Доступ к смыслу

Система, анализирующая значение слов, сильно отличается от той, что преобразует буквы в звуки. Семантика задействует широкий спектр областей; некоторые из них показаны на рис. 2. 18. Примечательно, что ни одна из них не специализируется исключительно на письменных словах. Все они, скорее, «срабатывают» в ответ на мысли о понятиях, передаваемых устными словами[184] или даже образами[185]. На самом деле их легко можно локализовать с помощью классического теста на ассоциации, при прохождении которого человека просят определить, какая из трех картинок лишняя – пирамида, пальма или молоток.

Некоторым из этих семантических областей присуща одна характерная особенность: они могут активироваться еще до того, как испытуемого попросят выполнить конкретное задание. Задняя височно‑ теменная область, в частности, функционирует даже тогда, когда мы находимся в состоянии покоя в темноте. Как правило, она не увеличивает свою активность при прочтении письменных и устных слов, зато «деактивируется» ниже начального уровня при предъявлении бессмысленных псевдослов[186]. Почему? Как только мы просыпаемся, наш мозг мгновенно «включается» в работу и анализирует, что происходит вокруг. Поскольку данный процесс задействует семантическую сеть, манипулирующую словами и образами, многие области не отключаются даже тогда, когда мы находимся в состоянии покоя. Из‑ за такой непрекращающейся фоновой работы фМРТ не имеет абсолютного нуля, который позволил бы идентифицировать активность, вызванную внешней стимуляцией. В некоторых зонах, таких как угловая извилина, чтение слов, имеющих смысл, вызывает такую же реакцию, что и непрерывный шум, а потому не приводит ни к каким дополнительным изменениям – можно подумать, будто эта область вообще не связана с чтением! Однако если стимул не наделен значением (как псевдослово «ларпик»), то спонтанная активность ненадолго ослабевает, из‑ за чего аппарат фиксирует временную «деактивацию». Это явное свидетельство того, что эта область на самом деле участвует в чтении слов.

Поскольку даже в состоянии покоя уровень активности постоянно меняется, области мозга, кодирующие смысл, невозможно визуализировать непосредственно. Для их изучения требуются более тонкие экспериментальные методы. Об одном из них мы уже говорили – это метод прайминга. Возьмем слова «sofa» («софа») и «couch» («диван»). По сути они обозначают одно и то же, хотя и составлены из разных букв. Джо Девлин и его коллеги[187] предъявляли подобные синонимы в парах: первое слово испытуемые воспринимали на скрытом уровне, а второе видели осознанно. Как оказалось, семантическое сходство распознавала только левая средняя височная область. На два синонима эта зона реагировала слабее, чем на слова с несвязанными значениями, например «honey» («мед») и «couch» («диван»). В отличие от синонимов, которые активировали ее только один раз, пара обычных слов требовала кодирования двух разных смыслов, а, значит, и более длительного периода активности. С помощью аккуратных манипуляций Девлин и его коллеги продемонстрировали существенное различие в кодировании слов средними и вентральными отделами левой височной доли. Как я уже подробно объяснял выше, вентральная область «буквенной кассы» занимается только зрительным кодированием букв. Девлин обнаружил, что ее активность снижалась всякий раз, когда слова визуально выглядели похоже («hunt» и «hunter»[188]), причем даже в тех случаях, если их значения не имели ничего общего («horn» и «horny»[189]). Кроме того, эта область не воспринимала тот факт, что «sofa» и «couch» означают примерно одно и то же. Это неудивительно: именно так должен вести себя участок, сконцентрированный исключительно на буквах. Левая средняя височная кора, напротив, демонстрировала выраженную чувствительность к семантически связанным парам слов, таким как «sofa»/«couch» или «hunt»/«hunter», и не попадалась в ловушку внешне похожих пар вроде «horn»/«horny».

Другие исследования подтвердили, что левая средняя височная кора действительно специализируется на значении целых слов. У японских читателей это единственная область, способная распознать одно и то же слово на кандзи и на кане, хотя знаки этих двух систем письменности визуально никак не связаны между собой[190]. То же касается и семантических отношений между услышанными словами[191]. Очевидно, эта область кодирует фрагменты значения слов, причем независимо от того, как именно человек приходит к смыслу: это может быть изображение, устное слово или написанная буквенная цепочка.

