Язык и мозг. Нейробиология раскрывает главную тайну человека

Предисловие

Сколько себя помню, меня всегда интересовали языки. Первым был один из детских языков – один из тех, когда к каждому слогу в слове добавляют то, соль или ва: Ятозыкто, Ясользыксоль или Явазыква. В начальной школе благодаря Штирлицу пришла любовь к немецкому языку. Позже захотелось расшифровать узелковый язык инков. Но это быстро прошло, из-за отсутствия информации. В университете прибавился английский язык.

Последние восемь лет мой интерес от лингвистических вопросов – грамматики, фонетики и так далее – плавно сдвинулся в биологическую плоскость. Как преподавателю мне стало интересно, что происходит в голове у человека, когда он говорит на родном языке, когда учит иностранный.

Моё первое знакомство с биологической стороной языка произошло благодаря открытым лекциям профессора Татьяны Владимировны Черниговской. Потом пришёл черёд книг отечественного нейропсихолога и нейролингвиста А.Р. Лурии. Но мне было мало. Интерес к нейробиологии языка и увлечение научной журналистикой привели меня в Берлин, где находится одна из ведущих европейских лабораторий, изучающих язык в мозге. Там был собран материал для этой книги.

У того, что книга основана на зарубежных исследованиях, есть две причины. Во-первых, подобных исследований – насколько мне позволяет судить мой опыт – в России сейчас проводят мало. Основная масса научных статей и книг написана зарубежными учёными. Вторая причина, грант, который я получила от программы European Journalism-Fellowship и фонда Генриха Бёлля. Благодаря этому я получила возможность год учиться в Свободном университете Берлина. Я посещала лекции и семинары, получила доступ к прекрасной библитеке, общалась с ведущими учёными.

Знания о том, как устроен и как работает наш мозг, как он обрабатывает язык, на мой взгляд, должны стать необходимой составляющей образования современного лингвиста. И кроме того, это просто суперинтересно.

Что же читатель узнает из моей книги? Преже чем ответить на этот вопрос, я хотела бы уточнить некоторые понятия. Язык – система знаков (слов) и правил, как их применять. Речь – применение языка, его звуковое или, в случае жествого языка, жестовое выражение. Кроме того, под языком в широком смысле понимают способность человека говорить.

До 19 века исследованием языка и мозга занимались разные науки. Язык был делом философии и языкознания, а мозг – медицины. Поль Брока и Карл Вернике при вскрытии обнаружили в мозге своих пациентов центры, отвечающие за производство и понимание речи. Тогда же Вернике предложил первую модель обработки языка в мозге.

Бурное развитие науки и техники во второй половине 20 века позволило учёным заглянуть в «живой» мозг и увидеть как он работает. Они описали основные законы и принципы его работы.

Учёные, работающие на стыке биологии и лингвистики, применяют в своих исследованиях сложные устройства, показывающие, где именно в мозге и с какой скоростью происходит интересующий их процесс.

Лингвисты подробно описали единицы, из которых стоит язык. Ученые, ищущие язык в мозге, смогли определить, какие зоны обрабатывают тот или иной языковой элемент, что именно происходит в нейронных сетях мозга, когда мы говорим и понимаем речь.

Любая когнитивная работа изменяет мозг – устанавливаются новые связи между нервными клетками, изменяются структуры, занятые этой деятельностью. Второй язык – не исключение. Как он меняет мозг человека? Можно ли в совершенстве выучить иностранный язык? Знание нескольких языков – это хорошо или плохо для мозга?

Ребенок начинает усваивать родной язык ещё в утробе матери. Процесс усвоения языка проходит определенные этапы – общие для носителей всех языков. Если ребенка лишить общения с другими людьми, он никогда не сможет полноценно овладеть языком. Почему так происходит? Это связано с особенностями созревания мозга.

Инсульты, травмы головы, опухоли в мозге приводят к тому, что человек перестает говорить или понимать речь. В какой степени, зависит от размера поражения. В поисках новые методов восстановления языка учёные обращаются к нейробиологии.

Чтобы говорить, человек должен выучить десятки тысяч слов и множество правил их комбинирования в предложения. Какие виды памяти задействованы в языке и какие зоны мозга этим заняты?

