В 1950-е годы ученые использовали длинный центральный аксон пугливого, но хитрого кальмара , чтобы понять, как нейроны выстреливают и передают друг другу информацию, а в некоторых случаяхчтобы увидеть, как нейроны активируются и как компенсируют изменения, если что-то пошло не так [7]. На другом уровне исследования современные когнитивные нейробиологи изучают, как осуществляются различные когнитивные, или ментальные, процессы в мозге. В контексте такого исследования процесс чтения представляет собой отличный пример недавно приобретенного культурного достижения, требующего чего-то нового от уже существующих в мозге структур. Исследование того, что человеческому мозгу приходится делать, чтобы читать, и изучение его умных способов адаптации, когда что-то происходит не так, аналогично изучению кальмара на ранних стадиях развития нейробиологии.
«Святилище» Пруста и кальмар ученого представляют собой взаимодополняющие способы понимания различных аспектов процесса чтения. Позвольте мне более полно представить вам подход, реализуемый в этой книге: я попрошу вас как можно быстрее прочитать отрывок из эссе Пруста «О чтении».
Нет, быть может, дней в нашем детстве, прожитых с такой полнотой, как те, когда мы словно бы и не жили, это дни, проведенные с любимой книгой. Все, чем, казалось, они были заполнены для других и что мы отвергали как низменную помеху божественной усладе: игра, ради которой тревожил нас на самом интересном месте друг, пчела или луч солнца, досаждавшие нам, заставляя отрываться от страницы или пересаживаться, полдник, который нас принуждали взять с собой и который мы оставляли нетронутым возле себя на скамейке, в то время как солнце над нами грело все слабее в синем небе, обед, из-за которого приходилось вернуться домой и за которым мы только и думали, как бы он поскорей окончился, чтобы подняться к себе и дочитать прерванную главу, все то, в чем чтение словно бы должно было помешать нам ощутить что-либо, кроме докуки, оно в нас, напротив, запечатлевало как воспоминание, настолько сладостное (настолько более драгоценное в нашем сегодняшнем понимании, чем то, что мы тогда читали с такой любовью), что, если нам случается еще сейчас перелистывать те давнишние книги, они для нас только календари, которые мы сохранили от минувших дней, и мы ищем на их страницах отражения домов и прудов, не существующих ныне [8].
Сначала вспомните, о чем вы думали, когда читали этот отрывок, а затем попытайтесь точно проанализировать, что вы делали, когда его читали, включая и то, как вы начали связывать текст Пруста с другими мыслями. Если вы действовали, как это делаю я, Пруст оживил ваши давно хранимые воспоминания о книгах: секретные места, в которых вы укрывались, чтобы читать, куда не могли вторгнуться братья, сестры и друзья; захватывающие чувства, возбуждаемые Джейн Остин, Шарлоттой Бронте и Марком Твеном; замаскированный под одеялом луч фонарика, который, как вы надеялись, родители не заметят. Это «святилище» Пруста, но оно и наше тоже. Именно там мы научились без устали странствовать по Средиземью, Лилипутии и Нарнии. Именно там мы впервые примерили на себя жизни тех, кого никогда не встретили бы: принцев и нищих, драконов и придворных дам, мастеров кунг-фу и немецкой девочки-еврейки, скрывающейся от нацистских солдат на чердаке в Голландии.
Говорят, что Макиавелли иногда готовился к чтению, одеваясь в костюм того периода, в котором жил автор выбранной им книги, и накрывая стол для себя и для него. Это был его знак уважения к дару писателя [9] и понимание смысла общения с книгой, о котором писал Пруст [10]. Читая, мы можем, образно говоря, покинуть собственное сознание и переместиться в сознание другого человека, попасть в другую эпоху и другую культуру. «Переход» (термин теолога Джона Данна [11]) процесс, посредством которого чтение дает нам возможность примерить на себя другого человека, идентифицировать себя с ним и в конце концов на короткое время войти в его совершенно иную проекцию сознания. После того как мы прочувствуем, как думает рыцарь, как ощущает себя раб, как ведет себя героиня и как злодей сожалеет о содеянном или отрицает его, мы уже не будем прежними: иногда это нас вдохновляет, иногда печалит, но всегда обогащает. Пережив такие ощущения, мы узнаем как общность, так и уникальность наших мыслейпонимаем, что мы индивидуумы, но не одиноки.
