Обучение грамоте приводит к резкому увеличению мозга

Уникальное исследование смогли провести ученые из Великобритании, Испании и Колумбии благодаря бывшим колумбийским партизанам. Исследователи выяснили, какие изменения вносит в мозг обучение грамоте.

Партизаны -- весьма специфическая часть колумбийского народа: они постоянно в состоянии революционной борьбы и очень медленно интегрируются в общество. Многие из них не умеют ни читать, ни писать. Так что благодаря государственной социальной программе осваивают грамоту уже во взрослом возрасте.

Говорить и читать – принципиально разные умения

Речь -- уникальная способность человека. Она эволюционировала в течение приблизительно 6 млн лет, с того времени как разделились ветви гоминид и шимпанзе. Структуры мозга, связанные с речью, специфичны для человека. Анатомическая основа речевых способностей есть у каждого, даже если он растет в неблагоприятной для развития среде. Иное дело – способность читать. Овладеть чтением невозможно без специального обучения.

Найти области мозга, вовлеченные в процесс обучения чтению, нелегко. Дело в том, что когда ребенок учится читать, он овладевает и массой других навыков -- например, умением считать, плавать и другими. А мозг его в это время еще активно развивается. И невозможно отделить одни изменения от других. Поэтому возможность изучить, как обучается чтению взрослый человек, очень ценная.

Грамотность развивает и серое, и белое вещество

Мануэль Каррерас (Manuel Carreiras) из Центра изучения когнитивного мозга и речи Страны Басков (Basque Center on Cognition Brain and Language) и его коллеги работали с 42 испытуемыми из числа бывших колумбийских партизан. 20 из них уже прошли курс обучения чтению на родном испанском языке, а остальные 22 в том же возрасте были еще неграмотными.

Для исследования их мозга ученые применили структурную магнитно-резонансную томографию с высоким разрешением. А затем использовали метод морфометрии (voxel-based morphometry), чтобы измерить объем серого и белого вещества (то есть клеток нервной ткани и проводящих путей соответственно) в некоторых структурах мозга.

Оказалось, что у грамотных партизан по сравнению с неграмотными в нескольких областях коры увеличен объем серого вещества: в обоих полушариях это дорзальные затылочные зоны (связаны с обработкой зрительной информации), в левом полушарии -- верхние височные зоны (связаны с обработкой звуков), угловая извилина и задние средние височные зоны (связаны с семантическими процессами).

Очевидно, говорят ученые, эти области, взаимодействуя между собой, обеспечивают распознавание формы букв, перевод букв в соответствующие звуки и придание им значения.

Изменения коснулись и белого вещества мозга. Его толщина у грамотных испытуемых по сравнению с неграмотными увеличена в валике мозолистого тела (это основной пучок проводящих путей, связывающий правое и левое полушария мозга). Более развиты у них оказались и внутриполушарные проводящие пучки левого полушария, связывающие угловую и дорзальную затылочную извилины коры мозга. Это показывает, что обучение чтению облегчает связи полушарий между собой, а внутри ключевого левого полушария – связи зон обработки зрительной, слуховой и семантической информации.

Для чтения важно не просто видеть, а предвидеть

Особенно интересна для ученых оказалась роль угловой извилины. То, что она имеет прямое отношение к обучению чтению, известно уже давно. Теперь же исследователи уточнили ее роль. «Мы считали, что угловая извилина работает как словарь, переводящий буквы в значения, -- объясняет профессор Кэти Прайс (Cathy J. Price) из Института неврологии университетского колледжа Лондона (Institute of Neurology, University College London). – Но оказалось, ее роль в том, чтобы предвидеть значение слова, которое мы видим глазами». Она сравнивала извилину с системой набора текстовых сообщений на мобильном телефоне, предвидящей слово, которое мы хотим написать.

Без сомнения, результаты данного исследования принесут пользу для ученых, изучающих дислексию – патологическую неспособность к чтению. Может оказаться, считают ученые, что недостаточное развитие некоторых зон мозга у страдающих дислексией это не причина, а следствие их неумения читать.

Статья о том, как отличить грамотный мозг от неграмотного, появится в Nature 15 октября.