В мире насчитывают около 7000 языков, каждый из которых описывает окружающий мир по-своему. В последние годы появилась возможность проверить, влияет ли родной язык, на то, как мы видим и понимаем действительность.

Почему говорят только люди? Чтобы выяснить это, ученые сравнивают физиологию и когнитивные способности людей и животных.

Когда появился язык? Ответить на этот вопрос поможет палеогенетика. Учёные установили, когда возник человеческий вариант гена FOXP2.

Один из самых трудных вопросов – почему люди заговорили? Какие эволюционные преимущества дал им язык? Может быть он помогал говорящим мужчинам привлечь больше женщин и оставлять больше потомков? Возможно и так, но есть и другие версии.

Книга не претендует на раскрытие всех существующих сегодня теорий и спорных вопросов о языке.

Введение

Способность говорить и удивительные возможности мозга человека отличают его от соседей по планете. Уникальность языка была очевидна уже в древности. Мозгу же предстоял долгий путь к признанию.

Какой орган человеческого тела самый главный? Сердце? Печень? Почки? Мозг? Вплоть до XVII века никто не сомневался, что средоточие чувств и мыслей находится в сердце. Сегодня повреждённое сердце можно починить, заменить или напечатать на 3D-принтере, и человек будет жить. А вот повреждение мозга может изменить личность человека. Его смерть приводит к смерти человека. Как перенести сознание и личность в точную 3D-копию вашего мозга, наука пока не знает. Мозг не только командует работой тела, мышление, чувства, характер, способности – всё это зависит от него.

К пониманию мозга как органа, из которого возникает наша сложная ментальная жизнь, люди пришли относительно недавно – в XIX веке. В этом же веке язык потерял свой божественный статус. И тогда же пересеклись орбиты изучающих их наук.

Почему говорят только люди? Откуда взялся язык? Почему так много разных языков? Мифы любого народа дают ответы на эти вопросы. Язык – дар Бога или богов, сила, сотворившая этот мир, или даже сам Бог. В начале Библии мы читаем:

И сказал Бог: Да будет свет! И стал свет, и увидел Бог, что он хорош, и отделил Бог свет от тьмы. И назвал Бог свет днём, а тьму ночью… И сказал Бог: Да будет твердь посреди воды! …И назвал Бог твердь небом.

Часто нелегко понять, что причина, а что следствие: Вначале было Слово, и Слово было у Бога, и Слово было Бог (Новый Завет, Евангелие от Иоанна). Похожие идеи мы находим в индийской мифологии, где три богини отвечали за разные виды речи. Щедрый дар богов делает людей их любимцами.

Размышления о разнообразии языков вылились в миф о Вавилонской башне, вариации которого можно найти во многих культурах. Споры между людьми или гнев Бога на гордецов привели к многоязычию.

Почему только способность говорить получила уникальный божественный статус? Если мы посмотрим на животных, то обнаружим, что они живут в определённых регионах, им для жизни нужны определённые условия, климат, питание, растения, соседи. На языке учёных – экологическая ниша. Шимпанзе живут в густых лесах, верблюды – в засушливых районах. И только наши предки смогли расселиться по всей планете. Этим они если не разорвали, то по крайней мере сильно раздвинули тиски естественного отбора. Они приспособились практически ко всем природным условиям Земли. Человек перестал адаптироваться к природе, он изменил её под себя.

Очевидно, что это произошло благодаря тому, что есть у человека и чего нет у животных. Главное отличие – язык. На нашей планете нет ни одного народа, ни одной культуры без языка. Любой маленький ребёнок без труда и обучения, только общаясь с другими людьми, овладевает родным языком.

Что такое язык? Это сверхточный код передачи детальной информации. Благодаря ему люди смогли обмениваться знаниями и умениями, договариваться между собой и передавать свои знания потомкам. Простые вещи можно выполнить, подражая другому, например, как пользоваться ножом и вилкой, как завязать шнурки. Обучение сложным действиям – решению математических примеров, управлению самолётом – требует объяснений. Получается, что предки были в чём-то правы, когда утверждали, что язык сотворил мир. С небольшой поправкой – не всю вселенную, а мир людей.

