запах дыма.

Однако пациенты, которые уже не понимают таких простых слов, как «ручка» и «ножницы», могут рассказать о своих личных воспоминаниях, причём словами, которые им не так часто встречаются. Они узнают имена и места, которые для них что-то значат. Они находят свои личные вещи на своих местах. Эпизодическая память поддерживает семантическую.

Память – соединение – контроль

Память – один из ключевых компонентов модели обработки языка, которая называется «Память – соединение – контроль» (Memory – Unification – Control)[107]. Её разработал датский профессор когнитивных нейронаук Петер Хагоорт, руководитель Института психолингвистики общества Макса Планка в Нидерландах.

Язык состоит из множества элементов, которые мы соединяем друг с другом. Звуки – в слоги, слоги – в слова, а слова – в предложения. Когда мы учим родной или иностранный язык, они записываются в нейронных сетях. За их запоминание, сохранение и затем успешное извлечение отвечает модуль памяти. Височная кора и угловая извилина в теменной коре – тот самый шкаф, который хранит необходимые для языка элементы – фонологические формы слова (последовательность фонем), значение и информацию, как его изменять. На рисунке этот модуль жёлтого цвета.

Число комбинаций языковых элементов бесконечно. Модуль соединения собирает элементы, хранящиеся в памяти, в более крупные структуры. Выделяют фонологическое (звуки), семантическое (значения) и синтаксическое (грамматика) соединения. Происходит это в разных частях зоны Брока. Смысловые комбинации слов – BA45 и BA47. Предложения и словосочетания – BA45 и BA44, фонологическое – BA44 и часть BA6. На рисунке модуль соединения синего цвета.

Что извлекается и как соединяется, находится под постоянным контролем третьего модуля. На приёме у английской королевы и на вечеринке мы будем вести себя и говорить по-разному. Контроль наблюдает за всем из префронтальной коры в лобной доле, из передней доли поясной коры и из теменной коры. На рисунке – розовый цвет.

Звуки и смыслы обрабатывают оба полушария, а грамматику – только левое.

Рис. 32 Модель языка MUC. На рисунке изображён вид сбоку левого полушария. Цифры указывают на области Бродманна. Это области с различиями в цитоархитектонике (т. е. состав типов клеток). Области памяти находятся в височной коре (жёлтым), включая угловую извилину в теменной коре головного мозга. Унификация требует вклада области Брока (области Бродманна 44 и 45) и прилегающей коры (области Бродманна 47 и 6) в лобной доле. Контрольные операции привлекают другую часть лобной доли (в розовом цвете), а также передней поясной коры (ACC; не показан на рисунке), а также области, вовлечённые во внимание. (Copyright © 2013 Hagoort. Under Creative Commons Attribution License, Hagoort, P. (2013). MUC (memory, unification, control) and beyond. Frontiers in Psychology, 4(JUL). https://doi.org/10.3389/fpsyg.2013.00416)

Модель декларативной/процедурной памяти Майкла Ульмана

Если декларативная память сохраняет знания, то движения запоминает процедурная память. Именно её мы включаем, когда учимся ездить на велосипеде, танцевать, играть в теннис. В самом начале обучения она требует долгой практики, множества повторений. Но со временем движения доводятся до автоматизма и уходят из-под контроля сознания. Процедурная память формируется в раннем детстве, с возрастом её эффективность для участия в обучении снижается. Именно она помогает детям осваивать родной язык. Они часто повторяют последовательности артикуляционных движений, соединений слогов и слов, присоединения нужных окончаний к словам. Ведущий орган в процедурной памяти – базальные ганглии.

В раннем детстве дети познают мир, взаимодействуя с предметами, им важно всё потрогать, попробовать на вкус, покрутить. Это время интенсивной работы процедурной памяти. С возрастом они всё больше опираются на уже имеющиеся знания, привязывают к ним новый опыт, растёт сознательность при обучении. Декларативная память постепенно вытесняет процедурную[108].

При изучении нового языка взрослые и дети подключают разные типы памяти. Отсюда возникает ощущение, что детям языки даются без труда, а взрослым приходится напрягаться.

Глава 9. Язык и мышление

Нужен ли язык, чтобы думать

«Я мыслю», «я думаю» – так мы обычно описываем процесс, когда сознательно напрягаем извилины своего мозга: что-то вспоминаем, сравниваем, делаем выводы, доказываем, решаем.

Некоторые люди утверждают, что мыслят образами. Однако большинство слышит в голове голос, обычно свой собственный. Это привело известных бихевиористов[109] Б. Скинера и Дж. Уотсона к идее, что язык и мышление – одно и то же. Уотсон однажды сказал: «По моему мнению, мыслительные процессы на самом деле являются двигательными привычками в гортани»[110]. Другие учёные даже зафиксировали электрическую активность в мускулах гортани, когда люди думали[111].

Удар по идее Уотсона нанёс в 1947 году эксперимент с кураре. Этот яд используют индейцы Южной Америки в наконечниках стрел. Он парализует мышцы, но не задевает центральную нервную систему. Если мышление – это движение мускулов гортани, то кураре его отключит. Добровольцу ввели яда, и через несколько минут его парализовало. Он мог немного двигать только глазами и бровями. Он понимал, что происходит вокруг него, отвечал на простые вопросы да-нет, моргая глазом. Идея Уотсона рассыпалась как карточный домик. Отключение мускулов гортани никак не отразилось на мышлении добровольца.

Если бы Уотсон оказался прав, тогда люди, потерявшие из-за инсульта речь, перестали бы думать, решать проблемы, вспоминать события. Но, как мы знаем, это не так. Интересный случай описан в научной литературе. 50-летний монах брат Джон страдал эпилепсией. Во время припадков, которые иногда продолжались несколько часов, он не мог говорить и понимать речь других. Но узнавал знакомые предметы, управлялся со сложными инструментами, выполнял инструкции, которые получил до припадка (например, записать свою речь во время припадка на магнитофон), умножал и делил числа. Однажды когда он путешествовал на поезде из Италии в Швейцарию, внезапно начался приступ. Брат Джон вышел на нужной станции и разыскал гостиницу. Свободных номеров не оказалось, и он отправился дальше искать ночлег. Во второй гостинице ему повезло больше. Он показал свой медицинский браслет рецепционисту, передал свой паспорт, показал, откуда она может взять его данные, чтобы заполнить карточку. Потом он поднялся в номер и уснул. Проснувшись, он спустился вниз, сам нашёл ресторан и заказал еду, тыкая пальцем в меню. В этот момент он надеялся, что заказал свои любимые блюда, и был разочарован, когда официант принёс овощи[112].

То, что язык и мышление независимы друг от друга, доказывают случаи людей с нарушениями интеллекта. Люди с синдромом Уильямса отличаются низким уровнем интеллекта. Их IQ колеблется от 40 до 50. Но они говорят достаточно хорошо, бегло и внятно.

Наши близкие родственники – приматы, хоть и не говорят, но тоже способны планировать, принимать решения, у них есть память и эмоции. А это уже мышление. Люди делают это, несомненно, лучше. Мы сочиняем и слушаем музыку, решаем логические и математические задачи, можем предполагать, что думает и чувствует другой человек, и ориентируемся в пространстве. Может быть, наше человеческое мышление связано с языком? Недавнее исследование Эвелины Федоренко из Массачусетского технологического университета поставило точку в этом вопросе. Учёные проанализировали данные фМРТ и разные обследования пациентов с глобальной афазией – человек не может ни говорить, ни понимать речь. Например, если какая-то когнитивная деятельность и язык связаны в мозге, то их зоны будут активны и при выполнении этой задачи, и при обработке языка. Языком занимаются определённые регионы лобной и височной долей левого полушария. Но когда пациентам давали задания на вычисления, ориентирование в пространстве, понимание намерений других, люди успешно с ними справлялись, а языковые зоны не активировались.

Язык, несомненно, облегчает нам многие когнитивные задачи, но мышление возможно и без него[113]. Он – помощник мышления, а не его обязательное условие.

Влияет ли язык на мышление

Язык и мышление не зависят друг от друга, но это не значит, что они не влияют друг на друга. Язык – контейнер, в который мы запечатываем наши мысли, чтобы донести их до другого человека. Сегодня в мире насчитывается около семи тысяч таких контейнеров.

Каждый язык потребует от своего носителя выполнить определённый набор действий для превращения мысли в предложения.

Например: Слон съел орехи.

Русский язык заставит показать в глаголе, что это произошло в прошлом, что это сделал слон-мальчик, а не слон-девочка (съела) и что действие уже завершено – съедены все орехи. В английском от этого многообразия остаётся только форма прошедшего времени: The elefant ate peanuts. Для языка из Папуа – Новой Гвинеи говорящему пришлось бы выбирать между пятью временами в зависимости от того, как долго и давно это происходило. Другие языки заставят уточнить формой глагола, видел говорящий это действие своими глазами, слышал об этом или же он только это предполагает. Итого получается, семь тысяч вариантов, как выглядит мысль за пределами вашего черепа.

Означает ли это, что люди, говорящие на разных языках, мыслят по-разному? Русские и немцы – они думают одинаково? А русские и японцы? А русские и индусы? Влияет ли родной язык на то, как мы думаем и воспринимаем мир?

Мнения учёных расходятся. Чаша весов склоняется то в одну, то в другую сторону. Универсалисты верят в то, что язык отражает общие умственные способности человека. Он, как в супермаркете, выбирает из предложенных товаров подходящие ему слова и правила. И никак не влияет ни на мышление, ни на то, как мы видим мир. Релятивисты утверждают, что носители разных языков видят мир сквозь призму своего языка.

Идею, что язык влияет на мышление, в XX веке активно продвигали Бенджамин Ли Уорф (1897–1941) и его научный руководитель Эдуард Сепир (1884–1939). Уорф был химиком по образованию и всю жизнь занимался страхованием от пожаров. Лингвистика и антропология были его хобби. Уорфа интересовали языки коренного населения Америки – индейцев. Он обратил внимание, что они отличаются от английского языка тем, как описывают мир. Инуиты (эскимосы) для снега используют несколько слов. Уорф опирался на словарь, который составил Франц Боас. Боас выделил 4 «снежных» слова: aput – «лежащий снег», gana – «падающий снег», piqsirpoq – «перемещающийся снег», qimuqsuq – «метель». Уорф нашёл ещё три вида снега. Он утверждал: «Мы препарируем природу по линиям, установленным нашим родным языком».

С тех пор количество «снежных» слов в других работах росло – простите за тавтологию – как снежный ком. Студентам-лингвистам на лекциях по языкознанию обычно рассказывают про 40 слов. 9 февраля 1984 году редакция газеты New York Times дала число 100. Сколько же их на самом деле? Правильным считается число Боаса – 4. Хотя о точном числе спорят, потому что в языке инуитов как минимум два слова, от которых образованы все остальные: qanik – снег в воздухе, и aput – снег на земле[114].

В 70—80-е годы XX века тема влияния языка на мышление считалась табу из-за отсутствия доказательств. Однако с недавнего времени учёные стали проводить эксперименты, чтобы подтвердить или опровергнуть теорию Сепира-Уорфа.

Чтобы проверить, влияет ли родной язык на мышление, учёные сравнивают, как носители разных языков говорят об общих для всех людей явлениях: времени, пространстве, цветовом спектре.

В русском языке слова «год», «время» и «день» входят в десятку самых частотных существительных. Люди часто вспоминают ушедший день, наслаждаются настоящим и мечтают о будущем. В общем, много говорят о времени.

