Понимание языка влияет на то, как мозг обрабатывает звук
Мы живем в обществе, которое очаровано мозгом — как он работает, как он различается у разных людей или меняется в течение жизни и как он отличает нас от других видов. И с годами несколько «мифов о мозге» превратились в общепринятые факты о взаимосвязи между мозгом, интеллектом и личностью.
Один из них построен на представлении о том, что две стороны мозга — левое и правое полушария — выполняют разные функции. Люди будут утверждать, что они относительно более «правополушарные», потому что они творческие или музыкальные личности, а другие более «левополушарные», потому что они логики или математики. Это убедительная идея, которая иногда попадает в научные разделы крупных книжных магазинов.
Но хотя некоторые люди проявляют больше творческих наклонностей, а некоторые имеют больше способностей к математике, нет никаких доказанных оснований для утверждения, что это как-то связано с тем, что у человека задействована та или иная сторона мозга.
Однако когнитивные нейробиологи, изучающие взаимосвязь между работой мозга и аспектами познания, проявляют значительный интерес к измерению и описанию специфической асимметрии полушарий. И моя собственная область исследований, когнитивная нейронаука обработки речи, включает в себя один из самых заметных и давних споров.
Сказка о двух половинках
В конце XIX века Поль Брока и Карл Вернике описали пациентов, испытывавших трудности с обработкой речи после черепно-мозговой травмы. При посмертном исследовании эти трудности были связаны с повреждениями левого полушария мозга. У пациентов с серьезными трудностями в производстве речи были повреждены лобные доли, а у тех, кто испытывал трудности с пониманием речи, были повреждены части височной доли. Это было очень убедительным свидетельством того, что именно левое полушарие является доминирующим при обработке речи.
Однако, когда столетие спустя неврологи впервые начали исследовать активность мозга здоровых людей, они заметили, что височные доли обоих полушарий реагируют на услышанную речь. Некоторые посчитали, что это означает, что две стороны мозга играют разную роль в восприятии звуков, и, по их мнению, левое полушарие сильнее связано с обработкой (быстрой) временной информации, важной для понимания речи. И, по их мнению, именно предпочтение этих акустических свойств лежит в основе его доминирования при обработке разговорного языка.
Но согласно другой точке зрения — которую я разделяю — предпочтение левого полушария в обработке речи отражает тот факт, что речь является лингвистическим сигналом. Левое полушарие доминирует в обработке звуков, которые понимаются лингвистически (независимо от их конкретных акустических свойств). И есть убедительные доказательства в исследованиях, которые показывают, что левое полушарие задействовано по-разному в зависимости от того, как слушатель воспринимает звук (таким образом, независимо от его акустического содержания).
Ваша мать или лошадь?
В одном интересном исследовании с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) сравнивался мозг носителей мандаринского языка и людей, которые выучили этот язык в более позднем возрасте. Мандаринский язык — это тональный язык, который использует изменения высоты тона в словах для обозначения различных значений, поэтому различные тона на слоге «mа», например, могут сделать разницу между тем, что вы говорите «мать» или «лошадь». Используя фМРТ-сканирование для измерения кровотока в мозге, команда обнаружила, что только носители языка демонстрируют чувствительность левого полушария к тональным сигналам, которые являются лингвистически информативными.
В более поздней работе, опубликованной в журнале Brain and Language, также изучались различия в реакциях мозга, на этот раз на разных диалектах. Они сравнили носителей стандартного японского языка, в котором для различения слов используется акцент на высоте тона, с носителями нестандартного диалекта, в котором этот признак отсутствует. Это интригующее сравнение (и прогресс по сравнению с вышеупомянутыми исследованиями на мандаринском языке), потому что обе группы были полностью свободными носителями японского языка. Кроме того, поскольку стандартный японский язык преобладает в национальных СМИ, носители нестандартного диалекта, скорее всего, на протяжении всей своей жизни сталкивались с его признаками акцента.
В ходе исследования реакция мозга участников регистрировалась с помощью спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона — метода, который использует отражение инфракрасного света для обнаружения изменений кровотока и активности в мозге. Сравнивая реакции левого и правого полушарий, авторы показали, что у носителей стандартного японского языка левое полушарие сильнее реагирует на изменение высоты ударения. В отличие от них, у носителей нестандартного диалекта не было выявлено разницы между левым и правым. Но когда они слушали синтетические неречевые сигналы, содержащие тот же контраст акцентов, они демонстрировали более сильную реакцию правого полушария, в то время как у носителей стандартного диалекта асимметрия полушарий отсутствовала.
Что все это значит? Конечно, очень интересно, что можно увидеть различия в работе мозга двух групп людей, говорящих на родном варианте одного и того же языка, хотя стоит отметить, что данные каждой группы анализировались отдельно, а не как прямое статистическое сравнение, которое необходимо для того, чтобы утверждать, что между ними есть разница. Но исследование действительно предполагает различную реакцию мозга на специфические акустические сигналы, которые имеют лингвистическое значение в одной диалектной группе, но не в другой.
И это еще одно доказательство того, что именно то, как мы воспринимаем язык, а не просто звук, возбуждает левую часть нашего мозга, когда речь идет об обработке и понимании речи.
Перевод — Хромов Григорий Вячеславович