Марианна Вулф - Пруст и кальмар. Нейробиология чтения

• Название: Пруст и кальмар. Нейробиология чтения
• Автор: Марианна Вулф
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2020
• ISBN: 978-5-389-18966-9

Как мы учимся читать? Мозг каждого нового читателя – ребенка, который только приступил к наработке этого навыка, – обладает необычайным свойством выходить за пределы своих первоначальных способностей, чтобы понимать письменные символы. В течение тысячелетий с того момента, как человек научился читать, произошла настоящая интеллектуальная эволюция всего нашего вида. Мозг у того, кто разбирает клинопись шумеров на глиняных табличках, функционирует иначе, чем у того, кто читает алфавиты, и уж тем более чем у того, кто знаком с новейшими технологиями. Здесь налицо как прогресс, так и повод для беспокойства: письменность уменьшила потребность в тренировке памяти, а усиленные информационные потоки и особенности современной цифровой культуры могут иметь глубокие последствия для нашего мозга в будущем. В этой книге, мгновенно завоевавшей мировую известность, видный американский нейробиолог Марианна Вулф исследует, как «открытая архитектура», пластичность нашего мозга помогает и мешает людям в их попытках научиться читать и обрабатывать письменный язык. Читателю предстоит увлекательное путешествие по временам и эпохам, знакомство с разнообразными иллюстрациями развития отдельного человека – от младенца, который слушает колыбельную, до настоящего эксперта – читателя произведений Пруста. Разобравшись, как эволюция и развитие чтения изменили само устройство человеческого мозга и суть нашей интеллектуальной жизни, мы поймем, что мы – это действительно то, что мы читаем. В формате PDF A4 сохранён издательский дизайн.

---

Некоторые из вас, закончив читать отрывок из эссе Пруста, начали размышлять о чем-то, лежащем за пределами содержания текста. Но, прежде чем обратиться к этому философскому вопросу, давайте вернемся к биологическому аспекту и глубже рассмотрим поведенческий акт чтения. Все виды человеческого поведения состоят из множества расположенных один над другим слоев многообразной скрытой активности. Я попросила нейробиолога и художницу Кэтрин Студли из Оксфорда нарисовать пирамиду для иллюстрации, как эти различные уровни работают вместе, когда мы читаем отдельное слово (см. рис. 1.1). В верхнем слое пирамиды поверхностной деятельностью является чтение слова (скажем, bear – «медведь»); ниже располагается когнитивный уровень, составленный из всех упомянутых базовых процессов внимания, восприятия, концептуализации, языка и моторики, которые вы задействовали для чтения. Другими словами, все виды человеческого поведения основаны на разнообразных когнитивных процессах, базирующихся на стремительной интеграции информации от очень специфических нейронных структур, которые зависят от миллиардов нейронов, способных установить триллионы возможных связей, в значительной степени программируемых генами. Чтобы научиться работать согласованно с целью выполнения основных функций, нейронам нужны инструкции от генов относительно того, как формировать эффективные цепи, или пути, между нейронными структурами.

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 раз, когда чтением овладевает конкретный мозг. Это отчасти отличает чтение – и любое иное культурное изобретение – от других процессов, и объясняет, почему оно не приходит к детям так же естественно, как зрение или речь, которые запрограммированы заранее.

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.