Если вас попросят разложить картинки в хронологическом порядке, как вы это сделаете? Я разложу их слева направо. Уверена, что и вы тоже. Почему так? Может быть, потому что так удобнее, потому что многие люди правши и так далее – возможно, такие объяснения придут вам в голову. Но носители арабского или еврейского языков сделают это наоборот – справа налево. Значит, дело не в праворукости. Причина проста – направление письма в языке. Китайцы расположат картинки сверху вниз[115],[116].

Для времени европейцы используют горизонтальную ось. Будущее всегда впереди, а прошлое позади. The best is ahead of us. Лучшее впереди нас. The worst is behind us. Самое худшее позади нас. Логичное объяснение этому звучало бы так: наше лицо расположено впереди, мы общаемся лицом друг к другу. В языке индейцев в Южной Америке аймара (аymara) – другая логика. Будущее позади, прошлое впереди. Просто потому, что прошлое уже известно, мы можем его видеть, а будущее ещё нет.

Для англоговорящих время – это длина: This was a short talk. Это был короткий разговор. The meeting didńt take long. Собрание длилось недолго. А у испанцев и греков время – величина: его бывает много или мало.

Пространство носители разных языков воспринимают тоже иначе. Европейцы говорят о месте и направлении относительно своего тела – слева, справа, впереди, позади. А австралийские аборигены, говорящие на языке гуугу йимитир (Guugu Yimithirr), применяют совершенно другой принцип – стороны света. Закройте глаза и покажите пальцем на юго-запад. Получилось? Не думаю. Такое задание обычно на первых занятиях даёт своим студентам исследователь из Массачусетского Технологического Института, профессор Лера Боридицки. Конечно, это мало кому удаётся. А вот 5-летние дети, носители языков гуугу йимитир и куук-тайоре (Kuuk Thaayorre), без труда справляются с этим заданием. Они говорят, не левая или правая нога, а южная или северная. Причём одна и та же нога может быть как южной, так и северной. Зависит от того, в какую сторону смотрит говорящий. There’s an ant on your southeast leg. На твоей юго-восточной ноге муравей или He boy standing to the south of Mary is my brother. Мальчик к югу от Мэри – мой брат. Чтобы правильно говорить на своём языке, аборигены всегда должны знать своё положение в пространстве. Чтобы поздороваться, они спросят: Куда ты идёшь? А ответят примерно так: Долгий путь на юго-юго-запад. Благодаря своему языку они хорошо ориентируются в незнакомой местности. Лучше, чем люди, которые живут в той же местности, но говорят на другом языке.

Но если у куук-тайоре нет слов «лево» и «право», то как они воспринимают время? Как они хронологически расположат картинки? Участников эксперимента тестировали дважды, каждый раз они сидели лицом в разных направлениях. И каждый раз они раскладывали карточки по-разному. По какому принципу? Ни справа налево, ни к себе, ни от себя. А с востока на запад. Если они сидели лицом на север, то картинки лежали справа налево. Если на восток – по направлению к себе. Если на юг – слева направо.

Но откуда мы знаем, что в этом виноват язык, а не культура? Чтобы это проверить, исследователи научили носителей английского языка говорить о времени вертикально, как на китайском мандарине. Прошлые события обозначили словами «над» или «выше чем», а будущие – «под» или «ниже чем». Например: «Понедельник над вторником» или «Понедельник выше чем вторник». После периода тренировки участникам задали такие вопросы, как: «Никсон был президентом над Клинтоном», «Вторая мировая волна была ниже, чем Первая мировая». Отреагировать нужно было, нажав кнопку «правда» или «ложь». Участники отвечали так же быстро и правильно, как и носители мандарина.

Сколько цветов у радуги? Каждый охотник желает знать, где сидит фазан – семь. Представляете, а в других языках другое число базовых цветов. И здесь прослеживается определённая иерархия. Если в языке всего два цвета, то это всегда белый и чёрный. Например, в языке Dani слово mola – белый используют для обозначения светлых цветов, слово mili – чёрный – для тёмных. Языки с тремя цветами различают белый, чёрный и красный. В языках с четырьмя, пятью, шестью словами добавляются соответственно жёлтый, зелёный и синий. Языки с семью словами получают коричневый. Если больше, ещё добавляются пурпурный, розовый, серый и оранжевый[117].

Значит ли это, что люди не различают те цвета, названий которых в их языке нет? Нет, не значит. Восприятие цвета – это биология. Вне зависимости от расы и национальности, глаз и мозг у всех устроены одинаково. Мы все видим непрерывный ряд цветных полос, переходящих друг в друга. И только язык разбивает его на части, устанавливает между ними границы. Наличие отдельных слов позволяет людям быстрее отличать цвета друг от друга.

Возьмём синюю часть спектра. Для обозначения этого цвета немецкий и английский языки используют одно слово blau и blue, а вот в русском – есть голубой и синий. Неужели немцы и англичане не различают эти оттенки. Прекрасно различают, только вот слова, которые их обозначают, образованы от основного – dunkel-blau и dark-blue.

В одном эксперименте носителям английского и русского языков показывали три фигурки разных оттенков синего: одна сверху и две снизу. Одна из нижних фигурок была того же цвета, что и верхняя. Участники должны были определить, какая именно. Если нижние фигурки были разных оттенков, русские быстрее нажимали на кнопку. Англичане всегда отвечали с одинаковой скоростью. Может быть, русские развили супер-зрение для синего спектра? Нет, снова виноват язык. Если русским заблокировать язык – заставить их повторять последовательность цифр – то суперспособность исчезнет[118].

Возможное объяснение: когда человек видит цвет, он автоматически находит в мозге его название. Когда мы сравниваем два цвета, мы сравниваем их названия. А если название одно, что тогда сравнивать? Получается, что в момент распознавания цвета вмешивается язык. Он сидит в левом полушарии, которое обрабатывает визуальные сигналы от правого глаза. Поэтому учёные предположили, что язык в большей степени влияет на картинку от правого глаза. Чтобы проверить эту гипотезу, испытуемые получили следующее задание. Они должны были различать оттенки синего и зелёного. Вокруг центральной точки на экране появлялся круг из фигур. Все одинакового цвета, кроме одной. Она появлялась либо с правой строны, либо с левой. Оттенки с правой стороны распознавались быстрее, чем с левой. Теория Сепира – Уорфа подтвердилась наполовину. Язык влияет на мышление, но только на то, которое видит правый глаз.

Математика – относительно недавнее изобретение человека, но числа прочно обосновались в нашей жизни. Мы считаем предметы, деньги, дни, года. У нас десятичная система исчисления – по количеству пальцев на двух руках. Есть ещё пятиричная и двадцатиричная. Народ оксапмин (оksapmin) считает части тела. Для чисел и частей тела они используют одно слово.

Кажется, что числа есть во всех языках и культурах. Но встречаются культуры и языки без чисел. Пираха (piraha) – народ охотников и собирателей в Бразилии – имеют только три слова: один, два и много. У валпири (walpiri) столько же слов. Арранте (arrente) – аборигены Центральной Австралии – знают один, два, мало, много. У энинтиляква (аnindilyakwa) – 1, 2, 3, 4 и много, у мундуруку (munduruku) – 1, 2, 3, 4, 5, много.

А если нет слов для чисел, распознают ли люди количество предметов? Носителям языка арранте показали две группы одинаковых галечных камней – 60 и 63 штуки. И спросили, сколько в каждой камней. Ответ для каждой кучи: много. Однако если исследователь утверждал, что обе кучи одинаковые, они возражали. На вопрос, насколько больше одна куча другой, они либо показывали на песке три точки, либо три пальца.

А вот пираха выполняли математические задания с предметами больше трёх не очень хорошо. Они не могли сопоставить количество шариков с количеством катушек.

В языке пираха американский лингвист Дэн Эверетт обнаружил немало странностей. В нём нет много чего такого, что есть в других языках. Например, нет слов для чисел, нет таких слов, как «вчера», «сегодня», «завтра», «вечер», «неделя», «месяц». Индейцы пираха не верят в богов, не рассказывают мифы о сотворении мира и сказки. Нет рекурсии – предложений-матрёшек типа «Дай мне ногти, которые купил Дэн». Это предложение на пираха будет звучать так: «Дай мне ногти. Дэн купил именно эти ногти. Они одинаковые».

Несмотря на давние контакты с цивилизованными людьми, представители племени так и не научились обращаться с деньгами и не выучили другой язык. Только спустя 20 лет Эверетт понял почему. Пираха говорят только о том, что сами видели, или же пересказывают то, что узнали со слов человека, хорошо им знакомого. Исследователь назвал это принципом непосредственного опыта. Эти люди живут здесь и сейчас, не говорят о далёком прошлом и будущем. Они сопротивляются обращению в христианство или любую другую веру, которая требует веры в невидимое.

То, что язык влияет на математические способности, подтвердили глухонемые из Никарагуа. В их жестовом языке не было знаков для чисел, а с заданиями на количество они справлялись так же плохо, как пираха.

Учёные сравнили, кто быстрее – английские или китайские дети – учатся считать. В английском языке используют 13 основных слов для цифр – от 0 до 12, отдельные слова для десятков – 30, 40 до 100, отдельное слово для 1000. Все остальные образуют от них по правилам. Китайцы имеют меньше слов для цифр: 11 основных слов и отдельные слова для 100, 1000 и 10 000. Оказалось, что китайские дети осваивают счёт быстрее, чем английские. Потому что им не надо запоминать много слов.

Когда учишь иностранный язык, грамматический род существительных способен свести с ума. Во-первых, в разных языках разное количество родов. В русском и немецком их три – женский, мужской и средний. В испанском и других романских языках два – мужской и женский. В одном из языков австралийских аборигенов число родов может достигать до 16. Но даже если число и совпадает, то навскидку определить род не получится. Часто род в разных языках не совпадает.

Род существительного в родном языке определяет то, как мы воспринимаем обозначаемый им предмет. Испанцев и немцев попросили назвать прилагательные к предметам на экране. Они видели одну и ту же картинку, но предмет описывали по-разному. «Ключ» в испанском языке женского рода, а в немецком – мужского. Немцы описывали его тяжёлым, металлическим, твёрдым, зазубренным – типичные мужские характеристики. Испанцам же ключ видится как золотой, маленький, красивый, блестящий, крошечный. «Мост» в немецком языке женского рода, поэтому он удостоился эпитетов красивый, элегантный, хрупкий, милый, стройный, мирный. А вот для испанцев – большой, опасный, сильный, крепкий, возвышающийся[119].

Искусство тоже оказалось в плену языка. В 1959 году Роман Якобсон писал: «Русский художник Репин был озадачен тем, почему немецкие художники изобразили Грех женщиной: он не понимал, что «грех» по-немецки женского рода die Sünde, а по-русски – мужского». Русские мастера изображают смерть женщиной, а немецкие – мужчиной. Учёный-когнитивист Лера Бородицки (Lera Boroditsky) вместе с коллегой проанализировала базу данных предметов искусства – картин и скульптур. В 78 % случаев по родному языку художника можно предсказать, женщиной или мужчиной изобразил смерть, свободу, справедливость[120].

