 |
От нейронов к обучению. Нейрокультурный подход. Загадка читающей обезьяны
|
|
|
|
От нейронов к обучению
Формирование навыка чтения – важный шаг в развитии ребенка. Многим детям чтение дается нелегко; как показывают опросы, примерно один взрослый из десяти не владеет даже зачатками понимания текста. Нужны годы усердной работы, прежде чем система, отвечающая за чтение, заработает как часы и мы забудем о ее существовании.
Почему же научиться читать так трудно? Какие глубинные изменения в мозге сопровождают процесс освоения этого навыка? Все ли стратегии обучения одинаково хороши или одни лучше адаптированы к особенностям детского мозга, чем другие? Почему фонетический метод – систематическое обучение звуко‑ буквенным соответствиям – работает более эффективно, чем метод целых слов? Есть ли для этого конкретные научные основания; если да, то какие? Хотя многое еще неизвестно, новая наука о чтении дает более или менее точные ответы на все эти вопросы. В частности, она объясняет, почему результаты первых экспериментов свидетельствовали в пользу эффективности метода целых слов, в то время как новейшие исследования нейронных механизмов чтения доказывают, что это не так.
Зная, что именно представляет собой процесс чтения, мы можем лучше понять и его нарушения. Исследуя сознание и мозг читателя, я познакомлю вас с жертвами инсульта, внезапно утратившими способность читать, а также проанализирую причины дислексии, о неврологических основах которой мы узнаем все больше и больше. На сегодняшний день совершенно ясно, что мозг дислексика слегка отличается от мозга обычного человека. Хотя выявлено несколько генов предрасположенности к дислексии, ни в коем случае не стоит впадать в уныние и опускать руки. В настоящее время специалисты занимаются разработкой новых методик вмешательства. Например, было установлено, что интенсивное переобучение нейронных сетей, отвечающих за речь и чтение, приводит к значительным улучшениям, которые можно легко отследить с помощью методов нейровизуализации.
|
|
|
Нейрокультурный подход
Способность читать – еще одно доказательство исключительности человеческого мозга. Но почему Homo sapiens – единственный вид, способный активно самообучаться? Почему только ему присуща способность передавать свою сложную культуру потомкам? Как биологический мир синапсов и нейронов соотносится со вселенной культурных достижений? Чтение, а также письмо, математика, искусство, религия, сельское хозяйство и городская жизнь в разы расширили врожденные возможности нашего мозга. Только человек сумел выйти за рамки сугубо биологического существования; только человек создает искусственную культурную среду и обучает себя новым навыкам, таким как чтение. Эта уникальная человеческая способность, не свойственная ни одному другому виду, озадачивает и требует теоретического объяснения.
Один из базовых методов исследования в инструментарии нейробиолога заключается в изучении «культуры нейронов», то есть в выращивании их в чашке Петри. В этой книге я призываю к другой «культуре нейронов» – к новому взгляду на культурную деятельность человека, основанному на понимании ее связи с соответствующими нейронными сетями. Общепризнанная цель нейробиологии состоит в описании механизмов, с помощью которых элементарные компоненты нервной системы приводят к поведенческим закономерностям у детей и взрослых (включая продвинутые когнитивные навыки). Чтение – одна из наиболее многообещающих экспериментальных платформ для такого «нейрокультурного» подхода. На сегодняшний день мы имеем достаточно четкое представление о том, как самые разные системы письменности, включая иврит, китайский и английский языки, сохраняются в нейронных сетях человеческого мозга. В случае с чтением мы можем проследить прямую связь между нашей врожденной нейронной архитектурой и приобретенными культурными способностями. Есть надежда, что этот нейробиологический подход можно применить и к другим ключевым областям культурного самовыражения человека.
|
|
|
Загадка читающей обезьяны
Чтобы пересмотреть связь между мозгом и культурой, мы должны разгадать загадку, которую я называю парадоксом чтения: почему наш мозг, который мало чем отличается от мозга других приматов, способен читать? Чем объясняется его склонность к чтению, учитывая, что эта культурная деятельность была изобретена всего несколько тысяч лет назад?