В тот момент, когда это происходит, мы больше не ограничены пределами собственного мышления. Какими бы ни были его прежние границы, они оспариваются, ставятся под сомнение и постепенно заменяются новыми. Развивающееся чувство «другого» изменяет то, какими мы были и, что важнее всего для детей, какими, как мы себе представляем, мы могли бы быть.
Давайте вернемся к тому, что вы делали, когда я попросила вас переключить внимание с этой книги на отрывок из текста Пруста и прочитать его как можно быстрее, не упуская вложенный в него автором смысл. В ответ на эту просьбу вы задействовали множество ментальных, или когнитивных, процессов: внимание, память, зрительные, слуховые и языковые процессы. Сразу же системы внимания и управляющие системы начали планировать, как прочитать Пруста быстро и в то же время понять его. Затем начала действовать зрительная система, взгляд быстро пробежал по странице, а сведения о форме букв, формах слов и общих фразах были направлены языковым системам, ожидающим информации. Эти системы очень быстро связали тонко дифференцированные визуальные символы со значимой информацией о звуках, которые есть в словах. При полном отсутствии осознаваемого контроля вы применили автоматические правила, касающиеся звуков, передаваемых буквами, в системе письма и, чтобы сделать это, использовали огромное множество языковых процессов. В этом и состоит так называемый принцип алфавита, и все это зависит от сверхъестественной способности мозга научиться мгновенно связывать и интегрировать все, что он видит и слышит, с тем, что он знает.
В процессе применения этих правил к находящемуся перед глазами печатному тексту вы активировали комплекс важных языковых процессов и процессов понимания, причем со скоростью, до сих пор поражающей ученых. Возьмем один только пример из области языка. Пока вы читали отрывок из эссе Пруста, ваши семантические системы перебрали все возможные значения каждого из прочитанных слов и выбрали единственное правильное для каждого слова в данном контексте. Это значительно более сложный и захватывающий процесс, чем можно себе представить. Много лет назад ученый-когнитивист Дэвид Свинни помог обнаружить, что, когда мы читаем простое слово, например bug («жучок»), мы активируем не только самое общее значение («насекомое»), но и менее частые ассоциации«скрытый микрофон», «автомобиль» и «программный сбой» [12]. Свинни обнаружил, что мозг не просто находит для слова одно элементарное значение, на самом деле он активирует настоящую сокровищницу знаний об этом слове и еще о многих связанных с ним словах. Богатство семантического аспекта чтения зависит от уже накопленных нами представлений, и этот факт имеет важные, но иногда и разрушительные последствия для развития детей. Дети, имеющие богатый словарный запас и связанные со словами ассоциации, будут воспринимать любой текст и любую беседу совершенно не так, как дети, которые не знакомы с теми же словами и понятиями.
Подумайте о том, что означают находки Свинни для таких простых текстов, как «Места, куда ты пойдешь» Доктора Сьюза, или таких сложных, как «Улисс» Джеймса Джойса. Дети, которые так и не вышли за узкие рамки своего квартала (в прямом и переносном смысле), смогут понять текст совершенно не так, как другие дети. Что бы мы ни читали, мы вносим туда все богатство значенийили не вносим. Если применить это открытие к отрывку из эссе Пруста, который вы прочитали, это означает, что управляющая система планирования направила огромное количество активных действий на обеспечение понимания содержания текста, а также на поиск всех ваших личных ассоциаций. Грамматической системе пришлось работать сверхурочно, чтобы не споткнуться на непривычной структуре предложений, которую использует Пруст, например на длинных придаточных предложениях, следующих друг за другом. Чтобы вы добрались до конца и не забыли то, что уже прочитали, ваши семантические и грамматические системы должны функционировать в тесной связке с рабочей памятью [13]. Этот тип памяти можно представить в виде своего рода «когнитивной классной доски», на которой временно записывается информация, предназначенная для использования в ближайшее время. Оформленная прустовскими необычно выстроенными предложениями, грамматическая информация должна быть связана со значениями отдельных слов, и при этом нужно не потерять общую логику высказываний и контекст отрывка.
