Речь как система сигналов

И.П.Павлов предложил выделить совокупность словесных раз-дражителей'в особую систему, отличающую человека от животных.

Вторая сигнальная система.Согласно И.П. Павлову, у людей существует две системы сигнальных раздражителей: первая сиг­нальная система — это непосредственные воздействия внутренней и внешней среды на различные рецепторы (эта система есть и у животных) и вторая сигнальная система, состоящая только из слов. •«Причем лишь незначительная часть этих слов обозначает различ­ные сенсорные воздействия на человека.

Таким образом, с помощью понятия второй сигнальной системы И.П. Павлов обозначил специальные особенности ВНД человека, существенно отличающие его от животных. Этим понятием охва­тывается совокупность условнорефлекторных процессов, свя­занных со словом. Слово при этом понимается как «сигнал сигна­лов» и является такими же реальным условным раздражителем, как и все другие. Работа второй сигнальной системы заключается пре­жде всего в анализе и синтезе обобщенных речевых сигналов.

Развитие этих представлений нашло свое отражение в трудах М.М. Кольцовой, Т.Н.Ушаковой, Н.И.Чуприковой и др. Так, напри­мер, Т.Н. Ушакова (1979), опираясь на эти идеи и привлекая совре­менные представления о строении нервных сетей (см. главу 1), пред­ложила выделять три иерархически организованных уровня в стро­ении внутренней речи, разделение которых четко прослеживается уже в онтогенезе.

Три уровня внутренней речи.Первый уровень связан с меха­низмами действия и владения отдельными словами, обозначающи­ми события и явления внешнего мира. Этот уровень реализует так

209

тишштт/мшшшшш^

называемую номинативную функцию языка и речи и служит в он» тогенезе основой для дальнейшего развития механизмов внутрен­ней речи. В работах М.М.Кольцовой, посвященных онтогенезу ре­чи, было показано, что следы словесных сигналов в коре мозга ре­бенка вместе с образами воспринимаемых предметов образуют спе­циализированные комплексы временных связей, которые можно рассматривать как базовые элементы внутренней речи.

Второй уровень соотносится с образованием множественных связей между базовыми элементами и материализованной лекси­кой языка, так называемой «вербальной сетью». В многочислен­ных электроэнцефалографических экспериментах было показано, что объективной языковой связанности слов соответствует свя­занность их следов в нервной системе. Эти связи и есть «вербаль­ные сети» или «семантические поля». Показано, что при активации узла «вербальной сети» затухающее возбуждение распространя­ется на близлежащие узлы этой сети. Подобные связи «вербаль­ной сети» оказываются стабильными и сохраняются на протяже­нии всей жизни. Т.Н. Ушакова предполагает, что в структуре «вер­бальной сети» материализуется языковой опыт человечества, а сама «вербальная сеть» составляет статическую основу речевого общения людей, позволяя им передавать и воспринимать речевую информацию.

Поскольку речь человека всегда динамична и индивидуальна, то «вербальная сеть» в силу своих особенностей, таких как статич­ность и стандартность, может составлять лишь предпосылку и воз­можность речевого процесса. Поэтому, согласно Т.Н. Ушаковой, в механизме внутренней речи существует третий динамический уровень, соответствующий по своим временным и содержательным характеристикам продуцируемой внешней речи. Этот уровень со­стоит из быстро сменяющихся активаций отдельных узлов «вербаль­ной сети», так что каждому произносимому человеком слову пред­шествует активация соответствующей структуры внутренней ре­чи, переходящая путем перекодирования в команды артикуляцион­ным органам.

Вербальные сети фактически представляют собой морфофунк-циональный субстрат второй сигнальной системы.

210

мишки' -i.'ii

8.3. Периферические системы обеспечения речи

К периферическим органам речи относятся:

1) энергетическая система дыхательных органов, необходимая для возникновения звука (легкие и главная дыхательная мышца — диафрагма);

2) генераторная система — звуковые вибраторы, при колеба­нии которых образуются звуковые волны (голосовые связки горта­ни — тоновый вибратор; щели и затворы, получающиеся во рту при артикуляции);

3) резонаторная система (носоглотка, череп, гортань и груд­ная клетка).

