Лекция № 9, 10 . Уровни языковых способностей человека. Неречевые формы коммуникации. Нейронные речевые коды.

По словам Леонтьева нет более совершенного психофизиологического инструмента, чем речь, которую люди используют для обмена мыслями, сообщениями, приказами, переживаниями и т.п.

Подведем итог: по определению, речь — это исторически сложившаяся форма общения людей посредством языка. У каждого участника речевого общения механизм речи обязательно включает три основных звена: восприятие речи, ее продуцирование и центральное звено, именуемое " внутренней речью". Таким образом, речь является разноэлементным и многозвенным психофизиологическим процессом. Этот процесс основан на работе различных анализаторов (слухового, зрительного, тактильного и двигательного), с помощью которых происходит опознание и порождение речевых сигналов.

Способность человека к анализу и синтезу звуков речи тесно связана с развитием фонематического слуха, т.е. слуха, обеспечивающего восприятие и понимание фонем данного языка. В свою очередь речевое общение опирается на законы конкретного языка, которые диктуют систему фонетических, лексических, грамматических и стилистических правил. Важно подчеркнуть, что речевая деятельность это не только восприятие речевых сигналов и произнесение слов. Полноценное речевое общение предполагает также и понимание речи для установления смысла сообщения.

Среди когнитивных процессов речь занимает особое место, поскольку, включаясь в разнообразные познавательные акты (мышление, восприятие, ощущение), она способствует " оречевлению" информации, получаемой человеком.

Однако до сих пор не ясны механизмы того, как один человек материализует свою мысль в поток звуков, а другой, восприняв этот звуковой поток, понимает обращенную к нему мысль. Тем не менее естественно-научный подход к изучению речи имеет свою историю. Видное место здесь принадлежит представлениям, сложившимся в русле физиологии ВНД.

В связи с этим возникает необходимость изучить некоторый психофизиологический механизм речи, который характеризуется некоторой структурой и может быть представлена в виде своего рода порождающей модели, причем эта модель отлична от любой возможной модели языкового стандарта – это языковая способность. Прежде чем говорить об устройстве такой модели, мы хотели бы дать гипотетическое описание структуры порождающего психофизиологического механизма речи.

В советской науке понятие уровня языковой способности связано с предложенной Н. А. Бернштейном теорией неврологических уровней построения психофизиологических процессов. Эта теория является частью его общей концепции и ближе всего подходит к современному пониманию физиологических механизмов деятельности.

Согласно взглядам Н. А. Бернштейна, управление всяким движением (в широком смысле) осуществляет " сложная многоуровневая постройка, возглавляемая ведущим уровнем, адекватным смысловой структуре двигательного акта (в терминах теории деятельности - цели деятельности. - А. Л.), и реализующим только самые основные, решающие в смысловом отношении коррекции

В речевой деятельности участвует не весь " комплект" уровней, но лишь некоторые из них. Наиболее высоким в иерархическом отношении является уровень смысловой связной речи, на котором функционально оперативной единицей является предложение или высказывание в целом. Следующий уровень - уровень предметного действия, или (применительно к речевой деятельности) уровень называния, единицей которого является слово. Оно имеет актуальную психофизиологическую самостоятельность лишь в том случае, когда действие происходит на предметном уровне, т. е. когда слово берется как целое со своей семантической стороны. Дальнейшие уровни самим Н. А. Бернштейном не выделены. По-видимому, руководствуясь его идеями, можно выделить по крайней мере еще один - слоговой уровень.

Как мы только что видели, в речевом механизме, как во всяком физиологическом механизме, обеспечивающем процесс деятельности, в любой момент времени должен быть ведущий уровень. Другие уровни являются в это время фоновыми. Иерархии ведущего и фоновых уровней соответствуют различные ступени осознания. А. Н. Леонтьев в одной из своих статей выделяет три таких ступени: а) актуальное осознание, б) сознательный контроль, в) неосознанность. По-видимому, есть основания для выделения между б) и в) еще одной ступени - бессознательного контроля.