А что с билингвами? Как языки влияют на их картину мира? Английский и индонезийский языки по-разному описывают действия. В английском важно время, когда что-то произошло – в прошлом, настоящем или будущем. В индонезийском – все эти три времени выражаются одинаково, всё понятно из контекста. Билингвам, говорящим на этих двух языках, показывали картинки. Три разных человека ели банан, пинали мяч, пили апельсиновый сок и в трёх разных временах. Участники эксперимента сравнивали, насколько картинки похожи между собой. В зависимости от языка, на котором их инструктировали, они показали разные результаты. Если с ними говорили по-английски, то похожими оказались картинки в одном времени. А если на индонезийском, то с одним действующим лицом. Восприятие мира у билингвов определяет тот язык, на котором они говорят в данный момент[121].

Многообразие существующих языков раскрывает богатство человеческого мышления. Каждый язык конструирует свой особый мир, выйти за пределы которого можно, только войдя в другой.

Язык не тюремная камера для мышления, а его помощник. Он сохраняет информацию, сортирует и раскладывает окружающий мир по коробочкам – кошки в одну, собаки в другую, люди в третью, съедобное в одну, несъедобное в другую, выделяет важное и опускает ненужное, передаёт новые знания, строит абстракции и делает умозаключения. В тандеме с языком мышление работает эффективнее.

Глава 10. Как появился язык

Как общаются животные

Если бы однажды марсиане прилетели на Землю, они удивились бы, насколько похожи все живые организмы нашей планеты. Код земной жизни зашифрован в универсальном языке ДНК, состоящем из отдельных единиц – кодонов и генов. Их комбинации позволяют создавать сложные и практически бесконечные варианты разных видов и отдельных организмов. Но марсиане заметили бы ещё одну необычную вещь – у этих организмов нет единого кода общения. И в этом отношении язык людей бросается в глаза сильнее всего. Он, подобно генетическому коду, состоит из небольшого числа отдельных единиц, которые, соединяясь друг с другом, порождают неограниченное количество предложений[122].

Животные передают информацию своим сородичам самыми разными способами. Звуковыми сигналами – хлопаньем крыльев, топотом ног, криками. Обезьяны при этом активно жестикулируют, корчат мордочки, принимают определённые позы. Мартышки-верветки кричат по-разному, увидев змею или орла. Самцы певчих птиц заливаются песнями, чтобы привлечь самку. С помощью цвета перьев или тела животные говорят о своей готовности к спариванию. Кальмары и каракатицы своим цветом призывают партнёра: Смотри-ка, я готов. Муравьи «разговаривают» химическими веществами – феромонами, которые выделяют специальные железы на брюшке. Другие муравьи считывают своими антеннами, какой сигнал пришёл, откуда и насколько он сильный. Электрические скаты общаются электрическими сигналами.

Считается, что основные вопросы, которые обсуждают животные, это выживание, еда, опасности, размножение. Люди же любят поболтать, посплетничать и порассуждать о смысле жизни.

Люди приписывают последовательностям звуков смыслы. При этом никакой логической связи между ними обычно нет. Это свойство языка называют символизмом. Считается, коммуникация животных его лишена. В животном мире известно только одно исключение – пчелиный танец. Маленькие пчёлки своим танцем рассказывают друг другу, где растёт цветок со сладким нектаром.

Ларс Читтка (Lars Chittka) – зоолог, этолог, профессор, основатель и руководитель исследовательского центра психологии в университете Королевы Марии, Лондон. Исследует эволюцию сенсорных систем и познания у пчёл.

Профессор Читтка рассказывает о пчелином танце: «Классический виляющий танец имеет чёткую форму восьмёрки и содержит как информацию о направлении, так и расстоянии. У них есть символы для направления и расстояния до источника питания. Сигнал для расстояния – фигура, которая выглядит как восьмёрка. Чем дольше они танцуют, тем дальше цель. Если они танцуют 10 секунд, значит, еда через 10 километров. Время, которое они танцуют, этот виляющий танец, символизирует расстояние. Танцовщица может принести с собой на головке аромат цветка. Это уже не символ, но пчёлы дополнительно узнают, какой запах им искать.

В пределах 50 метров от клея пчёлы танцуют круговой танец – бегают по кругу, потом разворачиваются и снова бегут по кругу. Это не информация о месте, а сигнал: прямо перед ульем есть еда, быстро летите туда! В танцах есть разные тонкости. Например, так называемые стоп-сигналы. Если внезапно возникает опасность у известного источника пищи, например, прилетает птица, которая ест пчёл. Когда рабочие пчёлы возвращаются оттуда, они делают танцорам короткие захваты и короткие вибрации. Это значит: остановитесь, там опасно!

В зависимости от контекста одни и те же элементы могут иметь разные значения. Например, в рое танец может значить, что есть подходящее место для нового улья в трёх километрах к северу. А если такой сигнал посылается внутри улья, значит, в трёх километрах к северу находится источник пищи».

Что особенного в людях

Слуховые органы людей не сильно отличаются от органов слуха других млекопитающих. Они кодируют звуковые волны почти одинаково. И люди в этом уступают многим животным. Мы воспринимаем относительно небольшой диапазон звуковых волн от 20 Гц до 15 кГц. Летучие мыши и дельфины слышат намного больше и лучше, даже ультразвук. Что касается речи, то животные не только отличают её от других звуков, но и различают фонемы. Самый очевидный пример – домашние животные. Но ведь они так долго живут с нами, может быть, в этом всё дело?

Патрисия Куль (Patricia Kuhl), профессор университета Вашингтона, специализируется на усвоении языка и его нейронных основах. В 1975 году она проверила, различают ли шиншиллы фонемы.

Для экспериментов она использовала специальную клетку. Её разделили на две части, в одной – стояла поилка с водой. Шиншилла сидела там и пила воду. В это время из динамика раздавались записанные слоги. В одном случае все слоги были одинаковыми – ДА-ДА-ДА-ДА-ДА-ДА-ДА, в другом – последние три отличались – ДА-ДА-ДА-ДА-ДИ-ДИ-ДИ. При неизменяющемся сигнале шиншилла могла продолжать пить. При изменении слогов она должна была перебежать на другую часть клетки через шлагбаум. Иначе получала удар током по лапкам. В результате тренировки шиншилла научилась реагировать на любой стимул, отличающийся от стандартного – от гласной [a][123].

В другом эксперименте участвовали как нетренированные, так и натренированные на речь шиншиллы. Обе группы шиншилл прекрасно справились с заданием. Их показатели почти достигли уровня людей. И тренировка на естественную речь оказалась не обязательна[124].

Похожие результаты показали обезьяны. Другие исследовательские лаборатории повторили эксперименты П. Куль и подтвердили её выводы. Получается, механизмы восприятия речи не уникальны для человека.

А может, секрет людей в органах речи? Долгое время учёные так и думали. На эту мысль их натолкнули безуспешные попытки научить приматов человеческой речи. Один из первых экспериментов состоялся в 30-е годы XX века. Семья учёных Келлог 9 месяцев растила самку шимпанзе Гуа вместе со своим сыном. Они планировали научить её говорить. На начало эксперимента ей было 7 с половиной месяцев, а сыну Дональду 10 месяцев. Шимпанзе, в отличие от мальчика, так и не заговорила.

Вторую попытку предприняли в 50-е годы. Шимпанзе Вики тоже воспитывали как ребёнка, разговаривали с ней, учили. Но спустя шесть лет она могла произнести только 4 слова: mama (мама), papa (папа), up (вверх) и cup (чашка), и то не очень внятно. Хотя говорят, что речь она понимала хорошо[125].

Исследователи пришли к выводу, что артикуляционный аппарат приматов не приспособлен для человеческой речи. К тому же исследования мёртвых животных показали, что их гортань и подъязычная кость расположены выше, чем у людей, и оставляют меньше пространства для образования разных звуков, особенно гласных.

По палеонтологическим останкам подъязычной кости учёные судили, мог ли тот или иной наш предок говорить. Но последние данные свидетельствуют, что роль гортани в речи сильно преувеличена. Эволюционный биолог профессор Уильям Т. Фитч (W.T. Fitch) из университета Вены проверил, как расположена гортань у живых животных – собаки, козы, свиньи и обезьяны. Он сделал рентгеновскую съёмку, когда они гавкали, хрюкали, кричали, блеяли. Оказалось, что вокальный аппарат животных более гибкий, чем предполагали учёные раньше. В состоянии покоя он поднят, а при вокализации опускается. А значит, даёт возможность произносить больше звуков. Фитч предполагает, что опущенная гортань – это адаптация для речи. Для организма, который проводит много времени за разговорами, энергетически затратно каждый раз напрягать мышцы для опущения гортани. Выгоднее с самого начала поместить её низко[126]. Кроме того, у младенцев до трёх месяцев вокальный тракт ещё не опущен, а они тем не менее уже могут произносить некоторые гласные.

Очевидно, что причина неразговорчивости наших родственников вовсе не в особенностях органов речи. Приматы рождаются с определённым набором звуков, которые они могут произносить. Новые звуки они выучивают с большим трудом, если выучивают вообще. Люди же успешно имитируют новые звуки из своего окружения. Кроме нас, это могут морские млекопитающие – дельфины, киты, тюлени, а также летучие мыши, слоны, колибри, попугаи и певчие птицы. Некоторые из них настолько успешны в этом, что имитируют человеческую речь.

Говорящие животные

5 мая 1971 года Скотти Даннинг на берегу гавани Кэнди, штат Мэн, нашёл крошечного самца тюленя. Его мать он нашёл позже мёртвой среди скал. Шурин Даннинга Джордж взял тюленя к себе домой и вырастил как домашнего питомца. Малыша назвали Гувер. Он привязался к хозяину как собака, сопровождал его в поездках в город, высунув голову из окна автомобиля. Тогда же он начал имитировать речь хозяина. Он выучил несколько слов и говорил с мэйнским акцентом фразу: «Гувер, иди сюда! Давай, давай!» Когда Гувер подрос, семья больше не могла его содержать и передала в аквариум[127],[128].

В 2018 году в прессе разнеслись новости о 16-летней касатке Вики из Франции. Она научилась говорить hallo (привет), Amy (Эми) и считать до трёх[129],[130].

Кошик – самец азиатского слона – имитирует звуки человеческой речи. Он живёт в парке аттракционов «Эверленд» в Ёнгине, Южная Корея, и общается со своим смотрителем. Он засовывает хобот в рот и трясёт им во время выдоха, так у него получаются человеческие звуки. Репертуар Кошика: annyong (привет), anja (садись), aniya (нет) и nuo (ложись), choah (хорошо)[131].

Для имитации звуков нужны прямые связи из моторной коры с нейронами, которые контролируют гортань (у птиц – сиринкс). У людей, певчих птиц и попугаев такие связи в мозге нашлись. А у наших ближайших родственников их нет. Значит, они образовались у нас уже после того, как наши эволюционные пути с шимпанзе разошлись.

Зато у обезьян моторная кора хорошо соединена с руками. И чем лучше эти соединения, тем лучше животное орудует руками и пальцами, тем больше точных движений может ими сделать. Учёные воспользовались этим и попробовали научить их языку американских глухонемых – амслену. Первой ученицей стала самка шимпанзе Уошо. Её «удочерили» Беатрикс и Алленом Гарднеры 21 июня 1966 года и воспитывали как глухого ребёнка. К четырём годам она показывала 85 разных слов, а понимала намного больше. Через несколько лет её словарный запас вырос до почти 200 слов. Это были существительные, глаголы, местоимения и отрицания. Уошо научилась их комбинировать. Сначала по два слова Washoe sorry (Уошо жаль), hug hurry (обнимать торопиться), а потом больше out open please hurry (наружу открыть пожалуйста торопиться). Она понимала разницу между «Ты щекочешь меня» и «Я щекочу тебя», давала названия новым предметам, например лебедя она назвала «вода-птица», холодильник – «холод-ящик».

