Язык и мозг. Нейробиология раскрывает главную тайну человека

Рис. 16 Языковая сеть. Модель А. Фридерици. (Скриншот из выступления А. Фридерици https://youtu.be/1dfKX-OvjKs)

Чем заняты языковые сети

Через 100 милисекунд после того, как звуковой сигнал попал в мозг, возникает активность в слуховой коре в височной доле обоих полушарий. Это отражается на электроэнцефалограмме сигналом N100.

Далее обработка звуковой информации идёт в двух направлениях – вперёд, в лобную долю, и назад, дальше в височную. Через 150–200 мс на ЭЭГ возникает сигнал mismatch negativityMMN. Он появляется, когда мозг отличает звуки человеческой речи от других акустических сигналов. Например, когда испытуемые слышат ряд одинаковых слогов, и если среди них вдруг появляется другой, то их мозг сразу же реагирует этим потенциалом.

1. baa ba ba ba baa ba ba ba ba ba baa.

2. ba baa baa baa baa ba baa ba baa.

Затем мозг распознаёт последовательности звуков и сравнивает их с тем, что хранится в памяти. Если такая последовательность обнаружена, то вместе со значением активируется и информация о части речи – существительное, глагол, прилагательное, наречие и т. д. Если же такой последовательности нет, система выдаёт ошибку. Височные и лобные зоны общаются через нервный тракт с интересным названием внешняя капсула.

Из поступающих слов мозг начинает в онлайн-режиме строить словосочетания, из которых потом составит предложения. Мы привыкли считать, что строительные блоки языка – слова. Но не для мозга. Он разбивает непрерывный поток речи на куски – группы слов. Какие слова с какими, что за чем стоит в предложении – эти знания мы приобретаем во время усвоения языка и со временем доводим до автоматизма. В каждом языке только несколько вариантов словосочетаний – у каждой части речи свой. Мозг сохраняет их шаблоны. Например, в русском языке за прилагательным обязательно должно следовать существительное, в немецком и английском языках за артиклем в конце словосочетания стоит существительное. Слова, стоящие рядом, комбинируют второй нижний путь. Информация проходит через крючковидный пучок. Красный цвет на рисунке.

Если словосочетание или простое предложение построено неверно, с ошибками, связанными с частью речи, то уже через 120–200 мс мозг сигнализирует об этом. В лобных долях появляется волна ELAN – early left anterior negativity – и достигает своего пика через 200 мс.

Классический пример задания:

Гусь был в печи зажарен vs. Гусь был в зажарен (Die Gans wurde im Ofen gebraten vs. Die Gans wurde im gebraten). Пицца была съедена vs. Пицца была в съедена (Die Pizza wurde gegessen. Vs. Die Pizza wurde im gegessen).

При неправильном изменении слова, например, образовано неправильное множественное число существительного – морфо-синтаксическая обработка, через 300–400 мс в лобной доле появляется LAN – links-anterior negativity.

На нарушения смысла мозг реагирует сигналом N400, который возникает в центрально-теменных зонах мозга через 400 мс. Его вызывают семантические аномалии или нарушения ожидания в контексте. Классический пример:

Der Ritter in der schimmernden Rüstung zog sein Schwert.

Рыцарь в сверкающих доспехах достал свой меч. ИЛИ

Der Ritter in der schimmernden Rüstung zog sein Taschentuch. Рыцарь в сверкающих доспехах достал свой носовой платок. ИЛИ

Der Ritter in der schimmernden Rüstung zog sein Handy. Рыцарь в сверкающих доспехах достал свой сотовый телефон.

Das Baby wurde gefüttert. Ребёнка покормили. ИЛИ Das Lineal wurde gefüttert. Линейку покормили.

Рис. 17 Вызванный потенциал N400. Реакция на неправильное слово выделена красным цветом. Скриншот из видеолекции П. Хагоорта https://youtu.be/uRN5HC-RTPQ)

Особую трудность для мозга представляют предложения со сложным синтаксисом. Они обрабатываются мозгом дольше по времени и требуют больше усилий. Сложный синтаксис – это предложения с необычным порядком слов. На первом месте стоит не подлежащее, а дополнение, а также придаточные предложения-матрёшки. Чтобы их понять, мозг должен сначала сломать предложение, а затем восстановить его, но уже с правильным порядком слов.