Интегральный алгоритм чтения

Глава ТРЕТЬЯ ИНТЕГРАЛЬНЫЙ АЛГОРИТМ ЧТЕНИЯ

ЧТЕНИЕ И МОЗГ

Как было показано во второй главе, среди факторов, управляющих процессом чтения, можно выделить две группы: причинные, к которым относятся центральные механизмы мозга, и следственные функции периферических концов анализаторов.
При обучении быстрому чтению по данной отечественной методике ставится задача воздействовать на обе группы факторов. Поскольку первопричиной, определяющей способ восприятия, скорость и эффективность чтения, являются функции механизмов мозга, то познание основных закономерностей его работы дает нам ключ к управлению процессом чтения.
Среди многочисленных загадок живой природы, над расшифровкой которых трудятся многие поколения ученых, пожалуй, самой сложной является деятельность головного мозга.
Еще в середине прошлого века физиология вплотную подошла к исследованию головного мозга как главного центра управления организмом. Монография выдающегося русского ученого И.М.Сеченова “Рефлексы головного мозга” положила начало рассмотрению головного мозга как сложной интегративной системы.
В трудах основоположника отечественной физиологии уже тогда было показано значение управляющих процессов, которые сейчас получили название обратной связи.
Академик И. П. Павлов и его многочисленные ученики и последователи создали стройное учение о высшей нервной деятельности, получившее мировое признание. Продолжая исследования И. М. Сеченова, И. П. Павлов изучал механизмы прижизненного возникновения нервных связей между внешней средой и поведением организма. Его интересовал механизм формирования нового опыта, навыка, который регулирует взаимодействие человека с внешним миром.

Тем самым были заложены основы научного понимания роли коры больших полушарий головного мозга как центра управления условными рефлексами.
В связи с развитием кибернетики возникли новые возможности и пути исследования головного мозга. Центральная нервная система была объектом первых кибернетических исследований и основателя этой науки Н. Винера (США), приведших к формулировке фундаментальных кибернетических концепций. Сегодня почти нет области нейрофизиологии, где бы не использовался кибернетический подход.

В самостоятельную область вылилось новое направление физиологической науки нейрокибернетика. Она изучает вопросы передачи, хранения и переработки информации в центральной нервной системе человека и животных.

Большое значение для ее развития имела общая теория функциональных систем, разработанная акад. П. К. Анохиным.
Однако, несмотря на значительные успехи в объяснении основных механизмов работы мозга, и сегодня остаются неясными многие даже и общие закономерности его работы как органа мышления, как центра, объединяющего отдельные части тела в единый организм и определяющего его целенаправленное поведение.
Головной мозг человека давно привлекает внимание ученых и инженеров, работающих в области создания искусственного интеллекта. Головной мозг человека компактен, обладает небольшой массой и поразительно незначительным расходом энергии.

Мозг человека содержит более 14 млрд. нервных клеток и имеет среднюю массу 1,2 кг, его объем 1,5 дм3, а энергетической мощности в электрическом эквиваленте он потребляет всего около 2,5 Вт. Это всего 3 лампочки карманного фонаря. Если сопоставить число активных нейронов головного мозга человека с общим числом логических элементов, содержащихся в современной ЭВМ (около 10 тыс.), то получим разницу в миллион раз.

В одном кубическом сантиметре мозга содержится более 10 млн. активных нейронов. Таким образом, человеческий мозг является наглядным примером реального существования наиболее Эффективных и компактных методов микроминиатюризации в виде тонкопленочных структур. Но достоинства мозга заключаются не только в архитектуре сверхплотной многослойной укладки нейронов. Пожалуй, самая удивительная особенность мозга функциональные программы, по которым он работает.

Живой мозг использует такие методы алгоритмизации вычислений и параллельной ассоциативной обработки информации, которые даже трудно себе представить. В последние годы получены новые интересные данные о работе головного мозга, в частности на основе его изучения методами электрического раздражения с помощью вживленных в мозг микроэлектродов. Один из исследователей мозга, испанский ученый X. Дельгадо считает, что мозг новорожденного наряду с другими врожденными качествами потенциально способен к управлению процессами чтения, речи, изучения языков, к абстрактному мышлению и даже к моральным суждениям. Таким образом, имея генетический фундамент, вооружившись в детстве определенным запасом представлений о мире и научившись ими пользоваться, мозг взрослого организма может обнаруживать и порождать новые сочетания и новые представления, но необходимая для этого информация должна быть получена извне. У каждого человека процесс осознанной или неосознанной расшифровки картин внешнего мира, по-видимому, зависит в первую очередь от последовательных этапов перевода поступающей информации в подсистемы биохимических и электрических кодов; при этом создаются новые промежуточные материальные носители и их новые коды.