В сравнении с успехами детей – в четыре года они знают 3000 слов – это более чем скромно. Но больше чем вообще ожидали учёные. Самое интересное, что Уошо научила своего приёмного сына Лулиса жестовому языку.

Критики эксперимента говорили, что учёные больше уделяли внимания успехам Уошо, чем её проблемам. Они не составили списка всех высказываний Уошо вместе с ошибками, поэтому оценить объективно её успехи очень сложно[132].

Насколько умны животные

Долгие века учёные воспринимали животных как лишь механические игрушки без эмоций, чувств, памяти. И уж тем более никакой речи не шло об интеллекте. Те, кто разделяет эту точку зрения, есть и сегодня. Но к концу XX века накопилось достаточно данных, чтобы посмотреть на животных с другой стороны. С точки зрения нейробиологии нейроны человека и животных работают одинаково. Мозг млекопитающих устроен похожим образом. Разница только в размерах и связях между регионами. В принципе, ничего нового. Удивительные когнитивные способности обнаружили и у животных, эволюционно далёких от нас – пчёл и осьминогов.

Важная способность, необходимая для языка, – категоризация, то есть способность группировать предметы по определённым признакам. Как показали эксперименты, это умеют даже не самые умные птицы – голуби. Они различают на фотографиях деревья, рыб и буквы. То, что животные обладают памятью, для их владельцев давно уже не секрет. И это уже доказано экспериментами. Обезьяны помнят, под какой из чашек спрятана еда. Животные планируют свои действия. А для этого они должны понимать идею времени. Колибри помнят, где находятся цветы с нектаром и когда они к ним летали в последний раз. Белки прячут на зиму орехи, а потом приходят к своим запасам. Кедровки прячут жёлуди, а зимой их находят. И если животным в поисках помогает развитый нюх, то птицам приходится надеяться на память.

Пчёлы умеют считать до четырёх, различают идею больше/меньше. Они понимают концепцию ноля – отсутствие объекта, что единица больше ноля. Раньше считали, что из животных на это способны только шимпанзе и попугаи жако. Учёные научили пчёл вычитанию и сложению до пяти с помощью символов. Такие операции требуют сложных когнитивных процессов, нужно помнить правила вычисления и уметь ментально манипулировать числами. Для обучения исследователи построили Y-образный лабиринт. На входе пчела видела картинку с жёлтыми или голубыми фигурками. Жёлтый цвет означал минус, а голубой – плюс. Во втором отсеке она должна была выбрать правильный выход с изображением на одну фигурку меньше или больше. Пчёлы выучили правило за 100 попыток и даже применили для незнакомого им числа.

Высший когнитивный пилотаж – «модель психического состояния» (The Theory of Mind в англоязычной литературе) – способность представлять, что делает или знает другое животное. А животное должно осознавать своё «Я» и уметь отделять себя от окружающих. У детей эта способность развивается между тремя и пятью годами.

Чтобы проверить осознаёт ли животное самого себя, обычно используют зеркальный тест. На спящее животное краской ставят метку, и если, подойдя к зеркалу, оно пытается её стереть – значит, животное себя узнало. Тест пройден. Многие в испуге отпрыгивают или проявляют агрессию. Этот тест проходят большинство обезьян, дельфины, попугаи и слоны[133]. Однако некоторые учёные считают, что этот тест подходит не для всех животных. Например, для тех, у которых ведущую роль играет не зрение, а запах, как у собак.

Попугай Алекс

В 1977 году Айрин Пепперберг (Irene Pepperberg), профессор психологии, купила в зоомагазине африканского серого попугая – жако. Она назвала его Алексом (сокращение от Avian Langauge Experiment) и начала учить говорить. В 20 лет он называл около 50 предметов, его словарный запас составлял 150 слов, среди них прилагательные и глаголы. Он считал до шести, понимал ноль. Алекс классифицировал предметы по цвету, форме, материалу. Однажды он попросил банан, а ему дали орех. Он снова попросил банан, а потом бросил орех в исследователя. Алекса называют самым умным попугаем планеты. Уровень его интеллекта был равен уровню пятилетнего ребёнка. Алекс внезапно умер в 2007 году. Сейчас Пепперберг работает с другим жако – Гриффином[134].

Что нужно животным, чтобы заговорить

Язык – это слова и правила их соединения. Слова – это звуки со смыслами. Способность понимать и интерпретировать новые сигналы (слова или жесты) широко распространена в животном мире. Шимпанзе, попугаи, домашние собаки и другие животные выучивают слова и сопоставляют их с реальными предметами. А собаки даже обрабатывают речь как люди – двумя полушариями.

Как собаки нас понимают

Часто можно услышать мнение, что животные понимают не смысл слов, а интонацию и эмоции. Но каждый, у кого есть питомец, не согласится с этим. Животные понимают, что им говорят. Это проверили исследователи проекта Family Dog Project из Будапештского университета. Тринадцать собак натренировали неподвижно лежать в сканере МРТ и слушать записанный голос женщины-инструктора. Она произносила слова «хорошо», «молодец», «хороший мальчик» с хвалебной и нейтральной интонацией, а также нейтральные слова, которые для собак ничего не значили: «однако», «тем не менее» – тоже с хвалебной и нейтральной интонацией. Владельцы оказались правы! Собаки понимают слова. Они, как и люди, используют левое полушарие для обработки слов, а правое – для интонации. Похвала словом и интонацией сильно активировала центр вознаграждения[135].

Рис. 33 Участники эксперимента. (Автор: Borbála Ferenczy, фото прредоставлено автром статьи)

Рис. 34 Пёс Барак на кушетке томографа. (Автор: Enikő Kubinyi, фото прредоставлено автром статьи)

Бонобо с айпэдом

Никто не собирался учить языку Канзи – маленького карликового шимпанзе-бонобо. Он со своей приёмной мамой Мататой посещал её занятия йеркишем – специальным языком, который изобрели исследователи. На этом языке общаются не словами и жестами, а картинками на клавиатуре – лексиграммами. Картинки при этом никак не похожи на предметы или действия, которые они обозначают.

Занятия Матату не воодушевляли. Да и Канзи не проявлял к ним интереса. Но однажды, когда мамы не было рядом, малыш самостоятельно стал нажимать на лексиграммы и довольно успешно. Тогда исследователи переключились на Канзи. В 30 месяцев он уже знал картинки для яблока, банана, арахиса, спальни, сыра. К 46 месяцам он выучил 50 символов и использовал 800 комбинаций, к 6 годам – почти 200 символов. Его языковой уровень достиг уровня ребёнка 2,5 лет[136].

Сейчас Канзи использует электронную клавиатуру на сенсорной панели, которая подключена к компьютеру. Компьютер произносит мужским голосом слова, которые выбирает Канзи. И хотя Канзи знает много слов, он строит предложения на уровне маленького ребёнка.

Никто из животных так и не одолел предложения длиннее четырёх слов. Именно синтаксис стал для них камнем преткновения. В животных системах коммуникации, конечно же, есть длинные «высказывания» – песни певчих птиц или песни китов. В них есть ритм, строфы, мелодия – структурные единицы, которые мы знаем из человеческой музыки.

Но, оказывается, для языка этого недостаточно. Н. Хомский (N. Chomsky) предположил, что в основе нашего синтаксиса лежит базовый вычислительный механизм – соединение Merge. Он связывает два элемента (слова) в новую синтаксическую единицу (фразу). Например, фраза «съел яблоки» соединяет два уже построенных синтаксических объекта X («съел»), Y («яблоки»).

С помощью этого механизма может быть создано неограниченное количество предложений. Он позволяет создавать структуры двух типов. Первый – когда рядом стоящие элементы зависят друг (AB)n – постоянные повторения АВ АВ АВ. Второй, когда элемент зависит не от рядом стоящего элемента, а от находящегося на расстоянии. AnBn – последовательности типа ААА ВВВ. Это позволяет нам создавать предложения-матрёшки. Например, предложение «the starling the cats want was tired» – «скворец, которого хотят кошки, устал». Если переписать его в абстрактной форме: a1a2b2b1 – a1 («скворец») совпадает с b1 («был устал»), в то время как a2 («кошки») совпадает с b2 («хотеть»)[137].

Если вы спросите Канзи, кто устал, он вряд ли даст вам правильный ответ. Животные не понимают таких сложных структур. Двум группам обезьян – это были тамарины – вечером в течение 20 минут дали прослушать разные слоги. Одна группа слышала комбинации, составленные по правилу (AB)n, другая – AnBn. Утром их проверили. Тамарины слышали четыре последовательности звуков, которые совпадали с услышанным вечером, и четыре, которые не совпадали. При несовпадении тамарины должны были поворачивать голову. Задания на первый тип синтаксиса они выполнили, а вот со вторым не справились[138].

Маленьких детей этим правилам никто специально не учит, они усваивают их сами автоматически. Получается, что в мозге человека есть нечто, что позволяет ему понимать и усваивать этот тип соединения элементов. А. Фридерици предположила, что раз обезьяны справляются с простым синтаксисом, значит, в мозге за него отвечает более старая (филогенетически) зона. А сложный синтаксис – задача более молодой структуры. Она проанализировала существующие научные исследования того, как мозг обрабатывает синтаксис. За простой синтаксис отвечает старшая часть зоны Брока ВА 47, а за сложный – молодая ВА 44/45[139].

У приматов зона Брока слева в семь раз меньше, чем у людей, и нервные связи между ВА44 и зоной Вернике очень слабо выражены. В этом учёные видят возможную причину, почему сложный синтаксис им не по зубам. Это предположение подтверждает тот факт, что у детей при рождении этот верхний путь тоже не развит. И только с возрастом ребёнок лучше понимает и строит сложные предложения[140].

Чтобы люди заговорили, матери-природе пришлось улучшить наш мозг в двух местах. Напрямую соединить моторную кору с органами речи и особым способом связать зону Брока и Вернике.

Языковой мутант Хомского

Ноам Хомский – интеллектуальный гигант лингвистической мысли XX века – предложил свою версию происхождения языка. Не более чем 80 тысяч лет назад, ещё до того как наши предки покинули Африку, в одной небольшой группе людей родился ребёнок с необычной мутацией. Хомский условно назвал его Прометеем. Мутация изменила нейронные связи в мозге человека и породила вычислительную операцию Соединение (Merge). Она подарила Прометею ряд преимуществ как для общения, так и для мышления. Он смог создавать множество новых выражений, стал мыслить иначе. Эту способность он передал своим потомкам, от которых произошли все живущие сейчас люди[141]. Идея интересная, но дискуссионная. Большие изменения не случаются из-за одной-единственной мутации. И даже если это случилось, то как Прометей понял, что он может говорить? С кем мог поговорить мутант-одиночка? И в чём эволюционная выгода от этой мутации? В начале 2020 года учёные оценили возможность появления такой мутации у человека и её закрепления в геноме, проанализировав эволюционную динамику. Их вывод: сценарий Хомского маловероятен[142].

Ген языка

Ещё в 50-е годы 20 века Хомский говорил о том, что язык – биологическая программа. Она запускается в мозге, когда ребёнок слышит речь, и настраивается на язык окружения. Скорее всего, должен существовать какой-то языковой ген, общий для всех людей. Но как его найти среди более чем 20 тысяч генов?

