Мозг – повелитель времени

Речь многогранна: в ней множество параметров, включая последовательности фонем и интервалы между фонемами, длительность гласных, паузы между словами, интонацию, ударения, скорость и общую просодию. Для восприятия многих из этих параметров мозг слушателя должен уметь отсчитывать время. Аналогичным образом, говорящий тоже должен уметь структурировать речь во временном измерении, орудуя языком, губами и голосовыми связками, выдерживая паузы и сохраняя ритм дыхания. В целом мозг слушателя и говорящего должен решать сложный набор проблем, связанных с отсчетом времени, и эта задача, скорее всего, не под силу простому часовому механизму.

АЗБУКА МОРЗЕ

Мы видим, что люди и животные выполняют целый ряд задач, связанных с отсчетом времени: оценивают интервал между прибытием звука в левое и правое ухо, предвидят переключение сигнала светофора и чувствуют вращение Земли вокруг ее оси. Эти задачи связаны с определением длительности различных интервалов времени — временно́й эквивалент определения длины предметов. Напротив, восприятие речи и музыки требует распознавания сложных ритмических структур: нужно уметь складывать воедино множество фрагментов временны́х образов.

Время для восприятия речи и музыки — то же, что пространство для распознавания визуальных образов. Распознавание лица на картине — пространственная задача: необходимая информация кроется в пространственном взаиморасположении отдельных элементов рисунка. Но это еще и иерархическая проблема: информация нижнего уровня (прямые и изогнутые линии) интегрированы в общее изображение. Круг — всего лишь круг, но пара расположенных рядом концентрических кругов становится глазами; поместите их в еще один круг, и вы получите лицо, и так далее, пока на картине не появится группа людей.

Речь и музыка — временно́й эквивалент визуальной картины: для их восприятия необходимо понимать иерархию встроенных временны́х образов109. Для распознавания речи нужно уметь отслеживать признаки элементов с различной длительностью: фонем, гласных звуков, слов, фраз и предложений. В каком-то смысле определение иерархии временны́х образов более сложная задача, чем определение иерархии пространственных образов, поскольку требует использования памяти. Все элементы визуального рисунка одновременно присутствуют на бумаге, а элементы музыки и речи сменяют друг друга во времени, так что каждый элемент необходимо интерпретировать в контексте элементов, уже переместившихся в область прошлого.

Возможно, лучшим примером сложной работы мозга по обработке временны́х образов является азбука Морзе. Речь и музыка основаны на информации, закодированной в виде временно́й последовательности звуков, однако немалая доля информации содержится и в высоте звука. Высоту звука можно сравнить с пространственной информацией — с направлением линии на листе бумаги. Может возникнуть небольшая путаница, поскольку высота связана с частотой звука, а частота — одно из физических свойств звука, измеряемых в единицах в секунду (это интервал между повторяющимися колебаниями звуковых волн). Однако звуковые частоты воспринимаются слуховыми клетками (волосковыми клетками), расположенными в пространстве улитки уха. Поэтому для центральной нервной системы определение высоты звука является пространственной задачей, сродни поиску клавиш на фортепьяно. Азбука Морзе не зависит от высоты звука и не имеет какой-либо «пространственной» составляющей, поэтому в азбуке Морзе все определяет время.

Азбука Морзе состоит из двух элементов — точек и тире. Вся разница между ними заключается в длительности, так что для общения с помощью азбуки Морзе нужен единственный коммуникационный канал, по которому звук или свет может проходить в обоих направлениях в соответствии со сложным временны́м ритмом. Таким кодом легко пользоваться: сообщения можно передавать, просто закрывая глаза на более или менее долгое время. Знаменитый пример — история американского летчика Джереми Дентона, который во время войны во Вьетнаме попал в плен. Его вынудили дать пропагандистское интервью для телевидения, во время которого он рассказывал, что получает нормальное питание, одежду и медицинскую помощь, но при этом несколько раз проморгал слово «torture» (пытка)110.

Длительность точек и тире зависит от общей скорости передачи информации с помощью азбуки Морзе, которая измеряется в количестве слов в минуту. При скорости 10 слов в минуту длительность каждой точки и тире составляет соответственно 120 и 360 мс. Но паузы тоже несут информацию: при такой скорости передачи паузы между буквами составляют 360 мс (в три раза больше длительности точки), а паузы между словами — 840 мс (в семь раз больше длительности точки). Текст