Речь образуется в результате изменения формы и объема над­ставной трубки, состоящей из полости рта, носа и глотки. В ре-зонаторной системе, отвечающей за тембр голоса, образуются оп­ределенные форманты, специфические для данного языка. Резо­нанс возникает в результате изменения формы и объема надстав­ной трубки.

Артикуляция — это совместная работа органов речи, необходи­мая для произнесения звуков речи. Артикуляция регулируется ре­чевыми зонами коры и подкорковыми образованиями. Для правиль­ной артикуляции необходима определенная система движений ор­ганов речи, формирующаяся под влиянием слухового и кинестизи-ческого анализаторов.

Процесс речи можно рассматривать как результат работы пери­ферических органов, основанный на генерации дифференциро­ванных акустических последовательностей (звуков) и являющий­ся высоко координированной произвольной моторной активностью фонационного и артикуляционного аппаратов. Все характеристи­ки речи, такие, как скорость, сила звука, тембр, окончательно складываются у мужчины после так называемой «ломки голоса», а у женщины по достижении старшего подросткового возраста и представляют собой устойчивую функциональную систему, кото­рая остается практически неизменной вплоть до глубокой старо­сти. Именно поэтому мы легко узнаем знакомого человека по го­лосу и по особенностям речи.

211

8.4. Мозговые центры речи';..'...,-■. :.■<■■/. /

Клинические данные, полученные при изучении локальных по­ражений мозга, а также результаты электростимуляции структур мозга, позволили четко выделить те специализированные структу­ры коры и подкорковых образований, которые ответственны за способность произносить и понимать речь. Так, установлено, что локальные поражения левого полушария различной природы у прав­шей приводят, как правило, к нарушению функции речи в целом, а не к выпадению какой-либо одной речевой функции.

Речевые центры коры.Способность человека к анализу и синте­зу речевых звуков, тесно связана с развитием фонематического слу­ха, т.е. слуха, обеспечивающего восприятие и понимание фонем дан­ного языка. Главная роль в адекватном функционировании фонема­тического слуха принадлежит такому центральному органу речи как слухоречевая зона коры больших полушарий — задняя треть верхней височной извилины левого полушария, т.н. центр Вернике. К дру­гому центральному органу речи принадлежит т.н. зона Брока, кото­рая у лиц с доминированием речи по левому полушарию, находится в нижних отделах третьей лобной извилины левого полушария. Зона Брока обеспечивает моторную организацию речи.

В 60-е годы широкую известность получили исследования В. Пенфилда, который во время операций на открытом мозге с помо­щью слабых токов раздражал речевые зоны коры (Брока и Вер­нике) и получал изменения речевой активности пациентов. (Опе­рации такого рода иногда выполняют при местной анестезии, по­этому с пациентом можно поддерживать речевой контакт). Эти фа­кты нашли свое подтверждение и в более поздних работах. Было установлено, что с помощью электростимуляции можно выделить все зоны и участки коры, включающиеся в выполнение той или иной речевой задачи, и эти участки весьма специализированы по отношению к особенностям речевой деятельности.

Регуляция речи, особенно голоса, осуществляется с участием лим-бической системы, которая оказывает влияние на интонационные характеристики речи и придает ей эмоциональный характер.

Синтагматические и парадигматические аспекты речи.В ней­ропсихологии при изучении локальных поражений мозга установ-

212

\

лено существование нарушений речевых функций (афазий) двух категорий: синтагматические и парадигматические (Лурия, 1973). Первые связаны с трудностями динамической организации речево­го высказывания и наблюдаются при поражении передних отделов левого полушария. Вторые возникают при поражении задних от­делов левого полушария и связаны с нарушением кодов речи (фо­нематического, артикуляционного, семантического и т.д.).

