Пруст и кальмар. Нейробиология чтения
Шрифт:
Рис. 1.1. Пирамида чтения
Эта пирамида работает как трехмерная карта для понимания, как осуществляется любая генетически запрограммированная способность, например зрение. Она тем не менее не объясняет, как можно применить все это к схеме (цепочке) чтения, потому что в нижнем слое нет генов, специфичных только для чтения. В отличие от своих составляющих, таких как зрение и речь, которые действительно генетически организованы, чтение не имеет непосредственной генетической программы, передающейся следующим поколениям. Таким образом, задействованные в этом процессе следующие четыре уровня должны учиться тому, как заново формировать необходимые пути каждый
Тогда как же все это случилось в первый раз? Французский нейробиолог Станислас Деан рассказывает, что первые люди, которые изобрели письмо и работу с числами, могли делать это посредством того, что он назвал «нейронной переработкой» [14]. Например, в своей работе с приматами Деан показывает, что, если перед обезьяной поставить две тарелки бананов (на одной – два банана, а на другой – четыре), в задней коре мозга животного активируется некоторая область как раз перед тем, как обезьяна осознает разницу между тарелками и понимает, что в одной из них больше фруктов. Эта общая область мозга – один из отделов, который мы, люди, теперь используем для некоторых математических операций [15]. В том же ключе Деан и его коллеги доказывают, что способность узнавать слова при чтении использует эволюционно более древние цепочки (схемы), которые специализируются на опознании объектов [16]. Более того, точно так же, как способность наших предков с первого взгляда различать хищника и добычу превратилась во врожденную способность зрительной специализации, наше умение опознавать буквы и слова, возможно, включает в себя более глубоко встроенную способность, которая обеспечивает «специализацию внутри специализации» [17].
Если пойти дальше по пути Деана, может оказаться весьма вероятным, что умеющий читать мозг задействовал прежние нейронные пути, первоначально предназначенные не только для зрения, но и для связи зрения с концептуальными и языковыми функциями. Например, они могут обеспечивать связывание быстрого опознания формы с мгновенным выводом о том, что данный след означает опасность, а затем связать опознанный след хищника или врага с поиском слова. Следовательно, когда перед нашим мозгом стоит задача изобретения функций, подобных грамотности и умению считать, у него в распоряжении есть три оригинальных принципа действия: способность устанавливать новые связи между старыми структурами, способность формировать области поразительно точной специализации для узнавания моделей в массивах информации, а также способность учиться автоматически выбирать и связывать информацию из этих областей. Так или иначе, эти три принципа организации мозга – основание для всей эволюции и развития чтения, а также его расстройств.
Хитро организованные свойства зрительной системы – отличный пример того, как переработка уже существующих зрительных схем сделала возможным развитие чтения. Зрительные клетки обладают способностью становиться узкоспециальными и очень специфичными, а также создавать новые цепи между уже существующими структурами. Именно поэтому младенец появляется на свет с глазами, которые уже почти готовы функционировать и которые можно назвать исключительными образцами дизайна и точности. Вскоре после рождения ребенка каждый нейрон сетчатки глаза начинает соотноситься со специфическим набором клеток в затылочных долях мозга [18]. Из-за этой особенности строения нашей зрительной системы (она называется «ретинотопическая организация») каждая линия, диагональ, круг или арка, пойманные сетчаткой глаза, в мгновение ока активируют специфическую, специализированную локацию в затылочных долях (см. рис. 1.2).
Рис. 1.2. Зрительные системы
Это качество зрительной системы несколько отличается от того, почему наши кроманьонские предки могли идентифицировать животных на дальнем горизонте, почему многие из нас могут определить модель машины за четверть километра и почему многие наблюдатели за птицами могут заметить крачку, которую другие просто не увидят. Деан предполагает, что зрительные области в мозге наших предков, ответственные за распознавание объектов, использовались для дешифровки первых символов и букв письменного языка, приспосабливая свои встроенные системы распознавания. Критически важно, что сочетание нескольких врожденных способностей – адаптации, специализации и установления новых связей – позволило нашему мозгу проложить новые пути между зрительными областями и теми, которые обслуживают когнитивные и языковые процессы, необходимые для письменного языка.