Разумеется, смысловые сети мозга не ограничиваются простой обработкой отдельных слов. Зоны, лежащие ближе к передней части височной доли, судя по всему, отвечают за значения слов в предложении[192]. Другая область, расположенная спереди от нее, в нижней лобной коре, выбирает один смысл из нескольких возможных. В частности, она срабатывает вместе с височными областями, когда мы слышим предложения, содержащие сразу несколько многозначных слов[193], например «the shell was fired toward the tank»[194]. Только представьте, с чем приходится иметь дело этим участкам мозга, когда мы читаем такие двусмысленные газетные заголовки, как:

Некоторые вещи / фрагменты Рока Хадсона будут проданы на аукционе

Глухонемой, обвиняемый в убийстве, вновь предстанет перед судом / Глухонемой вновь обретет слух, если кого‑ нибудь убьет

По словам судьи Ханг, двое преступников смогут избежать наказания / Двое преступников избежали наказания, судью повесили

Любители молока все чаще выбирают сухое молоко / Любители молока превращаются в пепел

В полдень продавцы автомобилей услышат ток‑ шоу о машинах / В полдень продавцы автомобилей услышат, как машина заговорит

Сексуальное воспитание откладывается, учителям требуется тренировка / подготовка

Пеките печенье вместе с детьми / Используйте детей при выпечке печенья[195]

Несмотря на то, что исследователям удалось определить целый ряд задействованных областей, вопрос, как на самом деле кодируется значение слова в коре мозга, по‑ прежнему остается открытым. Процесс, позволяющий нейронным сетям объединяться и «обретать смысл», практически не изучен. На сегодняшний день мы знаем одно: смысл не может быть ограничен несколькими областями и, вероятно, зависит от множества нейронов, распределенных по всей коре. При этом лобные и височные области, отмеченные на рис. 2. 18, являются лишь верхушкой айсберга. Хотя эти зоны активируются всякий раз, когда мы получаем доступ к сути слова, похоже, они не хранят само значение, а лишь облегчают доступ к семантической информации, содержащейся в других частях коры. Согласно неврологу Антонио Дамасио[196], это своеобразные «зоны конвергенции», собирающие и посылающие сигналы в другие отделы. По всей вероятности, они объединяют разрозненные фрагменты смысла в структурированные совокупности нейронов, составляющие подлинную нейронную основу значения слова.

Возьмем глагол «кусать». Как только вы вспомните, что он означает, в вашем воображении мгновенно всплывут образы определенных частей тела (рта и зубов), их движения и даже, возможно, воспоминания о боли, вызванной укусом. Все эти фрагменты действий и ощущений объединены под единым заголовком – «кусать». Связь работает в обоих направлениях. С одной стороны, мы произносим это слово всякий раз, когда говорим о конкретной последовательности событий, а с другой – звук или вид этого слова вызывает в нашем разуме множество смыслов.

Латеральная височная область, по‑ видимому, служит связующим звеном между формой слов и элементами, составляющими их значение. Эту зону можно разделить на подобласти, каждая из которых специализируется на определенной категории слов. Лица, люди, животные, инструменты, овощи – все эти категории соотносятся с частично обособленными участками мозга, собирающими фрагменты смысла из разных источников. Так, теменная доля отвечает за числа и части тела, затылочная область V4 – за цвета, область V5 – за движения, прецентральная и передняя теменные области – за действия и жесты, поле Бродмана 10 – за намерения и убеждения, височный полюс – за имена собственные.

Особую роль в изучении этого феномена играет анализ повреждений мозга. Допустим, инсульт нередко приводит к частичной потере тех или иных узкоспециализированных знаний. Некоторые больные, например, утрачивают все знания о животных. Они не узнают их на картинках[197] и не могут ответить на такие элементарные вопросы, как: «Где живет лев? Какого цвета слон? » При этом знания во всех прочих сферах, например о глаголах, инструментах или известных людях, сохраняются. У других больных «выпадают» не животные, а какая‑ то другая категория. Такие категориально‑ специфические нарушения, как правило, связаны с очагами поражения, локализованными в разных местах левой височной и лобной долей[198]. Функциональная визуализация подтверждает: каждый раз, когда мы думаем о существительных или глаголах, животных или инструментах, «вспыхивают» разные области коры[199].

Более тонкие семантические различия практически не исследованы. Недавно Фридман Пульвермюллер и его коллеги сравнили реакцию мозга на слова, которые принадлежали к глаголам действия, но имели разное содержание. Некоторые глаголы, такие как «кусать» или «целовать», вызывали движения рта, другие – рук («писать», «бросать»), третьи – ног и ступней («пинать», «ходить»)[200]. Наблюдалась удивительная фрагментация смысла: глаголы разных типов активировали разные участки премоторной коры в строгом соответствии с «моторным гомункулом», или корковой картой нашего тела. Таким образом, можно утверждать, что значение слова буквально заключено в наших мозговых сетях. Последовательность букв имеет смысл только в том случае, если в течение нескольких сотен миллисекунд вызывает множество признаков, рассеянных в сенсорных, моторных и абстрактных картах мозга.

Пытаясь связать каждое слово с его семантическими признаками, иерархические связи височной доли решают так называемую проблему моделирования смыслов. Как подчеркивает Фердинанд де Соссюр, формы и значения согласованы произвольно: любая буквенная цепочка может представлять любое понятие. Однако когда мы учим язык, эта случайность исчезает. Мы не можем не видеть животное за словом «лев» и не можем прочесть слово «жираф» как глагол – благодаря связям височной доли, каждое из этих слов закреплено за множеством нейронов, распределенных в коре и придающих ему смысл.