Синтагматические афазии возникают при нарушениях в работе передних отделов головного мозга, в частности центра Брока. Его поражение вызывает эфферентную моторную афазию, при кото­рой собственная речь нарушается, а понимание чужой речи со­храняется почти полностью. При эфферентной моторной афазии нарушается кинетическая мелодия слов по причине невозможно­сти плавного переключения с одного элемента высказывания на другой. Больные с афазией Брока осознают большую часть сво­их речевых ошибок, но могут общаться с большим трудом и лишь незначительное количество времени. Поражение другого отдела передних речевых зон (в нижних отделах премоторной зоны коры) сопровождается так называемой динамической афазией, когда боль­ной теряет способность формулировать высказывание, переводить свои мысли в развернутую речь (нарушение программирующей функции речи).

При поражении центра Вернике возникают нарушения фоне­матического слуха, появляются затруднения в понимании устной речи, в письме под диктовку (сенсорная афазия). Речь такого боль­ного достаточно беглая, но обычно бессмысленная, т.к. больной не замечает своих дефектов. С поражением задних отделов речевых зон коры связывают также акустическо-мнестическую и оптико-мнестическую афазии, в основе которых лежит нарушение памяти, а также семантическую афазию — нарушение понимания логико-грамматических конструкций, отражающих пространственные от­ношения предметов.

Механизмы восприятия речи.Одно из фундаментальных поло­жений науки о речи состоит в том, что переход к осмыслению со­общения возможен лишь после того, как речевой сигнал преобразо­ван в последовательность дискретных элементов. Далее предпо­лагается, что эта последовательность может быть представлена це-

ш

213

почкой символов-фонем, причем число фонем в каждом язьке очень мало (например, в русском языке их 39). Таким образом, механизм восприятия речи обязательно включает блок фонетической интер­претации, который обеспечивает переход от речевого сигнала к по­следовательности элементов. Конкретные психофизиологические механизмы, обеспечивающие этот процесс еще далеко не ясны. Тем не менее, по-видимому, и здесь действует принцип детекторного кодирования (см. главу 5.1.). На всех уровнях слуховой системы об­наружена достаточно строгая тонотопическая организация, т.е. ней­роны, чувствительные к разным звуковым частотам расположены в определенном порядке и в подкорковых слуховых центрах, и пер­вичной слуховой коре. Это означает, что нейроны обладают хоро­шо выраженной частотной избирательностью и реагируют на опре­деленную полосу частот, которая существенно уже полного слухо­вого диапазона. Предполагается также, что в слуховой системе существуют и более сложные типы детекторов, в частности, напри­мер, избирательно реагирующих на признаки согласных. При этом остается неясным, за счет каких механизмов происходит формиро­вание фонетического образа слова и его опознание.

В связи с этим особый интерес представляет собой модель опо­знания букв и слов при чтении, разработанная Д.Мейером и Р.Шва-невельдтом (Солсо, 1996). По их мнению, процесс опознания начи­нается в тот момент, когда ряд букв поступает на «анализатор де­талей». Получающиеся при этом коды, содержащие информацию о форме букв (прямые линии, кривые, углы) передается на детек­торы слов. При обнаружении этими детекторами достаточных при­знаков генерируется сигнал, подтверждающий, что обнаружено некоторое слово. Обнаружение определенного слова также акти­визирует расположенные рядом слова. Например, при обнаруже­нии слова «компьютер» активизируются также слова, располо­женные в сети памяти человека близко от него, — такие как «про­граммное обеспечение», «винчестер», «компьютерные игры» и т.д. Возбуждение семантически связанных слов облегчает их последу­ющее обнаружение. Эта модель подтверждается тем, что испыту­емые опознают связанные слова быстрее, чем несвязанные. Эта мо­дель привлекательна также и тем, что открывает путь к понима­нию структуры семантической памяти.

214

Организация речевогоответа. Предполагается, что у взросло­го человека, владеющего языком, восприятие и произношение слов опосредуются внутренними кодами, обеспечивающими фонологи­ческий, артикуляционный, зрительный и семантический анализ сло­ва. Причем все перечисленные коды и операции, осуществляемые на их основе, имеют свою мозговую локализацию.

