Вартанян И. - РЕЧЕВАЯ СИСТЕМА
Звуковая речь как способность знаково-символического отражения предметов и явлений окружающего мира, а также собственных состояний, с использованием разных уровней обобщения, является уникальной способностью человека. Именно слово, этот сигнал сигналов, посредством которого осуществляется обобщение и абстракция, характеризующие специально человеческое высшее мышление (И.
П. Павлов), стало той исключительной способностью высшей нервной деятельности человека, которая обусловила его прогрессивное развитие. Оно резко расширило диапазон и качество восприятия внешнего мира и самовыражения, возможность передачи информации другим людям об окружающей среде и собственных состояниях за счет звуковых конструкций, несущих эмоциональную и смысловую нагрузку.
Только у человека признаки, лежащие в основе классификации предметов и событий внешнего мира, связаны со словами родного языка и получают вербальные (словесные) наименования.
В случаях, когда человек владеет несколькими языками, количество наименований увеличивается, но в основе описания предметов и событий остаются совокупности одних и тех же понятий, закрепленных в памяти субъекта. Предпосылкой для генерации звуковой речи было развитие и совершенствование в процессе эволюции периферического аппарата звукогенерации - глотки, гортани, голосовых связок, нижней челюсти.
Важная роль принадлежит возможности координации голосового и артикуляционного аппарата.
АКУСТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И ВОСПРИЯТИЕ РЕЧИ
Основной психоакустической характеристикой речи человека является ее разборчивость, т. е. степень правильного восприятия слушателем звуков, слов и смысла речи. Максимальная разборчивость характерна для восприятия связной речи в виде предложений - фразовая разборчивость.
Если человек воспринимает изолированные слова, процент разборчивости оказывается меньше. Он еще больше снижается при передаче изолированных фонетических элементов речи типа слогов - логотомов. Это объясняется высокой информационной избыточностью связной речи, позволяющей слушателю догадываться о нечетко произнесенных и даже вообще не произнесенных звуках по ее смыслу.
Это значит, что восприятие речи не сводится к последовательной оценке отдельных речевых элементов (звуков, слогов, слов и предложений), а в каждый данный момент является вероятностным процессом.
Важнейшей акустической характеристикой речи, обуславливающей восприятие слушателем речевой информации, является спектр звука и его динамика во времени. Спектром звука называется представление сигнала в координатах частота - амплитуда, т. е. зависимость амплитуд основного тона голоса и его обертонов от их частоты.
Наименьшая частота колебаний звука при его прохождении через сомкнутые края голосовых складок в процессе фонации (вокализации), называется частотой основного тона голоса, которая измеряется в герцах. Частота основного тона воспринимается на слух как высота голоса человека. Частота основного тона позволяет идентифицировать личность по голосу.
Изменения частоты основного тона во времени определяют интонацию голоса - ударение, вопрос, повествование, восклицание и др., а также индивидуальные и эмоциональные особенности речи.
Обертоны - ряд тонов, возникающих при звучании основного тона и придающих звуку особый оттенок или тембр. Голосовой источник (гортань, голосовые связки) формирует звук с линейно уменьшающейся амплитудой обертонов.
Резонаторная система речевого тракта (ротовая полость, глотка) обладает свойством усиливать отдельные полосы частот звука, порождаемого голосовыми связками.
В результате прохождения звуковой волны от голосовых связок через ротоглоточный резонатор ее спектр преобразовывается: максимумы акустической энергии сосредоточены в частотных полосах, соответствующих резонансному усилению речевого тракта, минимумы - в частотных полосах, где акустическая энергия подавляется. Максимумы акустической энергии на спектрах звуков называются формантными максимумами или речевыми формантами.
На основе речевых формант человек опознает звук речи.
Средний уровень разговорной речи при измерении на расстоянии 1 м колеблется от 60 до 80 дБ, относительно стандартного нулевого уровня, за который принято звуковое давление 2 х 10-5 Па. Разница между наиболее слабыми звуками речи, встречающимися в 1% случаев, и наиболее сильными звуками, также встречающимися в 1% случаев, составляет 47 дБ.
Эта разница называется динамическим диапазоном речи.
Эффективность восприятия речи зависит от ее громкости. Для того, чтобы сигнал был хорошо разборчив, он должен превышать уровень средних и громких шумов приблизительно на 30 дБ.
В случае слабых шумов (до 40 дБ) это превышение достаточно на 20 дБ.