Последние три тысячи лет философы и языковеды много спорили о языке. Почему предметы называются так, как они называются? Кто дал им имена? Люди договорились их так называть? Язык – зеркало окружающего мира? Или он отражает только мышление человека? Каким бы ни был ответ, философы видели в языке самостоятельную систему со своими законами. В Средние века живая речь мало кого интересовала. Самой чистой формой языка считали письменные тексты, особенно религиозные. Именно их надо было исследовать, чтобы добраться до сути мироздания.

Кроме глобальных вопросов, перед языковедами стояли и чисто практические вещи. Прежде всего перевести слово Божие на все языки мира и осчастливить им язычников. Для экономических целей знание иноземных языков тоже было кстати. Языковеды описывали языки и создавали их грамматики, чтобы обучать других.

В XVIII–XIX веках исследователи уже имели солидную базу данных о разных языках. И, заметив между ними сходство, бросились на поиски праязыка.

Ближе к XX веку учёных заинтересовал живой язык. В центре исследований язык оказался не как отдельная система, а как инструмент общения и передачи информации. Вплоть до середины XX века биологическая сущность языка не попадала в поле зрения языковедов.

История исследований языка – это постепенное низвержение его с божественного трона и возрастающее понимание его настоящих возможностей.

Что касается мозга, здесь всё происходило с точностью до наоборот. В Древнем Египте главным органом считали сердце, а мозг при мумификации выбрасывали. Видимо, древние египтяне не считали его необходимым в загробной жизни. Древнегреческий философ Аристотель считал, что разум находится в сердце человека, а мозг – просто вентилятор, который охлаждает кровь. Отец западной медицины Гиппократ повысил ранг мозга до органа чувств. По той простой причине, что он находится в голове – там же, где и уши, глаза.

У Декарта мозг был на побегушках между душой и телом. Тело передавало информацию через мозг душе, а душа управляла через него же движениями тела.

К XVIII веку мозг и его составные части уже подробно описали. Но как он работает и что именно делает, ещё было неясно. Томас Уиллис (1621–1675) – отец неврологии – проведя ряд экспериментов, пришёл к выводу, что наши мысли, чувства, воспоминания и действия возникают из специальных сил в нервной системе[1].

В XIX веке два противоположных лагеря учёных жарко спорили о том, как работает мозг. Важно, что мозг уже приобрёл статус органа сознания. Глобалисты рассматривали мозг как единое целое, а локалисты – как отдельные модули, каждый из которых занят своей задачей. Яркие представители этих лагерей – Франц Йозеф Галль и Мари-Жан-Пьер Флуранс.

Молодой австрийский студент-медик Франц Йозеф Галль (1758–1828) отличался не только своей выдающейся памятью, но и выступающими глазами. Он полагал, что эти два феномена взаимосвязаны – ведь способность узнавать и запоминать слова сидит в лобной доле. Поэтому он предположил, что форма черепа соответствует форме мозга. Чем способнее человек в чём-то, тем больше растёт зона, которая отвечает за это. А так как череп не растёт, она на него давит. В случае самого Галля лобные доли выдавливали глаза из черепа.

Чтобы доказать свою теорию, Галль собрал черепа сотен людей, измерил их и сравнил с типами личности, их особенностями и способностями. Он выделил у людей 27 областей с разными функциями, а у животных – 19. Он утверждал, что нашёл зоны, отвечающие за убийства, агрессию и даже Бога. Так зародилась псевдонаука френология, методы Галля были далеки от научных.

Мари-Жан-Пьер Флуранс (1794–1867) – французский физиолог и бывший последователь Галля – был убеждён, что части мозга взаимодействуют друг с другом. Из этого взаимодействия возникают разные качества. Он вскрывал череп живым птицам и слой за слоем удалял кору мозга. В каком бы месте мозга он ни начинал это делать, сначала никакие функции не казались повреждёнными и не отказывали. И только когда он добирался до более глубоких слоёв, птицы умирали в агонии. Так он доказал, что высшие функции расположены не в чётко ограниченных зонах, а рассредоточены по коре[2].

Глава 1. Язык и мозг – первые доказательства