В 1990 году мир узнал о семье, которую учёные условно назвали КЕ. Половина её членов – 15 человек – в трёх поколениях страдали вербальной апраксией. Они с трудом произносили звуки, слоги и слова. Их речь была настолько невнятной, что они даже выучили язык жестов, чтобы их понимали. Сами они тоже не очень хорошо понимали других людей. В школе у детей возникали проблемы с чтением, письмом и грамматикой.

Учёные сделали генетический анализ и обнаружили, что у членов семьи с проблемами речи аллель гена FOXP2 в 7-й хромосоме отличается от нормальной. А МРТ показала, что зоны, отвечающие за планирование и координацию движений рта, губ, языка, у них меньшего размера. Медийный мир обрадовался и поспешно окрестил FOXP2 геном языка и геном грамматики. И напрасно. FOXP2 не уникален для людей. Его нашли у многих животных – обезьян, грызунов, рептилий, рыб и птиц. У каждого вида свой вариант.

Основная задача FOXP2 – включать и выключать другие гены. У него около 100 генов-мишений, и на сегодняшний день не все из них известны. Мы знаем, что он регулирует образование связей между нейронами в мозге и контролирует движения нижней части лица.

Чтобы понять, как он работает и на что влияет, учёные провели ряд генетических экспериментов с животными. Если мышатам ломали две копии этого гена, они плохо двигались и быстро умирали. Мышки с одной копией жили так же долго, как их нормальные сородичи. Только они хуже осваивали новые движения и меньше пищали в детстве. Певчие птицы со сломанным FOXP2 с трудом выучивали свои песни. Трансгенные мышки с человеческим вариантом FOXP2 быстрее нормальных сородичей научились правильно бегать по лабиринту. Оказалось, что у них более длинные отростки-дендриты в тех частях мозга, которые помогают автоматизировать действия, и нейроны связываются друг с другом быстрее[143],[144].

Человеческая версия гена отличается от животных вариантов количеством аминокислот. С мышами у нас разница в три аминокислоты. С шимпанзе – две. Некоторые исследователи считают, что эта разница и привела к появлению языка у людей. Дискуссия по этому поводу продолжается.

Неандертальцы (и денисовцы) имели современный вариант FOXP2. Значит, он появился и закрепился в геноме человека до эволюционного раскола между нами и неандертальцами, не позже чем 500 тысяч лет назад. Но незначительный участок этого гена у них всё-таки немного отличается от нашего. Возможно, что у неандертальцев было своё подобие языка. Во всяком случае свои органы речи они уже могли контролировать.

Почему люди заговорили

Ответить на этот вопрос ещё сложнее, чем на предыдущий. По какой бы причине они это ни сделали, но язык оказался очень выгодным приобретением. Настолько выгодным, что из всех видов ранних людей выжил только наш.

В отличие от других приматов люди ходят на двух ногах. В этом есть свои плюсы и минусы. Например, самки обезьян носят своих детёнышей на спине. Малыш цепляется за шерсть матери и висит, а мать может заниматься поиском пищи. А вот наши предки не только стали ходить на двух ногах, но ещё и облысели – потеряли свой шерстяной покров. Теперь матери были вынуждены носить своих детёнышей на руках. И как теперь им искать и собирать пищу – подземные корешки, орехи, насекомых? Ответ очевиден, положить ребёнка на землю. Мир ранних людей был полон опасностей, могла незаметно подползти змея и укусить малыша, мог напасть хищник. Чтобы контролировать своего ребёнка, мать издавала разные звуки. А ребёнок, в свою очередь, звуками просил еды или взять его на руки. Дети, которые больше произносили разных звуков, получали больше внимания матери и имели лучшие шансы на выживание. Кроме того, интервал между родами у людей меньше, чем у других приматов, а значит, детям приходилось конкурировать с братьями и сёстрами за внимание матери. Когда именно люди стали привлекать к воспитанию своих отпрысков нянек – бабушек, сестёр, старших родственников, точно неизвестно. Но это тоже могло сыграть свою роль. Ведь теперь детишкам приходилось бороться за внимание воспитателя с большим числом конкурентов.

В животном мире самцы конкурируют друг с другом за внимание самки. Люди не исключение. Женщины предпочитают мужчин с более низкими голосами, они кажутся более сильными и мужественными. Следовательно, такие мужчины имели больше детей, чем другие. Низкий голос – это следствие опущенной гортани. Но эта теория не объясняет, почему научились говорить женщины и дети[145].

Люди, как и другие приматы, живут большими группами. Насколько большой может быть группа, зависит от размера мозга. Эту взаимосвязь установил британский антрополог и эволюционный психолог Робин Данбар (Robin Dunbar). Приматы живут группами по 50 особей, люди – по 150. При оптимальном размере группы они находят достаточно еды, вместе успешно охотятся, присматривают за детьми, активно строят отношения. Такой большой стаей можно жить, только если все хорошо относятся друг к другу. Приматы по очереди ухаживают друг за другом, выискивают в шерсти насекомых, чешут друг друга. Это груминг или социальный уход за телом. Чем больше особи друг за другом ухаживают, тем крепче между ними связь и лучше отношения.

Но груминг отнимает много времени. И чем больше группа, тем больше времени нужно для хороших отношений. И тем меньше времени остаётся на поиск еды. Ранние люди должны были придумать такой вид груминга, который бы позволил и время сэкономить, и как можно больше соплеменников ублажить. Им стали сначала смех, а позже пение. При смехе и пении, как и при груминге, выделяются гормоны счастья. Смеяться может одновременно три особи. А петь ещё больше. Ещё один плюс пения – петь можно и в темноте. Кроме того, 400 тысяч лет назад люди подчинили себе огонь. Днём они искали еду, а вечером собирались вокруг костра и пели. Мы и сегодня так живём: днём работа, а вечером общение с друзьями[146].

Согласно другому сценарию язык произошёл не от пения и не от других естественных звуков, а от жестов. Наши родственники-приматы хоть и не способны выучивать новые звуки, зато прекрасно контролируют свои руки. В разных ситуациях их жесты имеют разный смысл. Приматы выучивают жесты от других, придумывают новые. Человеческие дети, прежде чем начинают говорить, тоже активно используют жесты. Когда они становятся старше, к ним добавляется речь, а сами жесты не исчезают. Некоторые народы активно и эмоционально приправляют свою речь жестами. Поэтому вполне логично предположить, что сначала люди общались жестами.

Сначала жесты напоминали то, что изображали. Например, «дым» – растопыренные веером пальцы, направленные вверх. Со временем они упрощались и теряли свою наглядность[147],[148]. Синтаксис тоже появился сначала в жестах. И только позже люди сменили руки на язык. Зачем это было нужно, если и так всё было хорошо? Рукам нашли другое применение – изготовление орудий. Хомо эргастеры целый миллион лет не придумывали новые орудия и не улучшали уже имеющиеся – видимо, потому, что руки были заняты разговорами.

Какие есть основания думать, что жестовый язык стал вокальным? Что вы делаете, когда едите? Берёте еду и подносите её ко рту. Благодаря этому простому действию между ртом и рукой образовались прочные нейронные связи. Эксперименты это подтверждают. Людей просили одновременно брать рукой предметы и открывать рот. Чем больше был предмет, тем шире испытуемые открывали рот. Первоначальные пищевые связи рта и руки со временем переквалифицировались в языковые[149].

Зеркальные нейроны

Случалось ли с вами такое, что вы начинали зевать, увидев, как кто-то зевнул? А чувствуете ли вы боль в пальце, когда видите швею, уколовшуюся иголкой? А плачете ли Вы, когда смотрите грустный фильм? Переживаете за героев как за самих себя? Это из-за зеркальных нейронов – особых нейронов, которые загораются не только, когда мы что-то делаем, но и когда смотрим, как это делают другие. Их открыли случайно в 90-х годах. В своей лаборатории в городе Парма, Италия, Джаккомо Ризолатти с коллегами изучал нейроны, которые контролируют движения рук и рта. Для этого макакам имплантировали в мозг тонкие электроды. Животные, например, протягивали лапку за едой, а учёные измеряли активность их нейронов. Ближе к вечеру Ризолатти сам потянулся за изюмом и случайно увидел, что мозг макаки активировал тот же самый нейрон, который горит, когда она сама тянется за изюмом.

Учёные решили, что зеркальные нейроны помогают обезьянам понять, что делают другие и с какой целью[150]. Они назвали их зеркальными, потому что они как бы отражают действие другого и предугадывают его вероятный результат. Кроме того, оказалось, что эти нейроны загораются и в том случае, когда животное слышит звук, обычно сопровождающий это действие, например, когда разбивают орех. Зачем конкретно обезьянам нужны зеркальные нейроны, вопрос остаётся открытым.

Долгое время учёные сомневались, а есть ли зеркальные нейроны у людей. По этическим соображениям провести эксперимент на людях они не могли. Но в 2010 году исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, США, нашли зеркальные нейроны у пациентов с имплантированными электродами для лечения эпилепсии. Эти клетки загорались, когда пациенты выполняли сами или наблюдали хватательные движения рукой, а также выражали эмоции на лице или видели их у других.

Зеркальные нейроны начали своё триумфальное шествие. Ими объясняли многие явления – от заразительного зевания до восприятия речи, музыки, эмпатию, альтруизм, эмоции, имитацию, даже аутизм. Им приписали ответственность за появление в человеческом обществе культуры и религии.

Но как они связаны с языком? Зона мозга F5, где первоначально у макак нашли зеркальные нейроны, анатомически соответствует зоне Брока у людей. Зеркальные нейроны объявили механизмом, благодаря которому люди понимают жесты и действия других и могут их имитировать. Сторонники жестовой теории происхождения языка сочли их доказательством своей правоты.

Грегори Хиккок посвятил критике зеркальных нейронов целую книгу. Один из его контраргументов: если теория зеркальных нейронов верна, то нарушения в моторной системе речи вызывали бы проблемы с пониманием. Но это не так. При афазии Брока люди не могут говорить, но понимают речь. Кроме того, идея, что зеркальные нейроны необходимы для понимания движения, тоже неверна. Например, собака может вычислить по движению хозяина, в каком направлении её хозяин бросает палку, а сама не может её бросить. Мы понимаем, как летают птицы, хотя сами летать не можем[151].

Никто не спорит с тем, что у неандертальцев ещё не было языка в современном смысле слова – с синтаксисом. Но благодаря гену FOXP2 они уже контролировали свой речевой аппарат. Получается, что синтаксис появился позже речи. Это разрушает идею сторонников жестового языка, что сначала появились жесты и синтаксис, а речь развилась намного позднее.

Модель происхождения языка Уильяма Текумсэ Фитча

Любой из сценариев происхождения языка концентрируется на каком-то одном аспекте. Как слепцы, ощупывающие слона, исследователи не видят всей картины. Эволюционный биолог и когнитивный психолог Уильяма. Текумсэ Фитч (W. Tecumseh Fitch) считает, что пролить свет на происхождение языка может сравнение человека с другими животными, обладающими похожими способностями, и данные палеогенетики. Он проанализировал доступные на сегодня данные из разных наук и разработал элегантную, на мой взгляд, модель эволюции языка. Она состоит из четырёх этапов, на каждом из которых люди приобретали новую, важную для языка способность[152].