Речевой сигнал поставляет слушателю информацию двух видов. Это, во-первых, собственно речевая или лингвистическая (языковая, семантическая, вербальная) информация, носителем которой является слово. Во-вторых, звуковая речь содержит информацию о поле, возрасте говорящего, о его физическом состоянии, здоровье, об эмоциональном состоянии и т. д., причем эта информация не зависит от того, что говорит человек.
Подобная информация называется экстралингвистической (внеязыковой). Она содержится в характерных особенностях организации речи и акустики голоса говорящего - тембре, высоте, громкости, интонации, темпо-ритмических характеристиках и т. д.
Звуки речи, замещение которых изменяет смысл слова, принято называть фонемами. Например, слова зов, ров, шов отличаются только первыми звуками, слова бак, бук, бок - вторыми, а слова воз, вол, вор - третьими звуками (фонемами).
Обычно фонемы используются лингвистами как минимальные единицы для характеристики языка.
Интерпретация слова может определяться не лингвистическими фонемами, а содержанием предложения. Так, слова совершенно идентичные по составу и звучанию (например, коса - коса, ласка - ласка), имеют разное смысловое значение в зависимости от контекста, в котором они представлены.
РЕЧЬ КАК КООРДИНИРОВАННАЯ АКТИВНОСТЬ РЕЧЕВОГО ТРАКТА
В ходе эмоционального развития у плода человека волокна голосовых связок соединяются с волокнами кольцевой мускулатуры гортани, что создает условия для усвоения движений, приводящих к звуковой речи. Акустические особенности речи определяются координированной активностью речевого тракта.
Источником акустической энергии при речеобразовании служат мышцы грудной клетки и брюшного пресса, регулирующие давление потока воздуха, проходящего через речевой тракт при дыхании.
Управление деятельностью речевого аппарата осуществляется высшими отделами мозга человека-корой больших полушарий, значительные участки сенсорных и моторных областей которой специализированы к восприятию интерпретации, запоминанию и воспроизведению речи. В речевых функциях принимают участие также подкорковые образования мозга, которые связаны с эмоциями и памятью.
РЕЧЬ КАК ФУНКЦИЯ МОЗГА
Кора больших полушарий головного мозга человека содержит три важнейших для речевой функции сенсорных поля: (1) зрительное (в области шпорной борозды на медиальной поверхности затылочных долей правой и левой стороны, поле 17 по Бродману), (2) слуховое (в зоне поперечных извилин Гешля; оно составляет часть первой височной извилины каждой височной доли и глубоко проникает в латеральную сильвиеву борозду, поле 41 по Бродману), (3) сомато-сенсорное (в задней центральной извилине каждой стороны, поля 1-3 по Бродману). В передней центральной извилине правого и левого полушарий (поля 4 и 6 по Бродману) расположено первичное моторное поле, которое управляет мышцами лица, конечностей и туловища. Именно оно определяет произвольную двигательную активность человека, существенной частью которой является речь и письмо.
Помимо первичных, существуют также вторичные сенсорные и моторные поля, расположенные в непосредственной близости к первичным зонам, а также важнейшая интегративная часть мозга - лобная доля, регулирующая программное обеспечение речи. Взаимодействие перечисленных корковых зон осуществляется как за счет транскортикальных ассоциативных связей, так и корково-таламических и соответствующих таламо-корковых связей. Распределение в правом и левом полушарии мозга такой высокоспециализированной функции человека как речь, глубоко асимметрично.
Лингвистические способности человека определяются, преимущественно, левым полушарием. Три взаимосвязанные речевые зоны, расположенные в задней височной области, нижней центральной извилине и в дополнительной моторной коре левого полушария, действуют как единый речевой механизм.
После того, как акустическая информация, заключенная в слове, обрабатывается в слуховой системе и в других неслуховых образованиях мозга, например в зрительной коре, она поступает в первичную слуховую кору. Однако для понимания человеком смысла речи и выработки программы речевого ответа необходима дальнейшая обработка полученной информации. Она осуществляется в зоне Вернике, расположенной в височной области, в непосредственной близости к первичной слуховой коре. Именно здесь обеспечивается понимание смысла поступающего сигнала - слова.
Для произнесения слова необходимо, чтобы активизировалось его представительство в зоне Брока, расположенной в третьей лобной извилине. Активация зоны Брока после понимания смысла речи, благодаря участию зоны Вернике, обеспечивается группой волокон, называемой дугообразным пучком.