Они в свою очередь активизируют новую последовательность электрических и биохимических процессов, с которыми и связаны скопления (популяции) специализированных нейтронов. Все эти представления, отмечает Дельгадо, гипотетичны, но они имеют то преимущество, что служат удобными рабочими гипотезами, которые можно подвергнуть экспериментальной проверке.

В связи с развитием кибернетики возникли новые возможности и пути исследования головного мозга. Центральная нервная система была объектом первых кибернетических исследований

С 1962 г. исследования с помощью микроэлектродов, вживленных в мозг, проводятся в Советском Союзе в Институте экспериментальной медицины АМН СССР.
Экспериментальные данные о кодировании слов важнейшая ступень к изучению тончайших мозговых механизмов психики человека. Они могут привести к разгадке механизма мозговых процессов, объясняющих и чтение.

Интересные работы проведены в этом направлении также и известным польским исследователем Ю. Конорски. Изучая нейрофизиологические особенности интегративной деятельности мозга, он предположил существование так называемых гностических нейронов, отвечающих за отдельные фазы восприятия. Гностические нейроны формируют определенные гностические поля хранилища понятий и образов слов. Разбирая механизм мозговых процессов, связанный с чтением текста, Ю. Конорски выдвинул предположение, что короткие последовательности букв, составляющие наиболее часто употребляемые слоги или слова, формируют свои гнезда гностических нейронов.

При чтении текста эти морфемы воспринимаются целиком, не разлагаясь на отдельные фонетические элементы. Эксперименты показали, что такое восприятие звукокомплексов возникает лишь при условии, если сочетания букв имеют определенное расположение, а именно стоят цепочкой в определенном порядке, например в тексте слева направо. Так, хорошо известное нам слово, но напечатанное вертикально или вразрядку, сразу не воспринимается.

Наблюдения Ю. Конорски убедительно показали, что зрительные и слуховые образы символов-знаков имеют определенное представительство в мозге каждое понятие размещается в своем гностическом поле. Так, поражения мозга, локализующиеся в затылочной области коры больших полушарий, сопровождаются избирательным нарушением способности распознавать буквы и слова при полном сохранении всех других компонентов восприятия семантической информации.

Это заболевание получило название алексии.

Хорошо известное нам слово, но напечатанное вертикально или вразрядку, сразу не воспринимается

Известный советский нейропсихолог, проф. А. Р. Лурия наблюдал один интересный случай подобного заболевания.
Талантливый инженер был ранен во время Великой Отечественной войны в голову. В результате ранения он потерял способность читать. Больной видел, но не узнавал букв.

В то же время он мог писать “двигательные образы” букв у него сохранились. Не пострадал и интеллект больного. Он продолжал работать инженером, но работать мог только с секретарем.

Чтобы прочесть что бы то ни было, даже только что им самим написанное, ему нужен был помощник, читающий вслух. В таком состоянии раненый инженер попал в отделение проф. А. Р. Лурия, где врачи стали заново “строить” у него функцию чтения. Глядя на букву, больной не узнавал ее.

Лишь обведя букву по контуру, он узнавал ее узнавал не глазом, а рукой. Позже он уже не обводил букву, а воспроизводил ее контур мысленно. Затем он научился узнавать буквы и глазами, рисуя буквы пальцем руки, спрятанной в карман.

Месяцы тренировки и больной научился довольно бегло читать. Он вернулся к полноценному творческому труду конструктора, который теперь уже стал посилен ему без постоянного секретаря-чтеца.
Кажется, что потерянная функция восстановлена. На самом деле она не восстановлена, а заново (и по-новому) сконструирована в мозгу. Достаточно врачу сжать пальцы руки больного, как тот становится “неграмотным”.

В его способности читать участвуют те области мозга, которые анализируют ощущения мышц и суставов пальцев руки.

Содержание раздела