Клинические данные позволяют выстроить следующую после­довательность событий. Заключенная в слове акустическая инфор­мация обрабатывается в «классической» слуховой системе и в других «неслуховых» образованиях мозга (подкорковых областях). Пос­тупая в первичную слуховую кору (зону Вернике), обеспечивающую понимание смысла слова, информация преобразовывается там для формирования программы речевого ответа. Для произношения сло­ва необходимо, чтобы «образ» или семантический код этого слова поступил в зону Брока. Обе зоны — Брока и Вернике — связаны между собой дугообразным пучком нервных волокон. В зоне Бро­ка возникает детальная программа артикуляции, которая реализу­ется благодаря активации лицевой зоны области моторной коры, управляющей лицевой мускулатурой.

Однако, если слово поступает через зрительную систему, то вначале включается первичная зрительная кора. После этого ин­формация о прочитанном слове направляется в угловую извилину, которая связывает зрительную форму данного слова с его акусти­ческим сигналом в зоне Вернике. Дальнейший путь, приводящий к возникновению речевой реакции, такой же как и при чисто акусти­ческом восприятии.

Данные, полученные с помощью позитронной эмиссионной то­мографии (ПЭТ) показывают, что у праворуких здоровых грамот­ных взрослых отдельные операции при восприятии слов действи­тельно обеспечиваются за счет включения разных зон, главным образом, левого полушария. При звуковом восприятии слов акти­вируются две зоны: первичная слуховая зона и височно-теменная. По-видимому, левая височно-теменная зона непосредственно свя­зана с операцией фонологического кодирования, т.е. воссоздания звукового образа слова. При чтении (восприятии письменных зна­ков) эта зона, как правило, не активируется. Однако усложнение словесных заданий, предъявляемых в письменном виде, может по-

215

'^^ШШР'

влечь за собой и фонологические операции, которые связаны с возбуждением височно-теменной зоны (Posner et al, 1988).

По данным Н.П. Бехтеревой (1999), основные очаги возбуждения при восприятии написанных слов находятся в затылочных отделах: первичной проекционной и вторичных ассоциативных зонах, при этом охватывая как левое, так и правое полушарие. Судя по этим данным, зрительный «образ» слова формируется в затылочных областях. Се­мантический анализ слова и принятие решения в случае смысловой неоднозначности осуществляется главным образом при активном включении передних отделов левого полушария, в первую очередь, фронтальной зоны. Предполагается, что именно эта зона связана с нервными сетями, обеспечивающими словесные ассоциации, на ос­нове которых программируется ответное поведение.

Из всего вышесказанного можно сделать следующий вывод: даже относительно простая лексическая задача, связанная с вос­приятием и анализом слов, требует участия целого ряда зон лево­го и частично правого полушария.

Контроль речевой деятельности.Для оценки успешности ре­чевой деятельности человек использует три канала: слуховой, про-приоцептивный / кинестетический и зрительный (Вартанян, 1999). Точность воспроизведения речи, т.е. степени соответствия акусти­ческой формы речевого сигнала его акустическому образу, сфор­мированному в процессе обучения, оценивает слуховая обратная связь. Точность воспроизведения речи контролируется также оцен­кой афферентации от проприоцептивныых и кинестетических ре­цепторов, расположенных в мышцах и сухожилиях речеобразующих органов. Полученная от рецепторов сомато-сенсорной системы афферентация сравнивается с хранящимся в памяти образом пра­вильного двигательного акта и оценивается по степени соответст­вия эталона его реализации в движении. Зрительное восприятие обеспечивает оценку реакции слушателя на произнесенные слова. Говорящий человек реализует семантическую программу речи в определенной грамматической и акустической форме, при этом он контролирует свою речь, используя акустическую, проприоцептив-ную обратную связь и визуальный контроль одновременно. Син­тезируя результаты контроля по всем трем каналам, он получает адекватную оценку своей речевой деятельности.

216