Значение слова с точки зрения психофизиологии

Речь связана с порождением осмысленных слов. Каким образом значение оп­ределяется мозгом? Слова соотносятся с объектами внешнего мира. Формиро­вание способности связывать значения слов с их звуковой оболочкой проис­ходит в критический период, охватывающий первые три-пять лет жизни ребен­ка (см. гл. 20). Значения слов определяются энграммами, сопряженными с ними. Эти следы памяти хранятся не в первичной слуховой коре, а скорее в ас­социативной коре, непосредственно связанной с гиппокампом. По-видимому, ассоциативная кора запускает активацию соответствующей информации, бла­годаря чему возбуждаются следы памяти и рождаются осмысленные фразы.

' С точки зрения Н.Р. Карлсона (Carlson, 1992), хорошей аналогией, по­зволяющей понять связь слова со смыслом, передаваемым этим словом, мо­жет быть идея словаря. Словарь содержит входы (слова) и их определения (значения). В мозге для значений слов есть несколько входов: слуховой и зрительный (написанное слово или слово, прочтенное по губам). Рассмот­рим случай, когда человек слышит знакомое слово и понимает его значение. Порядок действий в этом случае будет следующим.

Сначала мозг анализирует последовательность звуков, которые составля­ют слышимое слово. Таким образом, определяется слуховой вход в слова­ре. Этот вход располагается в зоне Вернике. Возбужденный вход активиру­ет энграмму, соответствующую значению слова. Через заднюю язычную об­ласть зона Вернике связана с нейронными кругами ассоциативной коры, ко­торые содержат эти энграммы.

При чтении слов информация сначала поступает в первичную зрительную кору, затем в угловую извилину, где зрительные сигналы связываются со зву­ковым образом слов. После этого происходит переработка звуковой формы слова в его смысл, как если бы слово было воспринято на слух. Таким обра­зом, понимание письменной речи имеет звуковую основу. В качестве дока­зательства этого тезиса приводится утверждение, что в эволюции письмен­ная речь возникла много позднее устной, так же, как при обучении речи дети сначала начинают говорить и уже много позднее — читать и писать.

Этот процесс может работать и в обратном порядке, когда человек не вос­принимает, а передает свои мысли другому. В ассоциативной коре говоря-

щего возбуждаются нейронные круги, соответствующие мыслям, которые он хочет сообщить. Они активируют заднюю язычную область и вслед за ней — зону Брока, которая располагает слова в грамматической последовательно­сти и формирует команды для их произнесения.

Предположение о том, что значения находятся в нейронных кругах ас­социативной коры, подтверждается неврологическими данными. Повреж­дение отдельных частей сенсорной ассоциативной коры ведет к нарушению только части информации и исчезновению отдельных видов значений. На­пример, при повреждении правой париетальной области отмечаются изме­нения лишь информации, связанной с пространством. У людей с такими повреждениями нет афазии, и их заболевание проявляется только в неспо­собности ориентироваться на местности.

Другим примером может быть расстройство, выраженное в неспособно­сти использовать понятия и слова, относящиеся к цветам спектра. Даже люди с врожденной цветовой слепотой знают, что определенные диапазо­ны оттенков образуют нечто связное и отличаются от других независимо от их яркости или насыщенности.

Как показали Б. Берлин и Э. Рош из Калифорнийского университета в Беркли (Дамазиу, Дамазиу, 1992), это распознавание цветов имеет практи­чески всеобщий характер и возникает, даже если в данной культуре нет на­званий для соответствующих оттенков. Естественно, сетчатка и наружное коленчатое тело проводят первоначальную обработку сигналов, однако пер­вичная зрительная кора и, по крайней мере, еще две корковые области (V2 и V4) также в ней участвуют: они генерируют ощущение цвета (рис. 16.11).

Поражение затылочной и подшпорной частей правой и левой язычных извилин, где находятся корковые зоны V2 и V4, вызывает ахроматопсию. Больные перестают воспринимать цвета и лишаются возможности даже их представлять. Никакое другое повреждение не приводит к этому дефекту.

