Фонологический и семантический маршруты

Прежде чем мы двинемся дальше, я хотел бы подытожить то, о чем мы говорили ранее. Итак, все системы письма стремятся к компромиссу между точной репрезентацией звука и быстрой передачей смысла. Эта дилемма находит непосредственное отражение в мозге читателя. Во время чтения мы задействуем два пути обработки информации, которые сосуществуют и дополняют друг друга. Редкие и новые слова, а также те, что произносятся так, как пишутся, мы предпочитаем обрабатывать с помощью фонологического маршрута: сначала мы расшифровываем буквенную цепочку, затем преобразуем ее в звук и, наконец, пытаемся получить доступ к значению звукового паттерна (если таковое имеется). Когда же мы сталкиваемся со словами, которые употребляются достаточно часто или произносятся не так, как пишутся, мы выбираем другой маршрут: сперва мы извлекаем значение слова, а потом, на базе этой лексической информации, восстанавливаем его произношение (рис. 1. 4).

Наилучшее доказательство существования двух механизмов чтения ученые получили в рамках изучения травм головного мозга и их психологических последствий. Некоторые пациенты после инсульта и других повреждений теряют способность быстро определять произношение написанных слов[72]. Очевидно, у таких людей поврежден механизм, преобразующий буквы в звуки. Хотя раньше они читали абсолютно нормально, налицо все признаки синдрома, называемого фонологической дислексией. Больные не могут читать вслух редкие слова, даже если те произносятся так, как пишутся (например, «секстант»), а также неологизмы и выдуманные слова (например, «гаджет», «сине‑ алый» или «киськисеп»[73]). Как ни странно, часто используемые слова они понимают и могут прочесть вслух, причем даже в том случае, если их произношение не совпадает с написанием (например, «глаз», «солнце», «мужчина»[74]). Иногда они путают одно слово с другим. Фонологический дислексик может, например, прочитать слово «мясо» как «еда»[75] или слово «живописец» как «художник». Сама природа этих ошибок свидетельствует о том, что доступ к значению слова в основном не нарушен. Если бы больной вообще не понимал слово, которое он пытается прочесть, он бы не смог извлечь даже приблизительное его значение. Пациенты с фонологической дислексией, по‑ видимому, узнают написанные слова, хотя определение их произношения становится практически невозможным. Складывается впечатление, будто один из маршрутов для чтения (от букв к звуку) у них заблокирован, в то время как по другому пути (от букв к смыслу) информация циркулирует по‑ прежнему.

Рис. 1. 4. Чтение слов происходит по нескольким параллельным маршрутам. Чтобы перейти от написанного слова (внизу слева) к его произношению (внизу справа), мозг задействует пути, которые обозначены на рисунке прямоугольниками и стрелками. Если слово пишется так, как произносится, мы используем поверхностный маршрут и преобразуем буквы в звуки напрямую. Если слово пишется не так, как произносится, например «морковь», необходимо обратиться к более глубинным репрезентациям. Последние можно сравнить с ментальными лексиконами, которые придают значению словесную форму.

Возможна и противоположная ситуация. Люди, страдающие другим синдромом, так называемой поверхностной дислексией, лишены прямого доступа к значению слов и во время чтения вынуждены медленно проговаривать слово за словом. В этом случае особенно ярко проявляются ограничения «молчаливого голоса». Например, пациенты с поверхностной дислексией могут читать слова и неологизмы, которые произносятся так, как пишутся (например, «банан» или «мем»[76]), но не слова, написание и произношение которых отличаются. Обычно они стандартизируют их путем слепого преобразования в звуки. Один больной, например, прочитал «enough»[77] как [ɪ nog], а затем уверял, что никогда не слышал этого странного слова. Очевидно, при поверхностной дислексии прямой путь от букв к ментальному лексикону заблокирован, в то время как преобразование букв в звуки продолжает функционировать.

Контраст между этими разновидностями дислексии подтверждает существование двух совершенно разных механизмов чтения. Кроме того, он свидетельствует о том, что ни один из них не позволяет читать все слова. Прямой путь – от букв к словам и их значениям – может быть использован для чтения большинства слов, если они употребляются достаточно часто, но не работает с редкими и новыми словами, которые отсутствуют в нашем ментальном лексиконе. И наоборот, альтернативный путь – от букв к звукам и от звуков к значению – не поможет при чтении омофонов (например, «блог» – «блок»[78]) и слов, которые пишутся не так, как произносятся (например, «мужчина»), но играет незаменимую роль в заучивании новых слов. Когда мы читаем, оба маршрута дополняют друг друга, и каждый вносит свой вклад в уточнение произношения. Большая часть фонем слова может быть извлечена из буквенной цепочки путем применения простых правил преобразования букв в звук. Периодически возникающие двусмысленности при этом разрешаются на основании подсказок более высоких лексических и семантических уровней. В детстве эти два маршрута не всегда скоординированы. Некоторые дети в основном полагаются на прямой маршрут. Они пытаются угадать слово и зачастую подменяют его синонимом (например, читают слово «здание» как «дом»[79]). Другие бормочут себе под нос все предложение, проговаривая каждую букву, но не могут перейти от звуков к значению. Необходимы годы тренировки, прежде чем эти два маршрута смогут создать единую интегрированную систему чтения, какую мы наблюдаем у взрослых.

Согласно большинству современных моделей чтения, беглое чтение предполагает тесное взаимодействие между двумя вышеописанными маршрутами. При этом роль каждого зависит как от слова, которое необходимо прочитать (известное – неизвестное; частое – редкое; произносится так, как пишется – произносится не так, как пишется), так и от поставленной задачи (чтение вслух – понимание текста). В 1980‑ х и 1990‑ х годах некоторые исследователи попытались объяснить эти наблюдения одномаршрутной системой. В то время особый интерес вызвали только появившиеся нейросетевые модели. Многие рассматривали их как универсальные самообучающиеся машины, способные овладеть любым навыком в отсутствие заранее заданной когнитивной структуры. Было предположено, что овладение навыком чтения можно смоделировать путем соединения буквенных входов с фонологическими выходами, а промежуточные связи настроить с помощью мощного алгоритма обучения. Таким образом ученые надеялись получить единую сеть, которая могла бы имитировать нормальное чтение и его патологии, но без необходимости принимать во внимание множественные пути обработки информации в коре. Хотя в то время такие сети рассматривались в качестве огромного шага вперед, особенно в сфере моделирования преобразования букв в звуки[80], большинство современных исследователей убеждены, что этот подход неверен. По моему мнению, невозможно смоделировать чтение без тщательного анализа структуры мозга, которая включает множество параллельных и отчасти избыточных путей. Практически все современные модели чтения, даже если они основаны на искусственных нейросетях, построены на идее множественных маршрутов[81]. Обсуждая церебральные механизмы чтения, мы увидим, что характерной особенностью строения коры является наличие различных параллельных путей. Таким образом, даже модель с двумя путями, вероятно, не отражает истинную сложность нейронных систем, отвечающих за чтение. Разделение на два пути – фонологический и семантический – создано исключительно для удобства.