Существуют веские причины, по которым этот обманчиво простой вопрос заслуживает статуса парадокса. Мы обнаружили, что кора грамотного мозга содержит особые механизмы, тонко настроенные на распознавание письменных слов. Что еще удивительнее, у всех людей эти механизмы локализованы в одних и тех же областях. Можно подумать, в нашем мозге имеется специальный орган для чтения!
Но письменность зародилась всего 5400 лет назад в Плодородном полумесяце[3], а самому алфавиту не больше 3800 лет. Эти временные промежутки – сущий пустяк по меркам биологической эволюции. Поэтому у эволюции просто не было времени наделить Homo sapiens нейронными сетями, специально предназначенными для чтения. Мозг современного человека построен на генетическом коде, который позволял выживать нашим предкам – охотникам‑ собирателям. Хотя мы с удовольствием читаем Набокова и Шекспира, изначально наш мозг был рассчитан на жизнь в африканской саванне. Ничто в человеческой эволюции не могло подготовить нас к восприятию речи через зрение. Однако нейровизуализационные исследования показывают, что мозг взрослого человека содержит фиксированные цепи нейронов, идеально приспособленные к чтению.
Парадокс чтения чем‑ то напоминает рассуждения Уильяма Пейли[4], которые он приводит в доказательство существования Бога. В своем труде «Естественная теология» (1802) он задается следующим вопросом: если в пустыне некто найдет на земле часы с замысловатым внутренним механизмом, явно предназначенным для измерения времени, разве не будет это служить неопровержимым доказательством того, что где‑ то существует умный часовщик, который создал этот прибор намеренно? Аналогичным образом, утверждал Пейли, сложные устройства, которые мы наблюдаем в живых организмах – например, механизмы глаза, – это подтверждение того, что природа есть не что иное, как творение божественного часовщика.
|
|
|
Чарлз Дарвин опроверг теорию Пейли, продемонстрировав, что слепой естественный отбор тоже может порождать высокоорганизованные структуры. Даже если биологические организмы на первый взгляд кажутся созданными для определенной цели, более тщательный анализ показывает, что их организация далека от совершенства, которого можно ожидать от всемогущего архитектора. Самые разные недостатки свидетельствуют о том, что эволюция не подчинена замыслу некоего разумного творца; в борьбе за выживание она выбирает случайные пути. В сетчатке глаза, например, кровеносные сосуды и нервные волокна расположены перед фоторецепторами, тем самым частично блокируя поступающий свет и создавая слепое пятно. Не очень удачная конструкция, верно?
Следуя по стопам Дарвина, Стивен Джей Гулд[5] привел множество примеров неидеальных творений естественного отбора, включая большой палец у панды[6]. Британский эволюционист Ричард Докинз также показал, что сложные механизмы работы глаза или крыла могли возникнуть только в результате естественного отбора – иначе говоря, их создал «слепой часовщик»[7]. Итак, эволюционизм Дарвина, по всей вероятности, является единственным источником видимого «замысла» в природе.
Однако когда речь идет о чтении, то аллегория Пейли представляется сомнительной в несколько ином плане. Механизмы мозга, поддерживающие чтение, безусловно, сравнимы по сложности и конструкции с часами, найденными в пустыне. Вся их организация подчинена единственной очевидной цели – как можно быстрее и точнее расшифровывать написанные слова. И все же ни гипотеза о разумном творце, ни теория о медленном формировании в ходе естественного отбора не дают убедительного объяснения того, как именно возникло чтение. За столь короткое время эволюция не успела бы создать соответствующую нейронную сеть. Как же тогда человеческий мозг научился читать? Наша кора является результатом миллионов лет эволюции в мире без письменности. Каким же образом ей удается адаптироваться к специфическим задачам, связанным с распознаванием письменных слов?
|
|
|