Больные с поражением задневисочной или нижнетеменной зон коры не теряют доступа к понятиям, но их способность правильно строить слова не­зависимо от того, к чему те относятся, сильно страдает. Даже если они вер­но ощущают данный цвет и пытаются подобрать соответствующую слово­форму, нужное название фонетически искажается: произносится, например, “губой”, а не “голубой” (Damasio e. а., 1982).

Больные с поражением височной части левой язычной борозды страда­ют особым дефектом: цветовой аномией, при котором не затрагиваются ни понятия цветов, ни соответствующие им слова. Эти люди продолжают ощу­щать цвета нормально: они могут сопоставлять различные тона, различать их по насыщенности и легко подбирать нужный цветовой квадратик для предметов, изображенных на черно-белой фотографии. Однако их способ­ность правильно называть цвета сильно страдает. Экспериментаторов по­ражают больные, которые кладут безошибочно зеленый квадратик рядом с зеленым лугом, но, называя цвет, говорят, что он синий. Это нарушение дву­стороннее: слыша название цвета, человек показывает не на тот рисунок; в то же время фонетически все названия произносятся правильно. Системы понятий, связанные с цветом, и употребление словоформ не затронуты.

Рис. 16.11. Мозговые системы, связанные с анализом цвета, дают пример организации рече­вых структур. Результаты изучения людей со стойкими поражениями головного мозга пока­зывают, что понятия о цветах зависят от функционирования одной системы; слова, выра­жающие эти понятия, — от другой, а связь между понятиями и словами — от третьей (Да­мазиу, Дамазиу, 1992).

| Можно допустить, что в данном случае поражен механизм, служащий меж-

j ду ними посредником (Damasio e. а., 1980).

По-видимому, мозг сохраняет запись нервной активности, имевшей ме­сто в сенсорной и двигательной коре, при взаимодействии с каждым объек­том. Эти записи фиксируются в виде системы синаптических связей, кото­рые способны восстановить определенные картины активности, соответ­ствующие предмету или событию. Каждая подобная запись, в свою очередь, может стимулировать связанные с ней записи.

Кроме хранения информации, соответствующей ощущению объектов, мозг также классифицирует ее, чтобы отражения связанных между собой событий и понятий — форм, оттенков, пространственно-временных траек­торий и соответствующих им движений тела — могли реактивироваться вме-

сте. Результат этой деятельности записывается в определенной зоне конвер­генции различных связей в ассоциативной коре.

Возбуждение такой сети служит как для понимания, так и для выраже­ния речи. Она может воспроизводить информацию так, что человек ощуща­ет ее в сознании, или же активировать систему, служащую посредником между понятием и речью, приводя к генерированию подходящих словоформ и синтаксических структур. Так как мозг классифицирует восприятия и дей­ствия сразу по многим направлениям, подобная архитектоника позволяет легко возникать символическим представлениям типа метафор. Поражение частей мозга, связанных с этой нервной активностью, должно приводить к дефектам мышления, четко связанным с определенными категориями, в со­ответствии с которыми хранятся и воспроизводятся понятия.

Роль подкорковых структур в порождении речи

Дж. Оджеманн (Ojemann, 1991) во время операций по поводу эпилепсии проводил картирование мозга, стимулируя электрическим током различные участки обнаженной коры больших полушарий. Оказалось, что число обла­стей, связанных с называнием предъявляемого предмета, много больше, чем это было зафиксировано раньше (Penfield, Roberts, 1959) (рис. 16.12).

Поражения, возникающие в задней перисильвиевой области, нарушают свя­зывание фонем в слова и отбор целых словоформ. Таким больным не удается произносить некоторые слова. Они заменяют их местоимением или существи­тельным более общего таксономического уровня, говоря, например, “люди” вместо “женщина”, или применяют семантически родственное слово взамен нужного, используя слово “начальник” вместо “президент”. Однако поражения этой области не нарушают ритма речи или ее скорости. Синтаксическая струк­тура предложений не затронута, даже когда наблюдаются ошибки в использо­вании местоимений и служебных слов, например, союзов. Восприятие речи страдает не потому, что, как думали раньше, задняя перисильвиева зона — центр накопления значений слов, а вследствие нарушения акустического ана­лиза слышимых больным словоформ на какой-то более ранней стадии.