В обычной (спонтанной) речи, где ведущим уровнем служит уровень связной речи, этому уровню соответствует ступень актуального сознавания (сознается содержание высказывания). В этих условиях словесно-предметному уровню соответствует ступень сознательного контроля (но слово может оказаться " сознательно контролируемым только в том случае, если оно станет прежде предметом специального действия и будет сознано актуально"), уровню операторов - ступень бессознательного контроля, слоговому уровню - ступень неосознанности. Если же актуальное сознавание " спускается" на словесно-предметный уровень, происходит своего рода " скольжение" ступеней осознания по иерархии уровней.

Различие вычленения и собственно осознания соответствует выдвигавшемуся ранее в литературе различию первичного и вторичного речевого анализа. " Для первого... характерно восприятие слова в результате однократного сосредоточения активного внимания при неравномерном его распределении... При вторичном анализе внимание распределяется равномерно, причем опознавание происходит в результате постепенного переключения с одного элемента на другой, т. е. в результате произвольно избирательной его концентрации... Слово начинает осознаваться не как целостное, а как расчлененное" (Ср. также различие " непосредственного" и " опосредствованного" языкового сознания у Г. Вейнриха).

Следует иметь в виду, что положения, изложенные выше, не только не являются общепринятыми, но и не получили пока сколько-нибудь детальной разработки. Между тем такая разработка была бы чрезвычайно желательной, ибо данная проблематика имеет чрезвычайно большое значение в связи с задачами обучения родному и иностранному языку.

2. Неречевые формы коммуникации

Принято считать, что словесное общение - уникальная особенность человека.

Возможности животных в имитации речи. Известно, что некоторые животные могут с поразительной точностью имитировать звуки человеческой речи. Однако, имитируя речь, животные не способны придавать словам новые значения. Поэтому произносимые животными слова нельзя назвать речью. При этом лишь некоторые животные обладают речевым аппаратом, необходимым для имитации звуков человеческой речи. В экспериментах, однако, показано, что у большинства животных отсутствует инвариантное восприятие фонем, свойственное людям.

Опыт общения людей с животными показывает, что большинство млекопитающих может научиться понимать значения многих слов и фраз. Но это понимание не представляет собой настоящего речевого общения. Животное никогда не сможет обучиться синтаксическим правилам языка, т.е., услышав новое предложение, оно не сможет провести его синтаксический анализ, выявить подлежащее и сказуемое, использовать его в другом контексте.

Этой точке зрения казалось бы противоречат опыты по обучению человекообразных обезьян языку глухих. Так обезьяна — горилла по имени Коко овладела приблизительно 370 жестами-знаками. Однако следует подчеркнуть, что жесты-знаки, используемые человекообразными обезьянами, выполняют только коммуникативную функцию. Высшие понятийные формы речи обезьянам недоступны. Более того, животные не в состоянии складывать из знаков новые предложения, менять порядок жестов-знаков для выражения одной и той же мысли, а точнее, одной и той же потребности.

Известно также, что животные общаются между собой с помощью языка жестов и звуков, каждый из которых имеет свое жестко фиксированное значение. В большинстве случаев такой знак представляет собой врожденную реакцию на конкретную ситуацию, а реакция другого животного на этот знак также обусловлена генетически. Например, дельфины обладают необычайно богатым репертуаром вокализаций, однако последние исследования их " речи" с помощью современных методов анализа не дали положительных результатов. Вокализация дельфинов хаотична и случайна, в ней невозможно вычленить инварианты, которые можно было бы считать сообщениями, имеющими определенный смысл.

