Прямо сейчас ваш мозг совершает подвиг. Как человек научился читать и превращать слова на бумаге в миры и смыслы

К счастью, на помощь теории Грейнджера и Уитни приходят биологические свойства биграммных нейронов. Биграммный нейрон не может реагировать на свою пару букв независимо от того, где она появляется на сетчатке. Как и у любого другого нейрона, его рецептивное поле ограниченно. Как следствие, биграммный код характеризуется пространственной избирательностью и должен быть воспроизведен в нескольких точках зрительного поля. Например, некоторые биграммные нейроны реагируют на буквенную пару NA в начале слова «nana», но не в конце. Это значит, что в таком случае они не сработают на стимул «anna», поскольку в этом слове буквы «na» выходят за пределы их рецептивных полей. В совокупности биграммные нейроны присваивают каждому слову уникальный код.

Гипотеза локальных детекторов биграмм объясняет, почему увеличение расстояния между буквами приводит к снижению скорости чтения. Так как на каждой последующей ступени зрительной пирамиды рецептивные поля нейронов увеличиваются в два-три раза, биграммные детекторы допускают лишь небольшой пространственный сдвиг составляющих биграмму букв – не больше двух-трех символов (см. рис. 3.9). В силу такого ограничения биграммные нейроны срабатывают только в том случае, если расстояние от первой буквы пары до второй не превышает двух символов. Например, нейрон, кодирующий пару АМ, будет реагировать на слова «ham», «arm» и «atom», но не на слова «alarm» или «atrium».

Отсюда вытекает простой прогноз: при постепенном увеличении расстояния между буквами скорость чтения должна оставаться неизменной при умеренном разреживании, но она резко снизится, как только интервал достигнет двух символов. Фабьен Винкье, Лоран Коэн и я подтвердили это правило экспериментально. Как только расстояние между буквами превышает два символа, распознавание слов перестает быть быстрым и параллельным

[259]. Вы можете проверить это на себе. В следующих предложениях интервал между буквами постепенно увеличивается. Биграммные нейроны легко выдерживают интервалы в одну и даже полторы буквы. Однако как только расстояние достигает двух символов, быстрое чтение становится невозможным. Вы словно разучились читать – биграммные нейроны в вашей «буквенной кассе» перестали реагировать!

Нейронное дерево слова

Если биграммные нейроны действительно существуют, какую разновидность нейронного кода логично ожидать на следующей ступени зрительной пирамиды? Соединяя несколько биграмм, нервные клетки, расположенные выше в иерархии, должны реагировать на сложные комбинации букв. Предположительно, их рецептивные поля позволяют им обнаруживать цепочки до пяти букв на родном языке читателя. Какие именно цепочки кодируются в первую очередь, в основном остается предметом спекуляций. В главе 1 мы убедились, что процесс чтения осуществляется по двум параллельным путям – от букв к звуку и от букв к смыслу. Следовательно, зрительные нейроны более высокого порядка должны извлекать последовательности букв, значимые для того или иного маршрута. Одни нейроны будут срабатывать на частые графемы, соответствующие определенным звуковым паттернам, такие как «ough», «ain» или «ing». Другие должны реагировать на короткие служебные слова («but», «then», «have»), корни слов (think-, giv-), префиксы (anti-, pre-) или суффиксы (-ing, – tion, – ese). Именно на этом уровне разумно ожидать кодирования морфем – наименьших языковых единиц, обладающих семантическим значением.

Однако нельзя забывать, что на этой стадии зрительную систему интересует только написание. Все, что она делает, – это обнаруживает частые буквенные цепочки, передающие информацию, необходимую для понимания и произношения. Моя нейронная модель предсказывает, что «псевдоморфемы» – цепочки символов, похожие на корень слова, но на самом деле не имеющие никакого отношения к его значению, – извлекаются точно так же, как и реальные морфемы. Наша зрительная система должна слепо разбивать слово «department» на префикс de-, корень – part- и суффикс – ment и помещать его вместе с такими словами, как «part», «depart» и «departure», даже если они означают совсем другие вещи. Многочисленные эксперименты подтверждают: такая декомпозиция действительно происходит, причем как у носителей как французского, так и английского языков. Извлечение приблизительного дерева слова – настолько автоматическая и бессознательная операция в зрительном распознавании, что предъявление слова «hard» может облегчать чтение семантически несвязанного, но внешне похожего «hardly»[260].