Связав всю эту языковую и концептуальную информацию, вы создали собственные умозаключения и гипотезы, основанные на своих фоновых знаниях и роде занятий. Если эта совокупная информация все же не имеет для вас смысла, возможно, вам придется перечитать некоторые части, чтобы убедиться, что они соответствуют данному контексту. Затем, после того как вы соединили всю зрительную, концептуальную и языковую информацию со своими фоновыми знаниями и умозаключениями, вы пришли к пониманию того, что описал Пруст: восхитительный день из детства, который остался с вами навсегда благодаря божественному наслаждениючтению!
Некоторые из вас, закончив читать отрывок из эссе Пруста, начали размышлять о чем-то, лежащем за пределами содержания текста. Но, прежде чем обратиться к этому философскому вопросу, давайте вернемся к биологическому аспекту и глубже рассмотрим поведенческий акт чтения. Все виды человеческого поведения состоят из множества расположенных один над другим слоев многообразной скрытой активности. Я попросила нейробиолога и художницу Кэтрин Студли из Оксфорда нарисовать пирамиду для иллюстрации, как эти различные уровни работают вместе, когда мы читаем отдельное слово (см. рис. 1.1). В верхнем слое пирамиды поверхностной деятельностью является чтение слова (скажем, bear«медведь»); ниже располагается когнитивный уровень, составленный из всех упомянутых базовых процессов внимания, восприятия, концептуализации, языка и моторики, которые вы задействовали для чтения. Другими словами, все виды человеческого поведения основаны на разнообразных когнитивных процессах, базирующихся на стремительной интеграции информации от очень специфических нейронных структур, которые зависят от миллиардов нейронов, способных установить триллионы возможных связей, в значительной степени программируемых генами. Чтобы научиться работать согласованно с целью выполнения основных функций, нейронам нужны инструкции от генов относительно того, как формировать эффективные цепи, или пути, между нейронными структурами.
Рис. 1.1. Пирамида чтения
Эта пирамида работает как трехмерная карта для понимания, как осуществляется любая генетически запрограммированная способность, например зрение. Она тем не менее не объясняет, как можно применить все это к схеме (цепочке) чтения, потому что в нижнем слое нет генов, специфичных только для чтения. В отличие от своих составляющих, таких как зрение и речь, которые действительно генетически организованы, чтение не имеет непосредственной генетической программы, передающейся следующим поколениям. Таким образом, задействованные в этом процессе следующие четыре уровня должны учиться тому, как заново формировать необходимые пути каждый раз, когда чтением овладевает конкретный мозг. Это отчасти отличает чтениеи любое иное культурное изобретениеот других процессов, и объясняет, почему оно не приходит к детям так же естественно, как зрение или речь, которые запрограммированы заранее.
Тогда как же все это случилось в первый раз? Французский нейробиолог Станислас Деан рассказывает, что первые люди, которые изобрели письмо и работу с числами, могли делать это посредством того, что он назвал «нейронной переработкой» [14]. Например, в своей работе с приматами Деан показывает, что, если перед обезьяной поставить две тарелки бананов (на однойдва банана, а на другойчетыре), в задней коре мозга животного активируется некоторая область как раз перед тем, как обезьяна осознает разницу между тарелками и понимает, что в одной из них больше фруктов. Эта общая область мозгаодин из отделов, который мы, люди, теперь используем для некоторых математических операций [15]. В том же ключе Деан и его коллеги доказывают, что способность узнавать слова при чтении использует эволюционно более древние цепочки (схемы), которые специализируются на опознании объектов [16]. Более того, точно так же, как способность наших предков с первого взгляда различать хищника и добычу превратилась во врожденную способность зрительной специализации, наше умение опознавать буквы и слова, возможно, включает в себя более глубоко встроенную способность, которая обеспечивает «специализацию внутри специализации» [17].
