От поведения к мозговым механизмам

 

В этой главе мы убедились, что процесс чтения можно разложить на несколько последовательных этапов обработки информации. Все механизмы чтения, которые свойственны человеку – от обработки изображения в сетчатке и инвариантного распознавания букв до доступа к произношению, распознавания морфем и разрешения лексических конфликтов – невероятно эффективны. За доли секунды, без всяких видимых усилий, наш мозг решает задачу, которая не по силам ни одной современной компьютерной программе. Параллельная обработка всех знаков слова, искусное устранение двусмысленностей, мгновенный доступ к одному из 50 000 слов в ментальном лексиконе – все это указывает на то, что наш мозг идеально приспособлен к чтению.

Потрясающая эффективность процесса чтения только сгущает таинственный мрак, окутывающий его истоки. Как нашему мозгу удалось так хорошо адаптироваться к задаче, для которой он не был предназначен изначально? Каким образом всего за несколько тысяч лет структура мозга двуногого примата, превратившегося в охотника‑собирателя, сумела приспособиться к функции зрительного распознавания слов? Чтобы найти ответ, обратимся к нейронным сетям, отвечающим за чтение. Как показывают недавние исследования, в коре нашего мозга имеется особая зона для письменных слов, очень похожая на первичную слуховую область или моторную кору, которые есть у каждого из нас. Но самое интересное, что эта область чтения одинакова у носителей английского, японского, итальянского и других языков. Значит ли это, что церебральные механизмы чтения универсальны?

 

 

2

«Буквенная касса» мозга

 

В 1892 году французский невролог Жозеф Жюль Дежерин обнаружил, что инсульт, поражающий небольшой участок зрительной коры в левом полушарии, ведет к частичному или полному нарушению чтения. Современные нейровизуализационные исследования подтверждают: эта зона играет такую важную роль в чтении, что ее по праву можно назвать «буквенной кассой» мозга. Она расположена в одном и том же месте у читателей по всему миру и автоматически реагирует на письменную речь. Менее чем за одну пятую долю секунды – слишком малый промежуток времени для сознательного восприятия – эта область распознает буквенную цепочку независимо от поверхностных изменений в размерах, форме или положении букв и передает информацию центрам в височной и лобной долях. Первые кодируют звуковой паттерн, вторые – значение.

 

Сколь несуразно привычно для нас волшебство, в силу которого несколько писанных знаков вмещают бессмертные вымыслы, замысловатые похожденья ума, новые миры, населенные живыми людьми, беседующими, плачущими, смеющимися… Что как в один прекрасный день мы, мы все, проснемся и обнаружим, что вовсе не умеем читать?

ВЛАДИМИР НАБОКОВ, «БЛЕДНЫЙ ОГОНЬ» [104]

 

 

Открытие жозефа жюля дежерина

 

Одним погожим парижским утром в октябре 1887 года месье К., бывший торговец и ценитель музыки, сидел в кресле и читал книгу, как вдруг с ужасом обнаружил, что больше не может прочесть ни единого слова! За несколько дней до этого он чувствовал слабость и онемение то в правой руке, то в правой ноге, а также иногда запинался при разговоре. Эти приступы дискомфорта длились недолго и не слишком его беспокоили. Теперь проблема была гораздо серьезнее: читать было просто невозможно! Как ни странно, месье К. по‑прежнему мог говорить, распознавать предметы и людей вокруг и даже писать. Что же могло спровоцировать возникновение этой неприятной ситуации?

Месье К. рассудил, что ему просто нужны новые очки, и отправился на прием к известному офтальмологу Эдмунду Ландольту. Доктор Ландольт быстро понял, что, к сожалению, очки не решат проблему. Заподозрив инсульт, он обратился за помощью к выдающемуся французскому неврологу Жозефу Жюлю Дежерину из Королевской больницы Бисетр. Встреча с месье К. состоялась 15 ноября 1887 года. После тщательного психологического и анатомического обследования доктор Дежерин сумел поставить правильный диагноз и сделать первые научные выводы о мозговых основах чтения[105]. Состояние месье К. он назвал «чистой словесной слепотой», имея в виду частичную утрату способности к зрительному распознаванию букв. Само существование такой болезни подразумевало наличие в мозге специализированного «зрительного центра для букв», отвечающего за чтение.

Дежерин и Ландольт установили, что их пациент больше не распознавал отдельные буквы и слова:

 

…он думает, что сошел с ума: он понимает, что эти знаки – буквы, но не может их распознать, хотя настаивает, что прекрасно их видит, и способен обвести форму рукой. Если попросить его перерисовать слово, это дается ему с большим трудом. Он медленно копирует каждую букву по одному элементу зараз, словно работает над чертежом, и проверяет каждую деталь, дабы убедиться в точности своего рисунка. Несмотря на все усилия, он по‑прежнему не может назвать ни единой буквы.