В зоне Брока сведения, поступившие из зоны Вернике, приводят к возникновению детальной программы артикуляции. Реализация этой программы осуществляется через активацию лицевой проекции моторной коры, управляющей речевой мускулатурой и связанной с зоной Брока короткими волокнами. Если воспринимается письменная речь, то сначала включается первичная зрительная кора.
После этого информация о прочитанном слове поступает в угловую извилину, которая связывает зрительную форму данного слова с его акустическим аналогом в зоне Вернике. Дальнейший путь, приводящий к возникновению речевой реакции, такой же как и при чисто акустическом восприятии.
Аналогичный путь восприятия письменной речи существует и у глухих людей.
При повреждении различных участков коры левого полушария и соединяющих эти участки нервных путей возникают нарушения речи - афазии. Формы и проявления афазий различны: это нарушение артикуляции речевых звуков, неспособность к построению осмысленной речи, даже если произнесение звуков не нарушено, это также неспособность понимать устную речь.
Корковые отделы левого полушария играют специфическую роль в восприятии, запоминании и воспроизведении речевого материала. Именно эти зоны необходимы для полноценного осуществления речевой функции как единого сенсорного, мыслительного и моторного процесса.
Расположенные спереди зоны особенно важны для осуществления экспрессивной (выразительной) речи, расположенные сзади - для восприятия смысла речи.
Взаимодействие речевых корковых зон осуществляется не только по горизонтали с помощью корково-корковых связей и взаимодействий, но и по вертикали, через таламические ядра (неостриатум, палеостриатум и ограда).
Достаточно отметить, что неостриатум (хвостатое ядро и скорлупа) является местом конвергенции всех сенсорных систем, т. е. осуществляет интегративные и ассоциативные функции. Синтезируемый в черной субстанции дофамин поступает к синапсам хвостатого ядра и регулирует механизм взаимодействия между нео- и палеостриатумом (бледный шар).
В случае нарушения взаимодействия (в том числе и опосредованного дофамином) наблюдаются двигательные нарушения, в том числе и нарушения координации речи как моторного процесса. Последнее связано с одной из функций хвостатого ядра, а именно, с регуляцией перехода от одного движения к другому и создания условий для реализации как изолированных движений, так и их последовательности.
Дисфункции палеостриатума - бледного шара - помимо общих гиподинамических нарушений приводят к монотонной, безинтонационной речи. При повреждении ограды левого полушария наблюдаются расстройства речи.
Регуляция речи, особенно голоса, осуществляется с участием лимбической системы мозга.
Речевая функция, таким образом, непосредственно связана с функциями различных подкорковых образований мозга.
Асимметрия полушарий мозга в связи с механизмами речи схематически проявляется следующим образом. Тональный слух идентичен для обоих полушарий. Участие левого полушария необходимо для обнаружения и опознания артикулированных звуков речи, а правого - для опознания/интонаций, транспортных и бытовых шумов, музыкальных мелодий. Восприятие и генерация звуков речи, а также более высокий уровень общей речевой активности, обеспечиваются левым полушарием, а улучшение выделения сигнала из шума - правым.
Правое полушарие не способно реализовывать команду для продуцирования речи, но оно обеспечивает понимание устной речи и написанных слов. Понимание речи, осуществляемое правым полушарием, ограничено конкретными именами существительными, в меньшей степени отглагольными существительными, еще в меньшей степени - глаголами.
Правое полушарие обеспечивает понимание эмоционального содержания интонаций, опознание по голосу, участвует в модуляции частот голоса.
Функциональные различия и локализация областей мозга, участвующих в различных речевых процессах, подтверждаются и современными способами картирования мозга (позитронно-эмиссионная томография, ядерно-магнитный резонанс).
КОНТРОЛЬ РЕЗУЛЬТАТА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ РЕЧЕВОЙ СИСТЕМЫ
Для оценки успешного выполнения той или иной моторной поведенческой программы, в том числе и речи, необходим контроль ее реализации как в процессе выполнения, так и по конечному результату. Такая оценка осуществляется мозгом человека благодаря системам с обратными связями.
У человека существуют три сенсорных канала получения информации об успешной реализации речевого процесса: (1) слуховой, (2) проприоцептивный и кинестетический, (3) зрительный.
Точность воспроизведения речи, т. е. соответствия акустической формы речевого сигнала его акустическому образу, сформированному в процессе обучения, контролирует слуховая обратная связь. Она начинается в слуховой височной зоне и проходит в центробежном направлении параллельно путям и центрам афферентной слуховой системы вплоть до волосковых клеток улитки внутреннего уха.