Невербальная коммуникация. С другой стороны, общение посредством знаков присуще не только животным, но и человеку. Известно, что люди интенсивно используют мимику и жесты. По некоторым данным, в процессе общения информация, передаваемая словом, занимает лишь 7% от общего объема, 38% приходится на долю интонационных компонентов и 55% занимают невербальные коммуникативные сигналы. Согласно другим подсчетам, в среднем человек говорит лишь 10-11 минут в день. Среднее предложение звучит около 2, 5 секунд. При этом вербальный компонент разговора занимает около 35%, а невербальный — 65%. Считают, что с помощью слов передается в основном информация, а с помощью жестов — различное отношение к этой информации, при этом иногда жесты могут заменять слова.

3. Новый этап в изучении психофизиологии речевых процессов связан с развитием электрофизиологических методов, в первую очередь регистрацией активности отдельных нейронов, вызванных потенциалов и суммарной биоэлектрической активности.

Нейронные корреляты восприятия слов. Уникальные исследования импульсной активности нейронов человека при восприятии различных акустических стимулов: речевых и неречевых были проведены Н.П. Бехтеревой и ее сотрудниками (1985). При этом были выявлены некоторые общие принципы акустического кодирования слова в структурах мозга, показано, что импульсная активность нейронных популяций, а также нейродинамические перестройки в различных звеньях системы восприятия закономерно связаны с акустическими характеристиками речевого стимула. В импульсной активности различных структур мозга выделены нейрофизиологические корреляты фонетического кодирования: при восприятии и воспроизведении как гласных, так и согласных фонем пространственно-временная организация нейронных ансамблей имеет специфический и устойчивый характер. Причем устойчивость во времени наиболее выражена в кодировании гласных фонем и характерна для периода приблизительно 200 мс.

Показано также, что принцип фонемного кодирования преобладает при обучении и вербализации ответа, наряду с этим возможны варианты и более компактного " блокового" кодирования слогов и слов. Эта форма как более экономичная представляет еще один уровень кодирования и служит своеобразным мостом при семантическом объединении слов, различных по своим акустическим характеристикам. В задачах на смысловое обобщение и лингвистических тестах, содержащих как слова родного языка, так и неизвестные испытуемому слова иностранного языка, выявлены факты, позволяющие судить о нейрофизиологических особенностях смыслового кодирования. Смысловые особенности находят свое отражение в различиях нейродинамики импульсных потоков для разных зон мозга, которые меняются в зависимости от степени известности слова и его отношения к общему смысловому полю. Оказалось, что придание смыслового значения ранее неизвестному слову меняет нейрофизиологические показатели, а для слов общего семантического поля могут быть выделены общие нейрофизиологические признаки.

+

Исследование мозговой организации речи с помощью анализа импульсной активности нейронов (А) и ПЭТ (Б) (по Н.П. Бехтеревой).

А. Перистимульные гистограммы импульсной активности нейронных популяций 46-го поля: 1 - грамматически корректная фраза; 2 - грамматически некорректная фраза; 3 - грамматически корректная квазифраза; 4 - грамматически некорректный словоподобный набор букв. Б. Схема локализации значимых корковых активаций при сравнении восприятия текста со счетом определенной буквы в грамматически некорректном словоподобном наборе букв.

С помощью различных психофизиологических и нейрофизиологических методов осуществлялся поиск " эталона" слова, т.е. определенного паттерна взаимодействия импульсной активности между различными зонами коры головного мозга, который характеризует восприятие того или иного слова. Такие эталоны (паттерны) были найдены, но для них характерна значительная межиндивидуальная изменчивость, которая, возможно, определяется индивидуальными особенностями в смысловом кодировании слов. Применение ЭВМ позволило выявить развернутые и компрессированные (свернутые) формы аналогов " эталонов" слов в импульсной активности нейронных популяций. Было показано, что при анализе акустических, семантических и моторных характеристик воспринимаемых и воспроизводимых слов имеет место специализации разных зон мозга для различных речевых операций (Бехтерева и др. 1985).