 

В этом и заключается парадокс словесной слепоты: пациент слеп только к буквам и словам. Острота зрения остается превосходной, распознавание предметов и лиц не нарушено. Больной по‑прежнему может ориентироваться в новой обстановке и понимает изображения:

 

Когда ему показывают предметы, он называет их, не задумываясь. Он может назвать части всех инструментов в каталоге промышленных товаров. Ни разу во время этого обследования память не подвела его; рисунки мгновенно подсказывают нужное слово и способ использования каждого предмета… Когда ему дают его любимую газету Le Matin, пациент говорит: «Это Le Matin, я узнаю ее по форме», – но не может прочитать ни единой буквы в названии.

 

Однако в ходе клинического обследования Дежерину все же удалось выявить некоторые нарушения зрения. Справа от месье К. зрительный мир выглядел размытым: «Помещенные в правую половину поля зрения объекты кажутся более темными и менее четкими, чем в другой половине». (В неврологии это называется частичной правой гемианопсией.) Кроме того, месье К. больше не различал цвета справа (гемиахроматопсия): эта сторона мира представлялась ему в черно‑белом цвете или в оттенках серого.

Впрочем, ни то ни другое не могло объяснить трудности с чтением. Месье К. осознавал свою зрительную ограниченность, а потому автоматически старался сделать так, чтобы слова, которые он пытался прочесть, оказывались левее точки фиксации. К сожалению, это не помогало – читать он все равно не мог.

Вероятно, лучшим доказательством избирательного нарушения способности к чтению служил один любопытный факт: хотя месье К. не мог читать буквы, он по‑прежнему был способен распознавать цифры. Месье К. без труда читал последовательности арабских цифр и выполнял сложные вычисления. Это важное наблюдение подразумевает, что чтение цифр опирается на анатомические пути, частично отличные от тех, которые используются для чтения букв и слов.

С другой стороны, цифры и буквы похожи по форме; и те и другие произвольны и взаимозаменяемы. Действительно, многие культуры представляют числа с помощью буквенных знаков – в арабском языке, например, символы  и , которые выглядят как греческие буквы, обозначают цифры 8, 7, 6, 5 и 4. Следовательно, любая диссоциация между цифрами и буквами не может быть объяснена исключительно потерей остроты зрения. Никакие очки, сколь бы совершенными они ни были, не могли излечить дефицит чтения у месье К. Его недуг проистекал из мозга. Это значит, что за чтение буквенных цепочек должна отвечать определенная область коры.

Другие наблюдения только подтвердили уникальность проблемы месье К. Доктор Дежерин настаивает, что интеллект и речь его пациента были сохранены. Месье К. ясно выражал свои мысли и после инсульта имел такой же обширный словарный запас, как и раньше. Не пострадала и письменная речь:

 

По своей инициативе больной пишет так же хорошо, как и говорит. Когда я сравниваю многочисленные образцы его письма, я не нахожу в них никаких недочетов, никаких орфографических ошибок, никакой перестановки букв… Под диктовку он пишет легко и бегло, но не может прочитать то, что записал всего минуту назад… Из‑за этого пациент раздражается, пишет несколько букв одну за другой и восклицает: «Если я смог написать эти буквы, почему я не могу их прочесть?».

 

На самом деле Дежерин наблюдал незначительные нарушения письменной речи, но связал их с низкоуровневым зрительным дефицитом:

 

Если во время письма под диктовку его отвлекают, он запутывается и уже не знает, где остановился; допустив ошибку, он уже не может ее отыскать. Раньше он писал быстрее и лучше, теперь же буквы стали более крупными, а контуры менее уверенными. Сам больной объясняет это тем, что больше не может полагаться на зрение. И действительно, вид слов, написанных им, не только не помогает, но и, кажется, так сильно беспокоит его, что он предпочитает писать с закрытыми глазами.

 

Сохранность способности писать была связана с мышечной памятью. Месье К. по‑прежнему мог читать буквы, если ему разрешали проследить их контуры пальцем: «Посему именно мышечное чувство пробуждает название буквы. Лучшим доказательством тому является его способность произносить слова с закрытыми глазами, когда я вожу его рукой в воздухе, дабы он мог проследить очертания букв». Годы спустя другие неврологи показали, что в таких случаях сохранным остается и тактильное чтение: пациент лучше расшифровывает буквы, когда их выводят у него на ладони, чем когда они представлены зрительно! Это ясно указывает на уровень, где возникает дефицит: моторная память буквенных форм не повреждена; нарушено только их зрительное распознавание.

 

Чистая алексия

 

Симптомы месье К. были настолько странные, что многие не восприняли их всерьез. Как он мог писать и даже произносить по слогам самые сложные слова, но не мог читать буквы? Может, он просто симулянт или истерик? Нет, говорил Дежерин, потому что «у нас есть несколько прекрасных клинических описаний этой разновидности словесной слепоты». И действительно, современная неврология подтвердила все первоначальные наблюдения Дежерина. В настоящее время описаны сотни подобных случаев[106]. Изменилась только терминология: сегодня этот синдром называется «алексия без аграфии» (нарушение чтения без нарушения письма) или «чистая алексия».

Почему «чистая»? Как минимум по четырем причинам, причем все они были перечислены Дежерином еще в 1892 году:

• Устная речь сохранена.

• Способность писать не утрачена.