Точность воспроизведения речи контролируется также оценкой афферентации от проприоцептивных и кинестетических рецепторов, расположенных в мышцах и суставах речеобразующих органов. Полученная от рецепторов соматосенсорной системы афферентация сравнивается с хранящимся в памяти образом правильного двигательного акта и оценивается по степени соответствия эталона его реализации в движении. В механизмах проприоцептивного контроля участвуют кора третьей лобной извилины левого полушария и нижняя моторная кора обоих полушарий.
Контроль конечного результата влияния экспрессивной речи на слушателя реализуется по зрительному и слуховому каналам афферентации. Зрительное восприятие обеспечивает человеку оценку реакции слушателя на произнесенные звуки. Это позволяет определить, достигло ли речевое сообщение той цели, которую имел в виду говорящий. Слуховой канал позволяет говорящему дать оценку результата воздействия речи по речевому ответу слушателя.
Эти виды контроля требуют участия многих структур мозга.
Раздельный контроль исполнения (качества речевой продукции) и конечного результата (смыслового содержания высказывания) дает возможность человеку выявить причины неудачи речи как способа коммуникации. Двойной контроль речевого процесса с помощью обратных связей позволяет отделить (1) плохое осуществление двигательной программы, лежащей в основе реализации речи как акустического явления, от (2) полной неадекватности речевого акта стоящей перед ним цели, например, невозможности изменить поведение партнера или получить ответ на вопрос.
Говорящий и слушающий в процессе генерации и восприятия звуковой речи составляют единую систему. Коммуникаты, как части этой системы, осуществляют в процессе общения ряд общих функций. К их числу относятся, например, анализ акустических свойств речи, выделение речевого сообщения из шума, понимание смысла высказывания и его эмоционально-аффективного содержания.
В диалоге, во всяком случае на определенных ограниченных временных отрезках слухо-речевого взаимодействия, одна сторона (говорящий) выполняет одновременно две, а другая (слушающий) - одну функцию.
Говорящий реализует семантическую программу речи в определенной грамматической и акустической форме. Параллельно он осуществляет двойной контроль качества речевой продукции: говорящий использует для контроля результата акустическую обратную связь, проприоцептивный и зрительный контроль параллельно.
Для слушателя главной задачей является понимание смысла высказывания.
Одной из широко распространенных разновидностей речевой коммуникации является язык жестов. Это язык, использующий зрительно-пространственные возможности человеческого мозга. Это формальный язык со сложным словарем и грамматической структурой. Каждый знак представляет собой букву, слог или слово - в зависимости от типа языка.
Клинические наблюдения свидетельствуют о том, что у нормально слышащих и говорящих людей, пользующихся языком жестов, повреждение левого полушария в областях, связанных со звуковой речью, приводит к неспособности активно пользоваться языком жестов и понимать его. У тех глухонемых, которые начали пользоваться языком жестов в раннем детском возрасте, левое полушарие доминирует и при решении зрительно-пространственных задач. Значит, языковые функции реализуются сходными механизмами независимо от того, в какой форме речь используется - звуковой, письменной или жестовой.
Кроме вышеперечисленных способов общения, существует также язык телодвижений, который в большей степени используется не столько для коммуникации, сколько для обсуждения и установления межличностных отношений (движения, сопутствующие речи, позы, взгляды).
Большинство жестов, поз, мимики являются врожденными. Связь их с речью обусловлена тесными взаимодействиями различных структур мозга, которые участвуют в управлении движениями - не только речью, но и локомоцией и позой.
РЕЧЬ И МЫШЛЕНИЕ
Мышление - процесс познавательной деятельности человека, характеризующийся обобщенным и опосредованным отражением внешнего мира и внутренних переживаний. Первый этап в организации мышления у детей состоит в построении сенсомоторных схем (до двух лет).
Сенсомоторная схема - это выполнение организованной последовательности действий, составляющих определенную форму поведения (ходьба, еда, речь и пр.). Сенсомоторная схема соотносит информацию с моторными (мышечными) действиями.
В формировании сенсомоторных схем ведущая роль принадлежит таламо-кортикальным системам головного мозга. С развитием речи и появлением способности мысленно активировать сенсорно-моторные схемы, не совершая действия, формируется первая фаза человеческого мышления (2 - 7 лет).