Пространственная синхронизация биопотенциалов. Нейрофизиологическое обеспечение речевых функций изучалось и на уровне макро-потенциалов мозга, в частности, с помощью метода пространственной синхронизации. Пространственная синхронизация отдельных участков мозга рассматривается как нейрофизиологическая основа системных взаимодействий, обеспечивающих речевую деятельность. Этот метод позволяет оценить динамику вовлечения различных зон коры в речевой процесс. Так, например, наиболее ранние периоды восприятия и узнавания слова связаны с перемещением зон активации: сначала наиболее активированы лобные, центральные и височные зоны левого полушария, а также заднетеменные и центральные области правого. Затем фокус активации перемещается в затылочные области, сохраняясь при этом в правых заднетеменных и передневисочных областях. Процесс обработки слова в основном связан с активацией левых височных и частично правых височных зон коры. Подготовка к артикуляции и произнесение слова про себя сопровождается повышенной активацией переднецентральных областей, имеющих, по-видимому, решающее значение в обеспечении артикуляционного процесса.

Вызванные потенциалы. Дополнительные возможности для изучения мозговых механизмов речи открывает метод регистрации вызванных или событийно-связанных потенциалов. Например, при использовании в качестве зрительных стимулов эмоционально значимых и нейтральных слов выявлены некоторые общие закономерности анализа вербальных раздражителей. Так, при сравнении временных параметров позднего компонента Р300 на словесные стимулы было установлено, что скорость обработки информации в правом полушарии выше, чем в левом. Предполагается, что сначала в правом полушарии осуществляется зрительно-пространственный, досемантический анализ словесных раздражителей, т.е. образно говоря, прочитываются буквы без их понимания (см. п. 8.4). Передача результатов в левое " речевое" полушарие представляет следующий этап в процессе восприятия словесных раздражителей — осмысление прочитанного. Таким образом, механизм более быстрой обработки информации в правом полушарии по сравнению с левым обеспечивает последовательность и согласованность во времени этапов переработки словесной информации, которая начинается в правом полушарии с анализа физических признаков отдельных букв и затем продолжается в левом, где осуществляется семантический анализ слова.

Называние слов и картинок, принятие лексического решения, лексические суждения - все эти задачи сопровождаются появлением хорошо выраженного негативного колебания с латентным периодом приблизительно 400 мс. Есть также данные о том, что этот компонент регистрируется и в тех случаях, когда требуется оценить степень соответствия или рассогласования слов не только по семантическим, но и по физическим характеристикам. По-видимому, совокупность компонентов N4 отражает процессы анализа и оценки лингвистических стимулов в разных экспериментальных задачах.

Таким образом, с помощью электрофизиологических методов установлен ряд общих закономерностей пространственно-временной организации нейронных ансамблей и динамики биоэлектрической активности, сопровождающих восприятие, обработку и воспроизведение речевых сигналов у человека.

Интраоперационный нейропсихологический мониторинг речевых зон

Карменян К. К.

МГУ им. М.В. Ломоносова

С целью уточнения речевого статуса и квалификации речевого дефекта больным проводится дооперационное нейропсихологическое обследование.

Особо подробно исследуются речевые функции: импрессивная и экспресивная стороны речи.

Эксперимент включает в себя следующие пробы: повторение; называние предметов и действий; понимание простых инструкций, сложных логико-грамматических конструкций. Исследуются: буквенный гнозис, чтение, письмо, оральный праксис, слухоречевая память.

В результате исследования квалифицируется речевой дефект в виде выраженности той или иной афазии и делается заключение о правомерности проведения интраоперационной диагностики речевых зон. В случае наличия грубой сенсорной или моторной афазии проведение интраоперационной диагностики не имеет смысла. В этом случае трудно отделить ошибки в ответ на стимуляцию от ошибок, обусловленных локализацией поражения.

Представляется важной оценка профиля функциональной асимметрии. Особое внимание уделяется степени доминантности полушария по речи. Оно определяется с помощью дихотического прослушивания. В литературе данные дихотического прослушивания имеют высокий коэффициент корреляции с результатами пробы Вада.