Наши предки

кто (вид)

когда

где

объём мозга

австралопитеки

4,4–1,1 млн. лет назад

озёра Туркан и Виктория в Восточной Африке, Южная Африка

400 – 550 см^3

как у шимпанзе,

(рост 120–140 см)

От австралопитеков произошли первые Homo:

Homo habilis, Homo rudolfensis

Человек умелый/

Homo habilis

2,3–1,65 млн. лет назад

Эфиопия, танзания, кения и Южная Африка

550-630 см^3

(рост 140 см)

Человек рудольфийский/

Homo rudolfensis

2,4–1,8 млн. лет назад

озеро Туркан, озеро Малави, Южная Эфиопия

600 -700 см^3

(рост 155 см)

От одного из них произошли Homo erectus и Homo ergaster/ heidelbergensis (через промежуточный вид Homo antecessor)

Человек гейдельбергский/ эргастер

Homo ergaster/ heidelbergensis

1,8–1,0 млн. лет назад

Европа, Кавказ, Марокко и Восточная Африка

720 – 1250 см^3

Человек прямоходящий /Homo erectus

1,8–1,0 млн. лет назад

Юго восточная Азия, Китай, Восточная и Южная Африка

720 – 1250 см^3

270–440 тысяч лет назад гейдельбергские людиразделились на неандертальцев и сапиенсов

Неандертальский человек/

Homo neandertalensis

220 – 270 тыс. лет назад

Израиль, Чёрное море, Восточная Турция, Персия, Афганистан, Испания, Франция, Германия и Англия

1400–1900 см^3

(рост 160 см, массивное, мускулистое тело(

Человек разумный

Homo sapiens

600 – 150 тыс. лет назад

(произошёл от африканской формы эректусов)

Восточная Африка,

Южная Африка – 150 тысяч лет назад,

Северная Африка и Малая Азия -

100 тысяч лет назад

1000–1850 см^3

Таблица антропогенеза составлена по:

1. Roth, G. (2010). Wie einzigartig ist der Mensch? Wie einzigartig ist der Mensch? Spektrum Akademischer Verlag. https://doi.org/10.1007/978-3-8274-2719-9 – Ss. 367–372;

2. Junker, T. Die Evolution der Menschen. Verlag C.H.Beck, 2008 – Ss. 21–43.

Первый этап – пение. Австралопитеки повторяли и выучивали друг от друга новые звуки и по-разному соединяли их. Они научились контролировать свой голосовой аппарат. Во всех существующих культурах есть музыка и пение. На следующем этапе хомо эректусы добавили к песням жесты. Комбинируя их, они обменивались информацией и проводили ритуалы. В наследство от них нам достались танцы, музыка, пантомима и групповые ритуалы. Аналоги первых двух этапов мы можем найти в животном мире. А третий – чисто человеческая новинка. Язык развивали гейдельбергские люди. Их жесты и звуки получили свои значения. Они обменивались информацией только со своими родственниками, обычно это были родители и дети. И это был честный язык. Ложная информация могла навредить, а родственник погибнуть.

Последняя ступень – синтаксический язык – возник у хомо сапиенсов 200—80 тысяч лет назад. На этой ступени появился сложный синтаксис[153] – такие предложения со вставками, как:

The boy who kicked the dog chased the girl – Мальчик, который пнул собаку, погнался за девочкой.

Слова объединяются в словосочетания, а они, в свою очередь, в предложения. Структуру таких предложений можно представить в виде дерева. Между словами «мальчик» и «погнался» стоит ещё много других слов, но при этом мы с лёгкостью понимаем, что они связаны между собой. Это и есть иерархическое дерево. При этом животные не могут связывать между собой единицы, находящиеся на некоторой дистанции друг от друга. Они интерпретируют их как «собака погналась за девочкой».

Подобные предложения возникали в речи наших предков случайно. Важную роль в их распространении сыграли дети. Они распознавали и понимали новые структуры быстрее и эффективнее. Дети росли, а способность оставалась. И они передавали информацию уже не только своим близким, но и всем остальным сородичам. Люди могут и любят обрабатывать информацию иерархически – объединяя единицы в группы и древовидные структуры. У. Т. Фитч предложил гипотезу дендрофилии (от греческого «любовь к деревьям»). Эта способность требует дополнительных умственных вычислений, которые недоступны животным. Этими вычислениями у людей занимается зона Брока, которая у людей в семь раз больше, чем у шимпанзе. У людей там находится вспомогательная память, которая сохраняет кусочки входящей информации и помогает строить «дерево» предложения. Скорее всего, в разных регионах зоны Брока сохраняется разная информация – в одном регионе слоги, в другом – слова и фразы, в третьем – значения и смыслы. У. Т. Фитч признаёт, что нужны дополнительные исследования этого вопроса[154].

Рис. 35 Отображение регулярных и сверхрегулярных компонентов обработки в мозге. Последовательная обработка осуществляется через вентральный путь общий с другими приматами (б, синий), в то время как вспомогательная память, необходимая для сверхрегулярной обработки, реализуется в области Брока нижней лобной коры (б, зелёный), через дорсальные соединения сильно развита только у человека (красные стрелки). Из: Fitch, W. T. (2018). What animals can teach us about human language: the phonological continuity hypothesis. Current Opinion in Behavioral Sciences, 21, 68–75. doi:10.1016/j.cobeha.2018.01.014, under Creative Commons CC-BY-NC-ND license

Несмотря на огромное количество накопленных данных, многообразие мнений, теорий и сценариев, учёные ещё далеки от полного понимания того, что произошло сотни тысяч лет назад и как люди получили способность говорить. Чтобы ответить на эти вопросы, исследователи даже пытались научить животных языку. И им это в определённой степени удавалось. Сильная эмоциональная привязанность тюленя Гувера, слона Кошика и других животных к своим опекунам помогла им общаться на человеческом языке. А смогут ли люди – самые умные и развитые существа на планете – выучить язык своих младших братьев? Смогут ли освоить его на таком же уровне, как это удалось некоторым животным?

Благодарности

Эта книга появилась на свет благодаря поддержке и помощи многих людей. Огромную благодарность выражаю доктору биологических наук, профессору Ольге Геннадьевне Литовченко за идею написать книгу о языке и мозге, за моральную поддержку и веру в меня.

Я безгранично благодарна международной программе для журналистов European Journalism-Fellowship и фонду Генриха Бёлля за финансовую поддержку моего проекта „Язык в мозге“, который стал основой этой книги. Не думая о том, где и как заработать денег, как совместить работу и написание книги, жила я целый год в Берлине, училась в университете, собирала материал для книги.

Хочу выразить благодарность профессору Александру Гёрке (Alexander Görke) руководителю программы European Journalism-Fellowship и госпоже Мехтхильд Петратис (Mechthild Petratis) за возможность принять участие в программе, за советы и помощь в работе над проектом. Большое спасибо говорю коллегам – писателям и журналистам, которые принимали участие в программе. Общение с вами вдохновляло меня весь год. Я многому у вас научилась, друзья!

Хочу поблагодарить своего сурового, но справедливого бета-ридера Анастасию Петрову. Спасибо всем моим студентам, которые меня вдохновляли.

И конечно же, большое спасибо моей семье.

Об авторе

Воробей Инна Александровна – кандидат филологических наук, доцент, научный журналист – фрилансер.

В 2017–2018 гг. получила международный грант от программы European Journalism-Fellowship и фонда Генриха Бёлля на работу над журналистко-научным проектом «Язык в мозге»

Примечания

1

Kemmerer D. (2014). Cognitive Neuroscience of Language. Cognitive Neuroscience of Language. Psychology Press. https://doi.org/10.4324/9781315764061 P. 3.

2

Eckold M. (2016). Eine kurze Geschichte von Gehirn und Geist. Woher wir wissen, wie wir fühlen und denken. Pantheon Verlag. 256 S. – S. 123–124.

3

Eckoldt M. (2016). Eine kurze Geschichte von Gehirn und Geist. Woher wir wissen, wie wir fühlen und denken. Pantheon Verlag. 256 S. – S. 136–139.

4

https://www.spektrum.de/magazin/das-zweiwegemodell/1122964

5

https://naked-science.ru/article/top/10-fastest-supercomputers

6

https://nplus1.ru/material/2018/04/03/govorun-PC

7

По имени автора теста Джун Вада.

8

Bear M.F., Connors B.W., Paradiso M.A. (2009). Neurowissenschaften: ein grundlegendes Lehrbuch für Biologie, Medizin und Psychologie. Heidelberg: Spektrum Akad. Verl., 980 S. – S. 700.

9

Нейромедиаторы – химические вещества одной из трёх химических групп – аминокислоты, моноамины и пептиды. Аминокислоты и монамины – маленькие органические молекулы, они хранятся в синаптических пузырьках – везикулах. Пептиды – большие молекулы, они хранятся в секреторных пузырьках. Они часто встречаются в одних и тех же аксонах. При разных условиях освобождаются разные медиаторы. Разные нейроны в мозге выделяют разные трансмиттеры. Глутаминовая кислота – возбуждающий медиатор, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) – тормозный медиатор, и глицин – в спинном мозге тормозит, в головном – возбуждает сигналы.

10

Bear M.F., Connors B.W., Paradiso M.A. (2009). Neurowissenschaften: ein grundlegendes Lehrbuch für Biologie, Medizin und Psychologie. Heidelberg: Spektrum Akad. Verl. 980 S. – S. 107–110.

11

Azevedo F.A.C., Carvalho L.R.B., Grinberg L.T., Farfel J.M., Ferretti R.E.L., Leite R.E.P… Herculano-Houzel S. (2009). Equal numbers of neuronal and nonneuronal cells make the human brain an isometrically scaled-up primate brain. Journal of Comparative Neurology, 513(5), 532–541. https://doi.org/10.1002/cne.21974

12

Pulvermüler F. (2018). Neural reuse of action perception circuits for language, concepts and communication. Progress in Neurobiology. Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2017.07.001

13

https://loop.frontiersin.org/people/931/bio

14

Quian Quiroga R. & Kreiman G. (2010). Postscript: About Grandmother Cells and Jennifer Aniston Neurons. Psychological Review, 117(1), 297–299. https://doi.org/10.1037/0033-295X.117.1.297

15

The World Atlas of Language Structure Online. https://wals.info/chapter/2

16

The World Atlas of Language Structure Online. https://wals.info/chapter/1

17

https://en.wikipedia.org/wiki/David_Poeppel

18

https://www.mpg.de/8299802/empirische_aesthetik_poeppel

19

https://youtu.be/-1su5DWUYXo

20

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

21

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

22

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

23

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

24

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

25

Личная беседа, март 2018.

26

https://www.hanser-literaturverlage.de/autor/gregory-hickok/

27

Hickok G. & Poeppel D. (2007, May). The cortical organization of speech processing. Nature Reviews Neuroscience. https://doi.org/10.1038/nrn2113

28

https://en.wikipedia.org/wiki/Angela_D._Friederici

29

Friederici A.D. & Chomsky N. (2017). Language in our brain: The origins of a uniquely human capacity. Language in Our Brain: The Origins of a Uniquely Human Capacity (pp. 1¨C284). The MIT Press.

30

Mäß B., Friederici A.D., Damian M., Meyer A.S. & Levelt W.J.M. (2002). Semantic category interference in overt picture naming: Sharpening current density localization by PCA. Journal of Cognitive Neuroscience, 14(3), 455–462. https://doi.org/10.1162/089892902317361967

31

Friederici A.D. & Chomsky N. (2017). Language in our brain: The origins of a uniquely human capacity. Language in Our Brain: The Origins of a Uniquely Human Capacity (pp. 1-284). The MIT Press.

32

Kemmerer D. (2014). Cognitive Neuroscience of Language. Cognitive Neuroscience of Language. Psychology Press. https://doi.org/10.4324/9781315764061

33

Garrett, Merrill F. Spech errors, Psycholgy of Elsevier Ltd, 2015 International Encyclopedia of the Social & Behavioral Sciences. Pp. 229–234.