Основной особенностью первой фазы человеческого мышления становится способность ребенка предсказывать результат действия, не производя его фактически. В этот период ребенок уже хорошо знает, что случится, если, например, бросить чашку со стола на пол, или дернуть кошку за хвост, или прыгать по лужам и т. д. Действие, однако, остается основным элементом мышления ребенка в этом возрасте. Если попросить ребенка дать определение какому-либо бытовому предмету или понятию, то его ответ будет содержать действие: стул - это то, на чем сидят, стол - это то, на чем едят, прогулка - это то, где бегают и т. д, В этот период развивается речь, которая первоначально базируется также на сенсорно-моторной схеме: слушаю - повторяю.
При развитии речи сенсорно-моторная схема получает название - слово. В период 2 -7 лет бурное развитие претерпевает височная и моторная области коры головного мозга.
Вторая фаза - способность к логическому рассуждению и использование конкретных речевых понятий в пределах реальных событий. В этот период (7 - 10 лет) активируются корково-корковые ассоциативные связи.
Третья фаза - способность к формальным операциям, к абстракциям, к оценке гипотез (11 - 15 лет). Считают, что в этот период завершается формирование связей лобной коры с другими отделами мозга, в первую очередь с височными и теменными.
Мысленное моделирование человеком различных событий составляет сущность его мышления. Человек оценивает свои действия, ведущие к поставленной им цели, условия, которые приводят к успешному результату. Причем, последовательность событий может моделироваться в любом направлении, мысленные действия могут совершаться в разных точках выбора решения.
Например, человек может начинать рассмотрение цепи событий и действий с желаемого результата и двигаться назад - в направлении начальных действий, мысленно выявлять, какие из них ведут к цели, находить условия, которые следует соблюсти для ее достижения. При этом он может пользоваться как речевыми формами, так и мысленными символами.
Мышление имеет, как минимум, два аспекта: распознавание (принятие решения) и устойчивое сохранение поиска (стратегия решения задач). Мышление как процесс принятия решения требует участия височных и лобных отделов коры больших полушарий. Мышление как поиск осуществляется при участии преимущественно задних (теменно-височных) отделов коры мозга, а соответствие решения выработанному критерию (стратегия) реализуется при участии фронтальных, височных и лимбических отделов мозга.
Структурные предпосылки мышления считают связанными с корой больших полушарий, преимущественно с теми ее областями, которые объединены общим названием ассоциативная кора.
Интеграция всех сенсорных данных со следами памяти (участие височной коры и гиппокампа) дает возможность человеку оценивать положение тела и головы в пространстве. Включение в оценку пространственных отношений лобных отделов коры позволяет человеку интерпретировать сенсорные раздражения в зависимости от конкретной ситуации. Именно ассоциативные поля коры лобной доли мозга имеют особое значение в интерпретации раздражителей и событий.
Благодаря двусторонним связям лобной коры и лимбической системы, в систему оценки ситуации включаются эмоции. Кроме того, лобная кора ответственна за выбор цели и прогнозирование событий.
Решающая роль лобных долей мозга в планировании и решении задач подтверждается сведениями о поведении людей с повреждениями этих областей коры. Они оказывались неспособными к решению задач в изменившейся ситуации или к осуществлению последовательных действий. То есть одна и та же задача не могла быть решена, если ставилось дополнительное условие.
Кроме того, использование языка, необходимое для многих мыслительных действий, возможно только при совместной работе лобных и височных долей (зоны Брока и зоны Вернике).
Билатеральная (полуторная) организация мозга - это еще один анатомический аспект, необходимый для целостного понимания того, как организовано мышление и каковы его связи с речеязыковыми функциями. Проникновение в процессы, связанные с мышлением, обусловлено возможностью клинического и физиологического исследования людей с повреждениями мозга, в особенности тех, у кого полушария оказались разделенными друг от друга - расщепленный мозг.
Человек имеет два полушария - правое и левое, выполняющие разные функции, но совместно обеспечивающие целенаправленное поведение. Полушария связаны между собой пучками волокон, самым мощным из которых является мозолистое тело. Правое полушарие контролирует и регулирует сенсорно-моторные и двигательные функции левой половины тела, левое - правой.
То, что многие функции левого и правого полушарий головного мозга различны, было обнаружено у людей с расщепленным мозгом после травм или хирургических операций, выполненных в лечебных целях при тяжелых формах эпилепсии.
Каждое полушарие обладает собственными ощущениями, восприятием, мыслями и идеями, характеризуется разной эмоциональной оценкой идентичных событий.
