Язык и мозг. Нейробиология раскрывает главную тайну человека - Инна Воробей

Идея о втором пути выжила в нейроанатомии и психолингвистике. Анатомические исследования подтвердили, что через этот участок мозга проходит путь, который тоже соединяет языковые центры. Исследователи языка Грегори Хиккок (Gregory Hickok) из университета Калифорнии и его коллега Дэвид Поппель (David Poeppel) из Нью-Йоркского университета в 2000 году возродили идею Вернике о двух путях, соединяющих языковые центры[4]. Но об этом позже.

Модель Вернике – Лихтгейма – Гешвинда используется в медицине и сейчас. Она позволяет объяснить семь видов афазий – нарушений речи. Очевидно, что всё намного сложнее, чем она описывает.

Глава 2. Знакомьтесь, мозг!

Как работает мозг? Где в нём прячутся сознание, мышление, память, чувства? Ответить на эти вопросы – значит узнать, кто мы, люди, есть, почему мы именно такие, чем мы отличаемся или, может быть, не отличаемся от животных. Наш богатый духовный мир, которым мы так гордимся, – результат работы мозга. Поняв его, мы поймём себя.

Как узнать, как устроен и как работает какой-то предмет или устройство? Точный ответ знают дети и учёные. Интересующий предмет сначала надо разобрать, а потом снова собрать. На разборку и сборку мозга нейроучёные сегодня получают баснословные суммы. Например, на крупнейший в истории европейский «Проект человеческий мозг» (The Human Brain Project) получают с 2013 по 2023 годы 1,6 миллиарда долларов. Более трёх миллиардов долларов уйдут в американский проект Brain Initiative. Есть ещё японские, корейские, китайские проекты с немалыми бюджетами.

Амбициозная цель исследователей – создать точную работающую модель человеческого мозга. Объём данных, которые содержатся в нашем мозге, поражает воображение – 10[5],[6].

Нейроучёные уже добрались до микроскопического уровня хромосом, ДНК, генов мозга. Но не нашли там ни памяти, ни мышления, ни внимания, ни языка. Как, разобрав компьютер, мы не найдём там ни Windows, ни iOS, а только платы и микросхемы. Учёные уже много знают, что происходит в той или иной части мозга. Они расставляют флажки на карте мозга. Здесь – принятие решений, здесь – движения рук, здесь – страх, здесь – память. Следующий шаг в исследованиях – ответить, почему эта способность находится именно тут.

Желеообразный грецкий орех в нашем черепе состоит из двух половинок – больших полушарий. Они соединены между собой перемычкой – мозолистым телом, которая на латыни красиво называется корпус каллосум (Corpus callosum). Через него они обмениваются друг с другом информацией.

Своим сходством с грецким орехом мозг обязан бороздам и извилинам. Самые крупные из них учёные используют как ориентиры, чтобы выделить доли – лобную, височную, теменную и затылочную. И ещё одну невидимую снаружи – островковую, которую можно увидеть, раздвинув лобную и височную доли. Каждая доля отвечает за определённый набор задач. Если грубо упростить, то височная доля обрабатывает звуки, речь, отвечает за память. Лобная – за логику, мышление, принятие решений.

Рис. 3 Доли головного мозга. (Автор: Cherttod – Собственная работа на основе: Brain diagram without text.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=90212

Основные лингвистические процессы разыгрываются вокруг Боковой или Сильвиевой борозды.

Рис. 4 Сильвиева борозда. (Автор: Jimhutchins из английской Википедии, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=90212

Под большими полушариями притаились подкорковые структуры – базальные ганглии, гиппокамп, миндалевидное тело, гипоталамус, гипофиз, таламус, мозжечок и ствол. К ним мы вернёмся позже.

Если разрезать мозг по высоте – коронарный срез, то мы чётко сверху увидим тонкую серую кайму в 2–4 миллиметра. Это новая кора, или неокортекс. У млекопитающих она отвечает за познавательные функции, память, внимание, мышление, сложные движения. Площадь коры у человека в среднем составляет 2200 см3. Её основная часть спряталась в извилинах. В процессе эволюции кора мозга человека постепенно увеличивалась в размерах, чего не происходило с черепом. Поэтому ей не оставалось ничего другого, как смяться.

Главные клетки коры – нейроны – у человека уложены в шесть слоёв, в каждом – разные виды и с разной плотностью. Вертикально нейроны образуют колонки примерно по 80—120 штук. Они заняты одной работой.

В формалине белёсо-розоватые тела нейронов становятся серыми. Отсюда и происходит второе имя коры – серое вещество. Под ним белое вещество – отростки нейронов – как провода, соединяющие разные отделы мозга друг с другом. В формалине нейронные хвосты белеют из-за жировой обёртки, которой их окутывают глиальные клетки-помощники.

Чтобы точно определить, где у конкретного человека находятся центры речи и памяти, и не повредить их при нейрохирургических операциях – обычно при эпилепсии или опухолях, проводят тест Вада[7]. В шейную артерию справа или слева вводят амитал натрия (барбитурат) – успокоительное средство. Через 10 минут он действует как анестетик и парализует человека. Если его ввести в левую артерию, то он парализует правую половину мозга, а через правую артерию – левую половину. В это время человеку задают вопросы, и если его речевые центры находятся с парализованной стороны, то он не ответит. Этот тест показал, что у 96 % правшей и у 70 % левшей речевые зоны находятся в левом полушарии[8].

Подтверждения тому, что в языке первая скрипка – левое полушарие, пришли от пациентов с рассечённым мозгом. В англоязычной литературе их называют сплит-пациентами. В 50—60-е годы при тяжёлых формах эпилепсии пациентам перерезали мозолистое тело. После этого эпилептические припадки ослабевали или прекращались. Американский нейропсихолог Роджер Сперри, проведя ряд экспериментов с такими пациентами, заключил, что полушария мозга выполняют разные задачи. В 1981 году он получил Нобелевскую премию по физиологии за открытие функциональной специализации полушарий головного мозга.