• Зрительное распознавание объектов, лиц, рисунков и даже цифр в основном соответствует норме[107].

• Тактильное (или моторное) распознавание букв не нарушено.

 

Хотя в дальнейшем чистая алексия была диагностирована у многих людей, современные анализы показали, что пациенты с этим заболеванием делятся на две категории[108]. Некоторые, как и месье К., не могут прочесть ни единой буквы, а иногда – даже сопоставить верхний и нижний регистры. Такие люди не осознают, что «А» и «а» – это одна и та же буква, только в разных формах[109].

Другие способны распознавать буквы, но по отдельности. Этот простой факт имеет важное значение в повседневной жизни. Медленно идентифицируя все буквы слова одну за другой, такие больные, как правило, могут расшифровывать слова.

В этих случаях единственное проявление чистой алексии заключается в чрезвычайно медленном чтении. В отличие от обычных людей, которым достаточно одного взгляда, чтобы прочесть слово любой длины, пациентам с чистой алексией может потребоваться до 5–10 секунд, причем время чтения увеличивается прямо пропорционально количеству букв (см. рис. 2.1; цветные иллюстрации приведены на сайте readinginthebrain.com). Этот характерный паттерн нарушений называется «побуквенное чтение» и иллюстрирует природу дефицита. Пациенты с чистой алексией не способны одновременно обрабатывать все буквы слова[110].

 

Тайна раскрыта

 

Случай месье К. свидетельствует о том, что наш мозг содержит особые области для чтения, которые передают информацию о буквенной цепочке в речевые центры. Дежерин понимал: только вскрытие поможет безошибочно локализовать соответствующие участки и придать его наблюдениям «строгость физиологического эксперимента». 16 января 1892 года, спустя четыре года после первого инсульта, месье К. умер от второго мозгового кровоизлияния. Заново научиться читать он так и не сумел. Как отмечал наблюдавший его невролог, «несмотря на все его терпение, усердие и регулярные занятия, восстановить значения букв и слов не удалось». Теперь Дежерин мог произвести вскрытие. Через несколько недель на собрании Французского биологического общества он рассказал о том, что обнаружил. Вскрытие показало, что правое полушарие месье К. было полностью сохранно: первый инсульт произошел в задней части левого полушария. Были поражены «затылочная доля, особенно затылочный полюс, начиная от основания клина, а также области язычной и веретенообразной извилин». (Эти и другие области мозга изображены на иллюстрации «Как устроен мозг» в начале книги.) Факсимиле оригинального рисунка Дежерина приведено на рис. 2.1. Контуры больших желтых атрофических бляшек явственно проступают в местах коры, затронутых первым инфарктом, который случился четырьмя годами ранее и навсегда лишил месье К. способности читать.

Чтобы объяснить, как повреждение некоторых зрительных областей может избирательно влиять на чтение, Дежерин обратился к понятию дисконнекции (разобщения, отсоединения). В своем докладе Биологическому обществу он подчеркнул, что в результате инсульта у месье К. частично пострадало белое вещество – пучки волокон, соединяющие отдаленные участки мозга.

Основной очаг поражения был локализован в затылочном полюсе, отвечающем за первичную обработку зрительной информации. Частично была затронута левая зрительная кора, а также разрушены некоторые проводящие пути мозолистого тела, передающие визуальную информацию из правосторонних центров зрения.

Опираясь на эти анатомические признаки, Дежерин предположил, что в результате инсульта у месье К. произошло отключение волокон, по которым визуальная информация поступает в так называемый зрительный центр для букв. На основании других наблюдений он ограничил его угловой извилиной – складкой в коре у основания левой теменной доли. Дежерин полагал, что сам зрительный центр для букв не поврежден. Это объясняло, почему месье К. мог читать, произносить и распознавать буквы, которые выводили у него на ладони. Однако эта область, лишенная зрительного ввода, оказалась в прямом смысле отключена от остального мозга и не могла применить свои знания к поступающим зрительным стимулам. Следовательно, месье К. вовсе не был слепым. Он по‑прежнему мог видеть очертания букв и обрабатывать их, как любой другой зрительный объект, но не был способен распознавать их как буквы или слова и страдал синдромом под метким названием «словесная слепота».

 

Рис. 2.1. После инсульта больной может стать алексиком, утратив способность читать. Повреждения, выявленные во время вскрытия первого пациента с алексией и описанные Дежерином в 1892 году (вверху), аналогичны тем, которые наблюдаются у современных больных, обследованных с помощью магнитно‑резонансной томографии (внизу, по материалам статьи Cohen et al., 2003). В обоих случаях затронуты нижняя и задняя части левого полушария. Сопоставление очагов поражения нескольких больных дает возможность установить точный участок, повреждение которого систематически влияет на чтение. Эта зона существует у любого грамотного человека и всегда лежит в левой вентральной затылочно‑височной области (белые перекрестья). Некоторые пациенты с алексией могут расшифровывать слова побуквенно. Но даже в этом случае скорость их чтения остается крайне медленной и снижается с увеличением количества букв. Иначе говоря, они утратили способность к параллельному распознаванию буквенных цепочек. Использовано с разрешения Oxford University Press.