Третий из используемых чтением принципов, способность нейронных цепочек становиться практически автоматическими [19], заключает в себе две другие. Именно это позволило вам пробежать глазами отрывок из текста Пруста и понять, что именно вы прочитали. Автоматизация происходит не мгновенно и не характерна для новичка – наблюдателя за птицами или читателя. Эти цепочки и пути создаются за счет сотен или, в случае некоторых детей с проблемами чтения, например с дислексией, тысяч соприкосновений с буквами и словами. Нейронные пути для распознавания букв, образцов букв и слов становятся автоматическими благодаря ретинотопической организации – способности узнавания объектов – и другому крайне важному свойству организации мозга: способности репрезентировать хорошо изученные модели информации в специализированных отделах. Когда цепочки клеток, ответственных за узнавание букв и образцов букв, научаются запускаться одновременно, они создают репрезентации зрительной информации, а такие репрезентации отыскиваются значительно быстрее [20].
Удивительно, что цепочки клеток, которые за долгий период времени научились работать вместе, создают репрезентации зрительной информации, даже если эта информация не находится у нас перед глазами [21]. В объяснившем многое эксперименте когнитивного психолога из Гарварда Стивена Косслина [22] взрослых читателей (в ходе исследования с помощью томографа) попросили закрыть глаза и представить себе конкретные буквы. Когда нужно было представить заглавные буквы, в мозге испытуемых реагировали дискретные области, ответственные за одну часть зрительного поля в зрительной коре, а строчные буквы активировали другие дискретные области. Таким образом, простое представление букв в уме приводит к активации конкретных нейронов в зрительной коре. В мозге опытного читателя, когда информация поступает через сетчатку, все физические свойства букв обрабатываются массивом специализированных нейронов, которые автоматически загружают информацию все глубже и глубже в другие области обработки в зрительной коре. Они представляют собой неотъемлемую часть автоматичности умеющего читать мозга, в котором все его репрезентации и фактически все его отдельные процессы (а не только зрительные) становятся молниеносными и не требующими усилий.
Ученым очень важно понять то, что происходит между первым знакомством с буквами и умелым чтением, поскольку это дает уникальную возможность наблюдать упорядоченное развитие одного из когнитивных процессов. Различные особенности, которые характеризуют зрительную систему (способность задействовать более старые генетически запрограммированные структуры, распознавание моделей, создание дискретных рабочих групп специализированных нейронов для конкретных репрезентаций и связей цепочек, обладающих большой многофункциональностью, а также достижение беглости посредством практики), одинаковы во всех остальных главных когнитивных и языковых системах, задействованных в чтении. Я остановлюсь на этом подробно далее, но сначала мне хотелось бы объяснить поразительную (и едва ли случайную) аналогию между тем, что происходит в мозге, и тем, что происходит в сокровенных мыслях каждого читателя.
Во многом подобно тому, как чтение отражает способность мозга выходить за рамки первоначального предназначения своих структур, оно также отражает способность читателя выходить за рамки того, что заложено в тексте автором. Когда системы мозга интегрировали всю зрительную, слуховую, семантическую, синтаксическую и выведенную путем умозаключений информацию из фрагмента эссе Пруста об одном дне в детстве, проведенном с любимой книгой, вы, читатель, автоматически начали связывать то, о чем писал Пруст, с собственным мышлением и собственным внутренним миром.
Конечно, я не могу описать, куда были направлены ваши мысли, но могу рассказать о своих. Поскольку я недавно побывала на выставке Моне и импрессионистов в Музее изящных искусств Бостона, я вдруг поняла, что сравниваю то, как Пруст написал об одном дне своего детства, с тем, как Моне создал «Впечатление. Восход солнца» [23]. И Пруст, и Моне использовали отдельные фрагменты информации, чтобы передать сложную композицию, которая производит гораздо более живое впечатление, чем совершенная копия. В этом отношении и художник, и писатель демонстрируют пример исполнения сокровенного наказа поэтессы Эмили Дикинсон: «Скажи всю правду, но не сразу. / Разумней путь избрать кружной» [6] [24].
6
Перевод А. Кудрявицкого.