Если пойти дальше по пути Деана, может оказаться весьма вероятным, что умеющий читать мозг задействовал прежние нейронные пути, первоначально предназначенные не только для зрения, но и для связи зрения с концептуальными и языковыми функциями. Например, они могут обеспечивать связывание быстрого опознания формы с мгновенным выводом о том, что данный след означает опасность, а затем связать опознанный след хищника или врага с поиском слова. Следовательно, когда перед нашим мозгом стоит задача изобретения функций, подобных грамотности и умению считать, у него в распоряжении есть три оригинальных принципа действия: способность устанавливать новые связи между старыми структурами, способность формировать области поразительно точной специализации для узнавания моделей в массивах информации, а также способность учиться автоматически выбирать и связывать информацию из этих областей. Так или иначе, эти три принципа организации мозгаоснование для всей эволюции и развития чтения, а также его расстройств.
Хитро организованные свойства зрительной системыотличный пример того, как переработка уже существующих зрительных схем сделала возможным развитие чтения. Зрительные клетки обладают способностью становиться узкоспециальными и очень специфичными, а также создавать новые цепи между уже существующими структурами. Именно поэтому младенец появляется на свет с глазами, которые уже почти готовы функционировать и которые можно назвать исключительными образцами дизайна и точности. Вскоре после рождения ребенка каждый нейрон сетчатки глаза начинает соотноситься со специфическим набором клеток в затылочных долях мозга [18]. Из-за этой особенности строения нашей зрительной системы (она называется «ретинотопическая организация») каждая линия, диагональ, круг или арка, пойманные сетчаткой глаза, в мгновение ока активируют специфическую, специализированную локацию в затылочных долях (см. рис. 1.2).
Рис. 1.2. Зрительные системы
Это качество зрительной системы несколько отличается от того, почему наши кроманьонские предки могли идентифицировать животных на дальнем горизонте, почему многие из нас могут определить модель машины за четверть километра и почему многие наблюдатели за птицами могут заметить крачку, которую другие просто не увидят. Деан предполагает, что зрительные области в мозге наших предков, ответственные за распознавание объектов, использовались для дешифровки первых символов и букв письменного языка, приспосабливая свои встроенные системы распознавания. Критически важно, что сочетание нескольких врожденных способностейадаптации, специализации и установления новых связейпозволило нашему мозгу проложить новые пути между зрительными областями и теми, которые обслуживают когнитивные и языковые процессы, необходимые для письменного языка.
Третий из используемых чтением принципов, способность нейронных цепочек становиться практически автоматическими [19], заключает в себе две другие. Именно это позволило вам пробежать глазами отрывок из текста Пруста и понять, что именно вы прочитали. Автоматизация происходит не мгновенно и не характерна для новичканаблюдателя за птицами или читателя. Эти цепочки и пути создаются за счет сотен или, в случае некоторых детей с проблемами чтения, например с дислексией, тысяч соприкосновений с буквами и словами. Нейронные пути для распознавания букв, образцов букв и слов становятся автоматическими благодаря ретинотопической организацииспособности узнавания объектови другому крайне важному свойству организации мозга: способности репрезентировать хорошо изученные модели информации в специализированных отделах. Когда цепочки клеток, ответственных за узнавание букв и образцов букв, научаются запускаться одновременно, они создают репрезентации зрительной информации, а такие репрезентации отыскиваются значительно быстрее [20].
Удивительно, что цепочки клеток, которые за долгий период времени научились работать вместе, создают репрезентации зрительной информации, даже если эта информация не находится у нас перед глазами [21]. В объяснившем многое эксперименте когнитивного психолога из Гарварда Стивена Косслина [22] взрослых читателей (в ходе исследования с помощью томографа) попросили закрыть глаза и представить себе конкретные буквы. Когда нужно было представить заглавные буквы, в мозге испытуемых реагировали дискретные области, ответственные за одну часть зрительного поля в зрительной коре, а строчные буквы активировали другие дискретные области. Таким образом, простое представление букв в уме приводит к активации конкретных нейронов в зрительной коре. В мозге опытного читателя, когда информация поступает через сетчатку, все физические свойства букв обрабатываются массивом специализированных нейронов, которые автоматически загружают информацию все глубже и глубже в другие области обработки в зрительной коре. Они представляют собой неотъемлемую часть автоматичности умеющего читать мозга, в котором все его репрезентации и фактически все его отдельные процессы (а не только зрительные) становятся молниеносными и не требующими усилий.