Системы этой зоны хранят акустические и кинестетические записи фо­нем и их последовательностей, составляющих слова. Нейронные пути свя­зывают эти системы таким образом, что активация одной последовательно­сти способствует возбуждению другой.

Названные области сообщаются с моторной и премоторной зоной коры как непосредственно, так и через подкорковый путь, включающий левые ба-зальные ганглии и ядра передней части левого таламуса. Этот двойной дви­гательный путь особенно важен: произнесение звуков речи может контроли­роваться либо корковой, либо подкорковой сетью или ими обеими. Подкор­ковая сеть соответствует навыковому обучению, а корковая — более осознан­ному контролю высшего уровня и ассоциативному научению (рис. 16.13).

Когда ребенок заучивает словоформу “желтый”, возбуждаются системы словообразования и двигательного контроля через корковый и подкорковый

Рис 16 12. Области мозга, связанные с речью. I. Традиционные связанные с речью области мозга (по данным Перфилда). А — зона Брока, Р — зона Вернике, М — моторная кора, S — сенсорная кора. II. Изменчивость расположения областей, ответственных за название слов, полученная на основе картирования с помощью электрической стимуляции коры левого по­лушария мозга у 117 испытуемых. Верхняя цифра обозначает число людей, у которых тести­ровалась эта область. В кружке отмечен процент больных, у которых раздражение этой об­ласти вызывало нарушение речи (Ojemann, 1991).

Рис. 16.13. Речевые системы мозга в левом полушарии включают структуры употреоления слов и предложений и структуры-посредники для различных лексических элементов и грам­матики. Совокупности нервных структур, представляющих сами понятия, распределены по многим сенсорным и моторным областям обоих полушарий (Дамазиу, Дамазиу, 199/).

пути, а их активность коррелирует с работой мозговых областей, ответствен­ных за цветовые понятия и связь между ними и речью. Со временем эта по­нятийно-посредническая система устанавливает прямой путь к базальным ганглиям, поэтому задняя перисильвиева область уже не должна будет ак­тивироваться при произнесении слова “желтый”. Последующее заучивание словоформ для этого цвета на иностранном языке снова потребует участия перисильвиевой области для установления слухового, кинестетического и двигательного соответствия фонем.

Корковый ассоциативный и подкорковый навыковый пути действуют одно­временно во время переработки речи. Тот или иной получает преимущество в зависимости от того, каким способом человек овладевал языком, и от природы самого слова. С. Линкер предположил, например, что большинство людей зау­чивают прошедшее время неправильных глаголов ассоциативным путем, а пра­вильных (с изменяющейся основой) — навыком (Дамазиу, Дамазиу, 1992).

Передняя перисильвиева область (спереди от Роландовой борозды) со­держит структуры, ответственные за ритм речи и грамматику. Левые базаль-ные ганглии — неотъемлемая часть как этой области, так и задней, пери­сильвиевой (Damasio, 1983). Вся перисильвиева область также связана с моз­жечком. И в базальные ганглии, и в мозжечок идут нервные пути от всех сен­сорных участков коры. Оттуда они возвращаются к областям, связанным с двигательной активностью. В целом роль мозжечка в речи и мышлении пока не ясна полностью.

Больные с поражениями передней перисильвиевой области говорят без интонации, делая между словами большие паузы, путаясь в грамматике. В частности, они нередко пропускают союзы и местоимения и нарушают грам­матический порядок слов, существительными пользуются легче, чем гЛаго-лами. Это позволяет предположить, что произнесение первых обусловлено возбуждением других областей коры.

Больные с поражением передней перисильвиевой области с трудом осоз­нают значение, придаваемое фразе ее синтаксической структурой. Показано, что люди, не всегда понимая обратимые пассивные конструкции типа: “юно­ша был целуем девушкой”, тем не менее способны определить значение нео­братимых пассивных оборотов, таких, как: “яблоко съедено юношей” или ак­тивный залог, например: “юноша поцеловал девушку” (Zurif, 1980).

