Как обучение чтению меняет подход мозга к разговорной речи

Обучение чтению написанного текста коренным образом меняет пути обработки устной речи в головном мозге. Согласно недавнему исследованию, взрослые, прошедшие формальное обучение грамоте, задействуют специализированную область в правом полушарии мозга для распознавания отдельных звуков речи. Данная неврологическая реакция, отсутствует у людей с ограниченным уровнем образования в области чтения. Соответствующее исследование было недавно опубликовано в журнале Cortex.

Устная речь является универсальным поведением человека на протяжении сотен тысяч лет. Чтение и письмо — относительно недавние культурные изобретения. Поскольку мозг не эволюционировал специально для чтения, он должен перестраивать существующие визуальные и лингвистические сети, чтобы осмыслить письменный текст.

Нейровизуализационные исследования показывают, что освоение письма вызывает физические и функциональные изменения в левом полушарии мозга. Это происходит, в частности, в областях, отвечающих за связь визуальных форм с конкретными звуками. Остается открытым вопрос, меняет ли обучение чтению также фундаментальные способы восприятия и обработки повседневной устной речи.

Обучение чтению целенаправленно развивает когнитивный навык, называемый фонологической осведомленностью. Это способность распознавать и манипулировать отдельными слуховыми компонентами слова. Распространенный тест на этот навык включает в себя просьбу к ученику определить конкретный слог, распознать рифму или повторить совершенно выдуманное слово, не имеющее реального значения.

Люди, умеющие читать, показывают гораздо лучшие результаты в тестах на фонологическую осведомленность, чем люди, не умеющие читать. Повторение вымышленного слова полностью зависит от кратковременной памяти на чистые звуки, совершенно оторванной от кратковременной памяти на семантическое значение. Грамотные люди легко удерживают эти звуковые последовательности в памяти, в то время как неграмотные взрослые, как правило, испытывают трудности с запоминанием произвольных звуковых последовательностей.

Чтобы выяснить, влияет ли этот приобретенный навык на активность мозга во время естественного слушания, группа исследователей разработала специализированный аудиотест. Исследовательскую группу возглавила Мариана П. Нуччи, когнитивный нейробиолог из Университета Сан-Паулу. Нуччи и ее коллеги хотели понаблюдать, как мозг людей с совершенно разным уровнем образования справляется со сложной задачей слушания.

Найти большую группу взрослых без формального образования, проживающих рядом с современным сканером мозга, представляет собой практическую проблему. Исследователи набрали участников из города Сан-Паулу, Бразилия. В этом регионе процветает научное сообщество, но также наблюдается высокий уровень исторического неравенства в доходах, что означает, что многие пожилые люди выросли без доступа к постоянному образованию.

Исследователи набрали три различные группы здоровых добровольцев. В выборку вошли 23 высокообразованных молодых человека, 21 высокообразованный пожилой человек и 15 пожилых людей с очень низким уровнем формального образования. Добровольцы в последней группе классифицируются как функционально неграмотные. Они могут распознавать основные буквы или распространенные названия, но, как правило, не способны читать длинный текст с пониманием.

Участники эксперимента помещались в аппарат функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), который отслеживает кровоток в головном мозге для измерения нейронной активности. Добровольцы слушали длинный аудиоролик через наушники. В левой руке они держали небольшое устройство и должны были нажимать кнопку каждый раз, когда слышали определенное целевое слово.

Добровольцы выполняли это задание по мониторингу слов на двух разных языках. Сначала они слушали рассказ на своем родном языке, португальском. Поскольку они понимали повествование, они могли использовать семантический контекст рассказа, чтобы предугадать появление целевого слова.

Затем они слушали структурно идентичный рассказ на японском языке, языке, которого никто из участников не понимал. В этом условии слушатели не могли полагаться на контекст или смысл повествования. Им приходилось сознательно отслеживать непрерывный поток иностранной речи, чтобы обнаружить определенную последовательность незнакомых звуков. Исследователи также включили базовое задание, в котором участники должны были нажимать кнопку, когда слышали простой тон на тихом фоне.

