Членораздельная речь — самое главное эволюционное приобретение человека, отличающее его от животных, в том числе и от ближайших родственников — человекообразных обезьян. Но бывают ситуации, когда мы не используем дар речи и общаемся без слов: например, палец, прижатый к губам, красноречивее любых слов передает, что нужно молчать. В повседневном общении люди применяют не только слова, но и жесты, понятные в любой языковой среде.
Жестовую коммуникацию используют представители разных культур. Жесты — это символы, хотя значение их в тех или иных культурах может быть разным. У маленького ребенка жесты играют большую роль в общении с внешним миром. Пантомима, в которой мим с помощью жестов показывает те или иные предметы и действия, также понятна каждому без слов.
Мозг
Участок в нижней лобной доле головного мозга, управляющий мышцами лица, языка, глотки, челюстей. Включает задний отдел нижней лобной извилины и прилежащую часть префронтальной области. Это центр моторики речи. Основная его функция — преобразование нейронных кодов слов в последовательность артикуляций. Он обеспечивает правильный порядок слов и синтаксис.
Ученым было очень интересно изучить нейроанатомическую основу жестовой коммуникации. Надо уточнить, что речь не идет о языке глухонемых. Последний, как и всякий язык, подчиняется формальным лексическим законам. Давно известно, что в нем задействованы те же зоны мозга, что и в звуковой речи: это нижняя лобная извилина, так называемая зона Брока, и задняя височная область, так называемая зона Вернике. В данном же случае ученые изучали жесты, которые не являются языком, не переводятся в точные слова и фразы, но несут смысловую нагрузку.
Пантомима в эксперименте
Мозг
Расположена в задней трети верхней височной извилины и нижней теменной доле. Это сенсорный центр речи. Основная его функция — преобразование слуховых сигналов в нейронные коды слов. Именно в поле Вернике сигналы, вызванные речью, направляются из первичной слуховой коры. Сенсорный центр речи в зоне Вернике связан с моторным центром речи в зоне Брока.
Задачу решали ученые из Национального института изучения глухоты и иных нарушений коммуникации (National Institute on Deafness and Other Communication Disorders; NIDCD) в Бетезде вместе с коллегами из Университета в Сан-Диего (San Diego State University). Они провели эксперименты с 20 испытуемыми, предъявляя им на видео различные жесты, исполняемые актерами. В это же время их мозг сканировали методом функциональной магнитно-резонансной томографии.
Актеры выполняли жесты двух типов — пантомиму (изображения предметов или имитация действий, например жонглирования мячиками или открывания банки) и знаки, используемые в коммуникации (например, «Тише!», «Эврика!» и пр.). Всего испытуемые просмотрели 118 пантомим и 104 знака. В другой серии им демонстрировали слова и фразы. В контрольных экспериментах испытуемые видели жесты, не несущие никакого смысла, а также псевдослова — набор букв.
Мозг читает жесты почти так же, как слова
Метод функциональной магнитно-резонансной томографии позволяет оценить степень локального мозгового кровотока (указывающую на степень насыщения клеток кислородом), которая отражает активность тех или иных зон мозга.
Оказалось, что во время просмотра смысловых жестов в мозге испытуемых активировались нижняя лобная извилина и задняя височная область, то есть именно те участки (область Брока и область Вернике), которые принято считать речевыми зонами.
При демонстрации как смысловых жестов, так и слов у испытуемых были активны нижняя лобная извилина в левом полушарии и задняя височная область в обоих полушариях. Но при демонстрации бессмысленных жестов и псевдослов эти зоны молчали.
Более точное картирование показало, что речевые и жестовые зоны мозга не абсолютно совпадают, хотя сильно перекрываются. В пределах височной области верхняя ее часть реагирует больше на словесные, а верхняя часть — на жестовые сигналы.
Субстрат семантики
Ученые построили гипотетическую модель того, как работают зоны мозга при распознавании символьной информации. По-видимому, сначала сигналы разной модальности поступают либо в верхнюю, либо в нижнюю височную область, а затем кодируются в задней височной области. А нижняя лобная извилина распознает значение этой информации, не связанное с модальностью. То есть эти зоны работают как единая семантическая сеть.
Получается, что область Брока и область Вернике предстают не только как речевые зоны, но и как общие зоны для символьной коммуникации. Это тот нервный субстрат, на котором развиваются жестовые и речевые навыки у маленьких детей. И это тот субстрат, на котором в эволюции возникла человеческая речь. Вероятно, у предков человека эти зоны обеспечивали жестовую коммуникацию, и постепенно на их базе развивалась членораздельная речь.
Руководитель исследования Аллен Браун (Allen Braun) считает, что полученные результаты могут быть полезны для лечения афазии — полной или частичной потери речи.
Статья об общности восприятия слов и жестов будет опубликована на этой неделе в PNAS.