Поражение данной области нарушает грамматическую обработку как произносимой, так и слышимой речи. Можно поэтому предположить, что здесь находятся системы, обеспечивающие ее сборку на уровне целых фраз. Базальные ганглии служат для объединения компонентов сложных движе­ний в плавное единое целое, поэтому не исключено, что они выполняют аналогичную функцию соединения словоформ в предложения. По мнению А.Р. Дамазиу (Damasio, 1979), основанному на результатах экспериментов с обезьянами, эти нервные структуры тесно взаимодействуют также с син­таксическими посредническими блоками лобно-теменной коры обоих по­лушарий. Между мозговыми системами обработки понятий и генерирования слов и предложений должны находиться посреднические системы. Они не только обеспечивают правильный подбор слов для выражения конкретных

понятий, но и управляют формированием структуры предложения, отража­ющей связи между понятиями.

Когда человек говорит сам, посреднические системы управляют систе­мами, ответственными за словообразование и синтаксис. Если же он вос­принимает речь других, словообразующие системы приводят в действие по­среднические. Данные в пользу расположения лексических систем-посред­ников в специфических областях мозга достаточно убедительны. Нервные структуры, соединяющие понятия и словоформы, расположены вдоль заты-лочно-височной оси мозга. Системы-посредники, участвующие в формиро­вании общих понятий, по-видимому, связаны с задними левыми височны­ми областями, тогда как посредники для более узких представлений — с пе­редними, располагающимися вблизи левого височного полюса.

Известно большое количество больных, не воспроизводящих имена соб­ственные, но владеющих большинством нарицательных. У них обнаружи­ваются поражения только левого височного полюса и медиальной височной поверхности мозга. Латеральная и нижняя части височной доли поврежде­ны у больных, неспособных использовать имена нарицательные.

Больные с поражением передне- и средневисочных областей коры с тру­дом употребляют имена нарицательные, в то же время они быстро и пра­вильно воспринимают цвета. Это позволяет предположить, что височная часть левой язычной извилины осуществляет посредничество между поня­тиями и названиями цветовых тонов. Связь между представлениями о кон­кретных людях и их личными имена­ми обеспечивается нервными струк­турами на противоположном конце этой системы — в передней области левой височной доли.

Описан пациент, имеющий об-
• ширное поражение мозга, которое
охватывает все затылочно-височные
области левого полушария от пере­
днего до заднего конца. Он утратил
способность использовать широчай­
ший спектр словоформ существи­
тельных. Вследствие этого пациент
не мог называть цвета и имена кон­
кретных людей. Более тщательные
исследования показали, что соответ­
ствующие этим словоформам поня­
тия у него сохранились (Дамазиу,
Дамазиу, 1992). Это подтверждает и
открытое Дж.А. Оджеманном нару-
Рис. 16. U. Области мозга, активирующиеся в _шение речевых функций после элек-
рамичных экспериментальных ситуациях: - - _{й стимуляции ко}ры за пре-

пассивное чтение слов, • —отбор слов на слух, Ч'"-"-^''-"" ^ичт^ллции ^ _v
• - чтение названий предметов и размышле- Делами классических речевых ЗОН
ние об их использовании (Posner е. а., 1988). (Ojemann, 1992).

Посреднической зоной для глаголов может быть лобная и теменная кора (Damasio, 1979). Исследования с помощью позитронной эмиссионной то­мографии, проведенные С. Петерсеном с соавторами (Petersen е. а., 1988), подтвердили это. Испытуемые должны были называть глагол, соответству­ющий изображению объекта. В процессе такого ассоциирования, когда ис­пытуемый произносил, например, глагол “жевать”, видя яблоко, активиро­валась область латеральной и нижнедорсальной лобной коры (рис. 16.14).

По-видимому, понятия находятся в мозге в форме “дремлющих” запи­сей. Реактивируясь, они могут воспроизвести различные ощущения и дей­ствия, связанные с определенным объектом или категорией объектов.