Добровольцы с низким уровнем формального образования показали относительно хорошие результаты при прослушивании на португальском языке. Они успешно нажимали кнопку для целевого слова на родном языке примерно в 90 процентах случаев. Когда язык переключался на японский, их результаты резко ухудшались.

Функционально неграмотные взрослые находили целевое слово только в 17 процентах случаев на незнакомом языке. Для сравнения, высокообразованные пожилые люди показали 48-процентный успех. Высокообразованные молодые люди находили целевое слово в 75 процентах случаев. Обе группы грамотных взрослых показали заметно лучшие результаты, чем группа без обучения чтению.

Данные нейровизуализации дали физиологическое объяснение этим поведенческим различиям. При прослушивании родного языка все три группы демонстрировали схожие паттерны активации мозга. Заметные различия в активности мозга проявились исключительно во время задания на прослушивание японского языка.

Высокообразованные пожилые люди показали отчетливый всплеск активности в правой нижней лобной извилине. Эта область расположена около виска с правой стороны головы. Она является прямым аналогом зоны Брока, широко изученной области в левой части мозга, которая управляет производством речи и пониманием языка.

Пожилые люди, не имевшие формального образования, совершенно не смогли задействовать эту область правой половины мозга во время выполнения задания на незнакомом языке. Исследователи отметили, что успех в поиске скрытых японских слов сильно коррелировал с результатами стандартных тестов на уровень владения чтением. Это указывает на то, что правая нижняя лобная извилина участвует в применении явного фонологического анализа к произносимым звукам. Эта специфическая когнитивная способность, по-видимому, развивается в основном благодаря годам обучения в классе и тренировкам по чтению.

Сканирование мозга также выявило ожидаемые различия, связанные с общим процессом старения. Высокообразованные пожилые люди демонстрировали более широкую активность мозга, чем высокообразованные молодые люди, в обоих языковых заданиях. Мозг пожилых людей часто задействует дополнительные нейронные пути для выполнения основных задач. Ученые предполагают, что эта чрезмерная активация помогает компенсировать возрастные изменения в общей физиологической эффективности.

Исследование имеет несколько признанных ограничений. Группа функционально неграмотных взрослых была относительно небольшой. Это в значительной степени связано со строгими критериями исключения и присущей сложностью поиска подходящих добровольцев, которые могли бы безопасно участвовать в шумной среде нейровизуализации. Небольшие размеры исследовательских выборок иногда могут ограничивать статистическую мощность результатов нейровизуализации.

Авторы также подчеркивают, что уровень образования тесно связан с более широким жизненным опытом. Участники с функциональной неграмотностью, как правило, сталкивались с большими социально-экономическими трудностями и меньшим количеством возможностей для трудоустройства, чем группа с высоким уровнем образования, на протяжении всей своей жизни. Бедность, стресс и плохой доступ к здравоохранению также могут влиять на когнитивное развитие и организацию мозга в состоянии покоя независимо от способности к чтению.

В будущих исследованиях можно было бы протестировать взрослых с низким уровнем грамотности, используя невербальные аудиозадачи, чтобы выяснить, является ли отсутствие активации мозга в правой лобной доле специфическим для языка. Исследователи могли бы также изучить задачи, требующие интенсивной визуальной концентрации, чтобы определить, изменяют ли социально-экономические недостатки в целом то, как мозг распределяет устойчивое внимание. Расширение этих исследований помогло бы клиницистам лучше понять, как структурировать когнитивные терапии и реабилитационные программы для пожилых пациентов с различным уровнем образования.

Источник: https://www.psypost.org/how-learning-to-read-alters-the-brain-s-approach-to-spoken-language/

Само исследование: https://doi.org/10.1016/j.cortex.2025.12.007