34

Fromkin V., Krashen S., Curtiss S., Rigler D. & Rigler M. (1974). The development of language in genie: a case of language acquisition beyond the «critical period». Brain and Language, 1(1), 81—107. https://doi.org/10.1016/0093-934X(74)90027-3

35

Mollica F. & Piantadosi S.T. (2019). Humans store about 1.5 megabytes of information during language acquisition. Royal Society Open Science, 6(3). https://doi.org/10.1098/rsos.181393

36

Kuhl P.K. (2004). Early language acquisition: cracking the speech code. Nature Reviews Neuroscience, 5(11), 831–843. doi:10.1038/nrn1533

37

Beauchemin M., Gonzalez-Frankenberger B., Tremblay J., Vannasing P., Martinez-Montes E., Belin P., …Lassonde M. (2010). Mother and Stranger: An Electrophysiological Study of Voice Processing in Newborns. Cerebral Cortex, 21(8), 1705–1711. doi:10.1093/cercor/bhq242

38

Mampe B., Friederici A.D., Christophe A. & Wermke K. (2009). Newborns’ Cry Melody Is Shaped by Their Native Language. Current Biology, 19(23), 1994–1997. doi:10.1016/j.cub.2009.09.064

39

Bruderer, A. G., Kyle Danielson, D., Kandhadai, P., & Werker, J. F. (2015). Sensorimotor influences on speech perception in infancy. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 112(44), 13531—13536. https://doi.org/10.1073/pnas.1508631112

40

Friederici, A. D., Friedrich, M., & Christophe, A. (2007). Brain Responses in 4-Month-Old Infant Are Already Language Specific. Current Biology, 17(14), 1208–1211. https://doi.org/10.1016/j.cub.2007.06.011

41

Jusczyk P.W., Houston D.M. & Newsome M. (1999). The Beginnings of Word Segmentation in English-Learning Infants. Cognitive Psychology, 39(3–4), 159–207. https://doi.org/10.1006/cogp.1999.0716

42

Kuhl, P. K. (2004, November). Early language acquisition: Cracking the speech code. Nature Reviews Neuroscience. https://doi.org/10.1038/nrn1533

43

Piazza, E. A., Iordan, M. C., & Lew-Williams, C. (2017). Mothers Consistently Alter Their Unique Vocal Fingerprints When Communicating with Infants. Current Biology, 27(20), 3162–3167.e3. https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.08.074

44

Jakobson R. (1962) Why 'mama' and 'papa'? // Jakobson, R. Selected Writings, Vol. I: Phonological Studies, Pp. 538–545. The Hague: Mouton.

45

Friederici A.D. & Chomsky N. (2017). Language in our brain: The origins of a uniquely human capacity. Language in Our Brain: The Origins of a Uniquely Human Capacity (pp. 1—284). The MIT Press.

46

Pace A., Luo R., Hirsh-Pasek K. & Golinkoff R.M. (2017). Identifying Pathways Between Socioeconomic Status and Language Development. Annual Review of Linguistics, 3(1), 285–308. https://doi.org/10.1146/annurev-linguistics-011516-034226

47

McGillion, M., Pine, J. M., Herbert, J. S., & Matthews, D. (2017). A randomised controlled trial to test the effect of promoting caregiver contingent talk on language development in infants from diverse socioeconomic status backgrounds. Journal of Child Psychology and Psychiatry and Allied Disciplines, 58(10), 1122–1131. https://doi.org/10.1111/jcpp.12725

48

Romeo R.R., Leonard J.A., Robinson S.T., West M.R., Mackey A.P., Rowe M.L. & Gabrieli J.D.E. (2018). Beyond the 30-Million-Word Gap: Children’s Conversational Exposure Is Associated With Language-Related Brain Function. Psychological Science, 29(5), 700–710. https://doi.org/10.1177/0956797617742725

49

https://kathyhirshpasek.com/language/

50

На вопросы центра ответили по телефону 1600 человек из разных регионов России.

51

https://wciom.ru/index.php?id=236&uid=9924

52

https://wciom.ru/index.php?id=236&uid=672

53

К сожалению, в опросе 2014 года такой вопрос не задавали. Поэтому мы не узнаем, изменилось ли число людей, владеющих свободно иностранными языками.

54

Murakami H. Vom Beruf Schriftsteller. Btb-Verlag, 2018. S. 152–153 (Перевод с немецкого мой. – И. В.).

55

https://wciom.ru/index.php?id=236&uid=9924

56

https://www.humboldt-professur.de/en/preistraeger/preistraeger-2011/clahsen-harald

57

https://www.francoisgrosjean.ch/myths_en.html

58

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

59

Stein M., Federspiel A., Koenig T., Wirth M., Lehmann C., Wiest R., … Dierks T. (2009). Reduced frontal activation with increasing 2nd language proficiency. Neuropsychologia, 47(13), 2712–2720. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2009.05.023

60

Renner F., Kersbergen I., Field M. & Werthmann J. (2018). Dutch courage? Effects of acute alcohol consumption on self-ratings and observer ratings of foreign language skills. Journal of Psychopharmacology, 32(1), 116–122. https://doi.org/10.1177/0269881117735687

61

Guiora A.Z., Acton W.R., Erard R. & Strickland F.W. (1980). The effects of benzodiazepine (valium) on permeability of language ego boundaries. Language Learning, 30(2), 351–361. https://doi.org/10.1111/j.1467–1770.1980.tb00323.x

62

Beschin N., de Bruin A. & Della Sala S. (2016, August 1). Compulsive foreign language syndrome: A clinical observation not a mystery. Cortex. Masson SpA. https://doi.org/10.1016/j.cortex.2016.04.020

63

Моисеенко А. Наташа Бекетова говорит на 120 языках // Комсомольская правда. 2003. 24 марта. https://www.ugra.kp.ru/daily/23021/3332/

64

Klein D., Mok K., Chen J.K. & Watkins K.E. (2014). Age of language learning shapes brain structure: A cortical thickness study of bilingual and monolingual individuals. Brain and Language, 131, 20–24. https://doi.org/10.1016/j.bandl.2013.05.014

65

Mårtensson J., Eriksson J., Bodammer N.C., Lindgren M., Johansson M., Nyberg L. & Lövdén M. (2012). Growth of language-related brain areas after foreign language learning. NeuroImage, 63(1), 240–244. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2012.06.043

66

Pliatsikas C., Johnstone T. & Marinis T. (2014). Grey matter volume in the cerebellum is related to the processing of grammatical rules in a second language: A structural voxel-based morphometry study. Cerebellum, 13(1), 55–63. https://doi.org/10.1007/s12311-013-0515-6

67

Pliatsikas C., DeLuca V., Moschopoulou E. & Saddy J.D. (2017). Immersive bilingualism reshapes the core of the brain. Brain Structure and Function, 222(4), 1785–1795. https://doi.org/10.1007/s00429-016-1307-9

68

Schlegel A.A., Rudelson J.J. & Tse P.U. (2012). White matter structure changes as adults learn a second language. Journal of Cognitive Neuroscience, 24(8), 1664–1670. https://doi.org/10.1162/jocn_a_00240

69

В англоязычной научной литературе это явление называют «TOT-phenomenon» или «ТОТ-state», от английского выражения «tip-of-the-tongue».

70

Maril A., Simons J.S., Weaver J.J. & Schacter D.L. (2005). Graded recall success: An event-related fMRI comparison of tip of the tongue and feeling of knowing. NeuroImage, 24(4), 1130–1138. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2004.10.024

71

Schwartz B.L. & Metcalfe J. (2011). Tip-of-the-tongue (TOT) states: Retrieval, behavior, and experience. Memory and Cognition, 39(5), 737–749. https://doi.org/10.3758/s13421-010-0066-8

72

Babcock L. & Vallesi A. (2017). Are simultaneous interpreters expert bilinguals, unique bilinguals, or both? Bilingualism, 20(2), 403–417. https://doi.org/10.1017/S1366728915000735

73

Интервью – февраль, 2018 год.

74

Там же.

75

Hernandez A. (2013). The Bilingual Brain. Oxford University Press.

76

Мультилингвы выучивают свои языки в раннем детстве.

77

Эрард М. Феномен полиглотов. М.: Альпина Бизнес Букс, 2013.

78

https://ru.wikipedia.org/wiki/Мельников, _Вилли

79

Никуличева Д. Как найти свой путь к иностранным языкам. Лингвистические и психологические стратегии полиглотов. Флинта, 2009.

80

Лингвогобелены Вилли Мельникова можно посмотреть здесь: -art.ru/gallery/lingvogobelen/index.html

81

Эрард М. Феномен полиглотов. М.: Альпина Бизнес Букс, 2013.

82

https://www.kommersant.ru/doc/1852256

83

Никуличева Д. Как найти свой путь к иностранным языкам. Лингвистические и психологические стратегии полиглотов. Флинта, 2009. С. 135.

84

https://www.newyorker.com/culture/personal-history/emilia-clarke-a-battle-for-my-life-brain-aneurysm-surgery-game-of-thrones

85

https://www.ted.com/talks/jill_bolte_taylor_my_stroke_of_insight

86

https://www.youtube.com/watch?v=9Q62kvUp8qI&t=30s

87

www.hackneygazette.co.uk/news/health/strangers-assumed-mum-was-drunk-1-4346219

88

В России и на Западе используют разные подходы к классификации афазий. На Западе опираются на модель Лихтгейма – Вернике, доработанную Норманом Гешвиндом. В России распространена классификация нейропсихолога А. Р. Лурии. Так как основная масса нейроисследований языковых нарушений проводится зарубежными учёными, я сосредоточусь на западной классификации.

89

Лурия А. Р. Основные проблемы нейролингвистики. Изд-во Московского университета, 1975. – С. 78.

90

Teive H.A.G., Munhoz R.P. & Caramelli P. (2011). Historical aphasia cases: «Tan-tan», «Vot-vot», and «Cré nom!» Arquivos de Neuro-Psiquiatria, 69(3), 555–558. https://doi.org/10.1590/s0004-282x2011000400027

91

По А.Р. Лурия сенсорная, акустико-мнестическая.

92

https://postnauka.ru/faq/76344

93

Лурия А. Р. Основные проблемы нейролингвистики. Изд-во Московского университета, 1975. – С. 136.

94

Fridriksson J., Yourganov G., Bonilha L., Basilakos A., Den Ouden D. B. & Rorden C. (2016). Revealing the dual streams of speech processing. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 113(52), 15108—15113. https://doi.org/10.1073/pnas.1614038114

95

Fridriksson J., Den Ouden D.B., Hillis A.E., Hickok G., Rorden C., Basilakos A., Bonilha L. (2018). Anatomy of aphasia revisited. Brain, 141(3), 848–862. https://doi.org/10.1093/brain/awx363

96

Этот и другие примеры афазии при многоязычии взяты из Hernandez A. (2013). The Bilingual Brain.

97

Patterson K., Nestor P.J. & Rogers T.T. (2007). Where do you know what you know? The representation of semantic knowledge in the human brain. Nature Reviews Neuroscience, 8(12), 976–987. doi:10.1038/nrn2277

98

Ullman, M. T. (2001). A neurocognitive perspective on language: The declarative/procedural model. Nature Reviews Neuroscience, 2(10), 717–726. https://doi.org/10.1038/35094573

99

Интервью с О.Драгой опубликовано в сургутской газете «Новый город», сентябрь 2016 года.

