Пруст и кальмар. Нейробиология чтения

По сути, за внешними проявлениями скорости именования скрывается эволюционная история, представляющая собой часть истории развития первого научившегося читать мозга. На рис. 7.6 сделанные нейробиологом Расом Полдраком из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и нашей исследовательской группой изображения мозга в процессе именования показывают нечто удивительное, во многом проясняющее картину [36]. Как ранее предполагали и другие ученые, мозг использует старые пути распознавания объектов в затылочно-височной зоне (поле 37) для именования как букв, так и объектов [37]. Снимки фМРТ подтверждают гипотезы ученых о том, что люди – это «преобразователи нейронов». Но еще большее значение на этих изображениях имеют три различия между буквами и объектами.

Во-первых, во время именования объектов важная левая затылочно-височная область активируется значительно больше, чем во время именования букв. Объекты обычно не требуют участия нашей способности к суперспециализации (за исключением интересных случаев, таких как птицы для «наблюдателей за птицами»), потому что возможных объектов существует огромное множество. Таким образом, опознание объекта не становится полностью автоматизированным, а также нуждается в большем кортикальном пространстве. Нейронная сеть распознавания объектов – это картина нашего мозга до грамотности.

Во-вторых, более рациональное использование затылочно-височной области при именовании букв подчеркивает способность мозга грамотного человека к зрительной специализации и автоматизации специализированной информации. Вот почему у всех читателей именование букв в RAN всегда происходит быстрее, чем именование объектов.

В-третьих, и это очень важно, изобретенные буквы вызывают большую активацию, чем объекты, в каждой из прочих «старых структур» мозга (особенно в языковых областях височно-теменной зоны), которые используются для чтения. Вот почему способы измерения скорости именования, такие как RAN и RAS, предсказывают возможности овладения чтением на всех известных языках [38]. В то же время именно поэтому изменения на изображениях мозга во время именования объектов и именования букв напоминают томограммы людей, еще не научившихся читать и уже читающих соответственно.

Наконец, в истории исследования скорости именования могут обнаружиться важные последствия для ранней диагностики дислексии у еще не научившихся читать детей. Мы знаем, что большинство детей с дислексией в младших группах детского сада гораздо медленнее отыскивают имена как букв, так и объектов и что впоследствии буквы становятся значительно более важными для прогнозирования трудностей с чтением, чем объекты [39]. Если именование объектов и букв так важно для мозга до и после овладения чтением, на томограмме развивающегося мозга ребенка примерно трехлетнего возраста можно обнаружить признаки проблемы с поиском имен объектов. Если мы научимся на ранних этапах обнаруживать, что конкретный мозг развивается с иной скоростью или использует для обработки объектов и цветов другую нейронную сеть (например, если нейровизуализация демонстрирует очевидные различия, такие как использование нейронных сетей правого полушария), в нашем распоряжении окажется метод прогнозирования будущих нарушений чтения на значительно более раннем этапе, а также появится возможность своевременного терапевтического вмешательства. Я очень надеюсь, что будущие исследователи с помощью нейровизуализации смогут распознавать особенности именования объектов задолго до того, как дети будут начинать учиться читать. Тогда мы получим возможность выяснить, является ли использование конкретного набора структур в нейронной сети причиной или следствием неспособности адаптироваться к новому делу – освоению грамоты.

Такие комплексные понятия побуждают нас перейти от вопросов скорости и автоматизма к базовым причинам этих связанных со временем трудностей в формировании навыка чтения, в частности к тому, что касается связей между нейронными сетями.

Принцип 3: сбой в соединениях нейронных сетей между структурами

Сторонники гипотез этой группы не ищут причины проблемы в рамках какой-то одной структуры мозга, а подчеркивают важность понимания связности между его структурами. В переводе сделанного Дежерином описания первого случая классической алексии Норман Гешвинд «воскресил» понятие «синдром разобщения», введенное жившим в XIX веке неврологом Карлом Вернике для описания того, насколько важно, чтобы для выполнения каждой когнитивной функции все компоненты системы работали сообща [40]. Таким образом, тот факт, что визуальная информация из правого полушария не могла пройти через мозолистое тело к зрительно-вербальным процессам в левом полушарии, был столь же важен в случае месье Х, как и структурные повреждения в левом полушарии. Соединения в нейронной сети чтения так же важны, как и сами структуры.