Низкий или отрицательный коэффициент правого уха является благоприятным прогностическим признаком. Указывая на возможность участия в речевых процессах структур правого полушария, что может служить в дальнейшем компенсации речевых дефектов.

Анализируется не только количество, но и качество ошибок. Например, трудности понимания сложных логико-грамматических конструкций, а также сужение объема запоминания или патологическое влияние интерференции на процесс запоминания не являются противопоказаниями к проведению (не ставят под сомнение данные) интраоперационной диагностики.

Наоборот, трудности называния, литеральные и вербальные парафазии, персеверации, когда их количество превышает 25% могут быть существенной помехой при оценке результатов интраоперациооного исследования. В этих случаях проведение интрооперационной диагностики не рекомендуется.

Важно отметить, что каждый случай требует не только количественного, но и качественного подхода при обсуждении показаний. Особое внимание обращается на количество ошибок в экспериментальных пробах на называние и повторение.

Интраоперационное исследование

Стимульный материал был разработан на основе Boston Naming Test, с учетом особенностей русского языка.

Используются карточки, с изображением предметов, названия которых содержат комбинации букв, провоцирующие ошибки у пациентов со слабостью как сенсорных, так и моторных звеньев речевого акта. Для вхождения в задание даются несколько простых изображений, затем предъявляются основные карточки одинаковой сложности.

Также применяются следующие пробы: автоматизированный и дезавтоматизированный счет, называние дней недели. Пробы на повторение слов. Для вхождения в задание даются несколько простых слов. Понимание обращенной речи: больному задаются короткие и простые вопросы, даются короткие инструкции.

Электрофизиологи подбирают ток такой величины, чтобы стимуляция им коры головного мозга приводила к выключению как можно меньшего участка коры и не продолжительного действия 3-5 сек.

Выключение различных участков мозга приводит к нарушению работы определенных звеньев речевой деятельности, что выражается в возникновении следующих феноменов:

трудности называния (вспоминания названия)

персеверации (застревания на слоге, слове)

повторение слова

повторение слога

мычание

литеральные парафазии:

по акустическому признаку

по артикуляторному признаку

вербальные парафазии

прерывание речевой деятельности

с возобновлением с того момента, на котором была прервана

продолжается с пропуском

непонимание обращенной речи:

выполнение инструкции или ответ с ошибками

больной просит повторить инструкцию, сообщает, что не понял вопрос

Важно, что все эти нарушения не возникают при отсутствии стимуляции или количество подобных ошибок не велико (менее 25%).

Зоны, при неоднократной стимуляции которых возникают те или иные перечисленные феномены, могут считаться связанными с осуществлением речевой деятельности. Другие зоны, при стимуляции которых не выявлялись подобные нарушения, могут считаться относительно безопасными для резекции. “Относительно безопасные” означает, - что они, вероятно, не включены в сенсорные и моторные речевые процессы, однако они могут быть задействованы в других процессах.

Мы предполагаем, что наиболее инвалидизирующим больных с локализацией опухоли в височной-лобно-теменной области могут явиться нарушения речевой или двигательной функции. Данная диагностика, хотя и не совершенна, однако позволяет снизить риск потери этих функций.

Повторное нейропсихологическое обследование проводится по истечении 10 дней после операции. Особенное внимание уделяется воспоминаниям больного об операционной процедуре. Данные дооперационного и послеоперационного исследования могут быть сопоставлены. Возможно отсроченное обследование через 6 мес.

Таким образом, нейропсихологическое обследование выполняет следующие задачи:

Установление контакта, способствующего длительной совместной работе в экстремальных условиях операционной. Снятие предоперационной тревожности.

Квалификация дефекта. Показания (отсутствие показаний) к проведению интраоперационной диагностики речевых зон.

Определение профиля функциональной асимметрии. Дополнительные показания к интраоперационной диагностике, прогнозирование исхода.

Речевой статус. Сопоставление дооперационного с послеоперационным и отсроченным.