100

В первом случае в английском языке нужно добавить к слову окончание s, а во втором – ed.

101

Friederici, A. D. (2006, December 21). The Neural Basis of Language Development and Its Impairment. Neuron. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2006.12.002

102

https://www.businessinsider.com/stuttering-celebrities-famous-people-2019-11

103

https://www.cbs.mpg.de/Stottern-im-Gehirn

104

Учёные различают рабочую память и кратковременную. Кратковременная память поддерживает небольшие объёмы информации в активном состоянии. То, что это два разных хранилища информации, доказывают случаи пациентов с антероградной амнезией – неспособностью запоминать новые факты и эпизоды из жизни. Однако они ненадолго – до 30 секунд – сохраняют небольшое количество информации.

105

Amici F., Sánchez-Amaro A., Sebastián-Enesco C., Cacchione T., Allritz M., Salazar-Bonet J. & Rossano F. (2019). The word order of languages predicts native speakers’ working memory. Scientific Reports, 9(1). https://doi.org/10.1038/s41598-018-37654-9

106

https://www.spektrum.de/news/ein-fast-perfektes-gedaechtnis/1188923

107

Hagoort P. (2013). MUC (memory, unification, control) and beyond. Frontiers in Psychology, 4(JUL). https://doi.org/10.3389/fpsyg.2013.00416

108

Ullman, M. T. (2001). A neurocognitive perspective on language: The declarative/procedural model. Nature Reviews Neuroscience, 2(10), 717–726. https://doi.org/10.1038/35094573

109

Психологи, которые считали, что поведение складывается из рефлексов и реакции на стимулы из внешней среды.

110

Цит. по Harley T.A. Talking the Talk: Language, Psychology and Science. London: Taylor & Francis Group, 2017. 314 p. – P. 90.

111

Harley T.A. Talking the Talk: Language, Psychology and Science. London: Taylor & Francis Group, 2017. 314 p. – P. 90.

112

Lecours A. & Joanette Y. (1980). Linguistic and other psychological aspects of paroxysmal aphasia. Brain and Language, 10(1), 1—23. https://doi.org/10.1016/0093-934X(80)90034-6

113

Fedorenko E. & Varley R. (2016). Language and thought are not the same thing: Evidence from neuroimaging and neurological patients. Annals of the New York Academy of Sciences, 1369(1), 132–153. https://doi.org/10.1111/nyas.13046

114

Harley T.A. Talking the Talk: Language, Psychology and Science. London: Taylor & Francis Group, 2017. 314 p. – P. 101.

115

Boroditsky L. (2001). Does Language Shape Thought?: Mandarin and English Speakers’ Conceptions of Time. Cognitive Psychology, 43(1), 1—22. https://doi.org/10.1006/cogp.2001.0748

116

Boroditsky L. (2012). How the Languages We Speak Shape the Ways We Think: The FAQs. The Cambridge Handbook of Psycholinguistics. Cambridge, England: Cambridge UP, 2012. Pp. 615–632.

117

Harley T.A. Talking the Talk: Language, Psychology and Science. London: Taylor & Francis Group, 2017. 314 p.

118

Winawer J., Witthoft N., Frank M.C., Wu L., Wade A. R. & Boroditsky L. (2007). Russian blues reveal effects of language on color discrimination. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104(19), 7780–7785. https://doi.org/10.1073/pnas.0701644104

119

Boroditsky L., Schmidt L. & Phillips W. (2003). Sex, Syntax, and Semantics. In Gentner, D. & Goldin-Meadow, G. (Eds.) Language in Mind: Advances in the study of Language and Cognition (pp. 61–80). Cambridge: MIT Press.

120

Segel E. & Boroditsky L. (2011). Grammar in art. Frontiers in Psychology, 1(JAN). https://doi.org/10.3389/fpsyg.2010.00244

121

Boroditsky L., Ham W. & Ramscar M. (2019). What is universal in event perception? Comparing English & Indonesian speakers. In Proceedings of the Twenty-Fourth Annual Conference of the Cognitive Science Society (pp. 136–141). Routledge. https://doi.org/10.4324/9781315782379-61

122

Hauser, M. D. (2002). The Faculty of Language: What Is It, Who Has It, and How Did It Evolve? Science, 298(5598), 1569–1579. doi:10.1126/science.298.5598.1569

123

Kuhl, P. K., & Miller, J. D. (1975). Speech perception by the chinchilla: Voiced-voiceless distinction in alveolar plosive consonants. Science, 190(4209), 69–72. https://doi.org/10.1126/science.1166301

124

Kuhl, P. K. (1981). Discrimination of speech by nonhuman animals: Basic auditory sensitivities conducive to the perception of speech-sound categories. Journal of the Acoustical Society of America, 70(2), 340–349. https://doi.org/10.1121/1.386782

125

Harley, T. A. Talking the Talk: Language, Psychology and Science. London: Taylor & Francis Group, 2017. 314 p. – P. 39–40.

126

Tecumseh Fitch, W. (2000). The Phonetic Potential of Nonhuman Vocal Tracts: Comparative Cineradiographic Observations of Vocalizing Animals. Phonetica, 57(2–4), 205–218. doi:10.1159/000028474

127

https://homepage.univie.ac.at/tecumseh.fitch/hoover-a-talking-seal.html

128

https://en.wikipedia.org/wiki/Hoover_(seal)

129

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2017.2171

130

https://www.youtube.com/watch?v=p9XmBkDLysM

131

https://www.theguardian.com/science/video/2012/nov/01/koshik-elephant-talks-korean-video

132

Harley, T. A. Talking the Talk: Language, Psychology and Science. London: Taylor & Francis Group, 2017. 314 p. – P. 40–42.

133

Fitch, W. T. (2017, February 1). Empirical approaches to the study of language evolution. Psychonomic Bulletin and Review. Springer New York LLC. https://doi.org/10.3758/s13423-017-1236-5

134

Harley, T. A. Talking the Talk: Language, Psychology and Science. London: Taylor & Francis Group, 2017. 314 p. – P. 38.

135

https://trv-science.ru/2016/12/20/chetveronogie-slushateli/

136

Harley, T. A. Talking the Talk: Language, Psychology and Science. London: Taylor & Francis Group, 2017. 314 p. – P. 44–45.

137

Berwick, R. C., Friederici, A. D., Chomsky, N., & Bolhuis, J. J. (2013). Evolution, brain, and the nature of language. Trends in Cognitive Sciences. Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/j.tics.2012.12.002

138

Fitch, W. T. (2004). Computational Constraints on Syntactic Processing in a Nonhuman Primate. Science, 303(5656), 377–380. doi:10.1126/science.1089401

139

Friederici, A. D. (2004). Processing local transitions versus long-distance syntactic hierarchies. Trends in Cognitive Sciences, 8(6), 245–247. doi:10.1016/j.tics.2004.04.013

140

Friederici, A. D., & Chomsky, N. (2017). Language in our brain: The origins of a uniquely human capacity. Language in Our Brain: The Origins of a Uniquely Human Capacity (pp. 1-284). The MIT Press.

141

Chomsky, N. (2010). Some simple evo devo theses: How true might they be for language? In The Evolution of Human Language: Biolinguistic Perspectives (pp. 45–62). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511817755.003

142

de Boer, B., Thompson, B., Ravignani, A., & Boeckx, C. (2020). Evolutionary Dynamics Do Not Motivate a Single-Mutant Theory of Human Language. Scientific Reports, 10(1). https://doi.org/10.1038/s41598-019-57235-8

143

Schreiweis, C., Bornschein, U., Burguière, E., Kerimoglu, C., Schreiter, S., Dannemann, M., … Graybiel, A. M. (2014). Humanized Foxp2 accelerates learning by enhancing transitions from declarative to procedural performance. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 111(39), 14253—14258. https://doi.org/10.1073/pnas.1414542111

144

Fisher, S. E. (2015). A Molecular Genetic Perspective on Speech and Language. In Neurobiology of Language (pp. 13–24). Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-407794-2.00002-X

145

Tallerman, M., & Gibson, K. R. (2012). Introduction to Pat III: The prehistory of language: When and why did language evolve. In M. Tallerman & K. R. Gibson (Eds.), The Oxford Handbook of Language Evolution (pp. 239–249). Oxford: Oxford University Press. DOI: 10.1093/oxfordhb/9780199541119.013.0023

146

Dunbar, R. I. M. (2017). Group size, vocal grooming and the origins of language. Psychonomic Bulletin and Review, 24(1), 209–212. https://doi.org/10.3758/s13423-016-1122-6

147

Corballis, M. C. (2010). Did language evolve before speech? In The Evolution of Human Language: Biolinguistic Perspectives (pp. 115–123). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511817755.008

148

https://www.ted.com/talks/michael_corballis_the_origins_and_evolution_of_language

149

Corballis, M. C. (2010). Did language evolve before speech? In The Evolution of Human Language: Biolinguistic Perspectives (pp. 115–123). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511817755.008

150

https://www.dasgehirn.info/denken/im-kopf-der-anderen/spieglein-spieglein-im-gehirn

151

Hickok, G. (2010). The role of mirror neurons in speech perception and action word semantics. Language and Cognitive Processes, 25(6), 749–776. https://doi.org/10.1080/01690961003595572

152

Fitch, W. T. (2017). Empirical approaches to the study of language evolution. Psychonomic Bulletin and Review. Springer New York LLC. https://doi.org/10.3758/s13423-017-1236-5

153

AnBn – последовательности типа ААА ВВВ

154

Fitch, W. T. (2018). What animals can teach us about human language: the phonological continuity hypothesis. Current Opinion in Behavioral Sciences, 21, 68–75. doi:

Content

Воробей Инна Александровна Язык и мозг. Нейробиология раскрывает главную тайну человека

Предисловие

Как впервые нашли язык в мозге

Первая модель языка в мозге

Как устроен мозг

Левый мозг

Нейроны

Сколько нейронов в мозге

Законы мозга

Нейронные ансамбли или нейроны-одиночки

Зоны мозга, необходимые для речи

Как быстро работает мозг

Как найти место языка в мозге

Из чего состоит язык

Слог или фонема?

Где в мозге сидят слова

Человечек в мозге

Чем заняты языковые сети

Говорящий мозг

Оговорки

Джини

Критический или сенситивный период

Язык на дискете

Как изучают младенцев

Маленькие лингвисты

Первое слово – главное слово

Как дети узнают слова

Зачем людям два языка

Был ли акцент у Штирлица?

Языковой барьер

Вспомнить другой язык

Как билингвы переключают свои языки

Как второй язык изменяет мозг

Билингвизм – для мозга хорошо или плохо?

На кончике языка

Как работает мозг у синхронных переводчиков

Есть ли языковой талант?

Секрет полиглотов

Современные полиглоты

Что такое афазия?

Многоликая афазия

Афазия у многоязычных

Медленные афазии

Как вернуть потерянную речь?

Языковые проблемы у детей

Рабочая память

Суперпамять

Эпизодическая и семантическая память

Память – соединение – контроль

Модель декларативной/процедурной памяти Майкла Ульмана

Нужен ли язык, чтобы думать

Влияет ли язык на мышление

Как общаются животные

Что особенного в людях

Говорящие животные

Насколько умны животные

Что нужно животным, чтобы заговорить

Языковой мутант Хомского

Ген языка

Почему люди заговорили

Зеркальные нейроны

Модель происхождения языка Уильяма Текумсэ Фитча

Примечания