Психофизиология речи И С Карпова кандидат медицинских наук

Психофизиология речи И. С. Карпова, кандидат медицинских наук

Речь — исторически сложившаяся форма общения людей посредством языковых конструкций, создаваемых на основе определённых правил. Процесс речи предполагает • с одной стороны, формирование и формулирование мыслей языковыми (речевыми) средствами, • а с другой стороны — восприятие языковых конструкций и их понимание.

Речь — существенный элемент человеческой деятельности, позволяющий человеку познавать окружающий мир, передавать свои знания и опыт другим людям, аккумулировать их для передачи последующим поколениям. Являясь средством выражения мыслей, речь, в ходе её развития в онтогенезе, становится основным (но не единственным) механизмом мышления человека. Высшее, абстрактное мышление невозможно без речевой деятельности. И. П. Павлов отмечал, что только речевая деятельность даёт человеку возможность отвлечения от действительности и обобщения, что и является отличительной особенностью человеческого мышления.

Речь — специфически человеческая функция, возникшая в процессе эволюции. Для ее обозначения и подчеркивания различий физиологических механизмов речи как формы общения с внешним миром от имеющихся у животных И. П. Павлов ввел понятие второй сигнальной системы, в то время как у животных имеется только первая сигнальная система восприятия непосредственных признаков внешних стимулов. Первая и вторая сигнальные системы выражают различные способы психического отражения действительности. Слово, хотя тоже является стимулом, воспринимается через сенсорные системы и может обозначать предмет, отличается тем, что в нем отражаются наиболее существенные свойства внешних объектов. Оно обеспечивает возможность обобщенного и отвлеченного отражения действительности.

Первая сигнальная система – система условнорефлекторных образов, формирующихся в коре головного мозга животных и человека при воздействии на рецепторы органов чувств раздражителей, исходящих из внешней и внутренней среды. Специфические особенности высшей нервной деятельности человека заключаются в наличии второй сигнальной системы – системы обобщенного отражения действительности в виде понятий, содержание которых фиксируется в словах, образах, художественных произведениях. Вторая сигнальная система возникла в результате развития речи как средства общения между людьми в процессе труда. Раздражители второй сигнальной системы в значительной степени опосредованы мыслительной деятельностью человека.

Центральное место во второй сигнальной системе занимает речевая деятельность. Слово, хотя и является реальным физическим раздражителем (слуховым, зрительным, кинестетическим), принципиально отличается от них тем, что в нем отражаются не конкретные, а обобщенные свойства предметов и явлений. Поэтому оно и обеспечивает возможность обобщенного и отвлеченного отражения действительности. Вторая сигнальная система использует не только речевые знаки, но и самые различные средства, включая музыкальные звуки, рисунки, математические символы, художественные образы, мимико-жестикуляционные и эмоциональные голосовые реакции и т. п.

В зависимости от формы общения, речевая деятельность делится на устную (подразумевающую говорение и слушание) и письменную (письмо и чтение). В ходе «продуктивных» видов речевой деятельности — говорения и письма — задействуются следующие основные группы мыслительно-физиологических механизмов: q механизм программирования речевого высказывания (передаваемого смысла); q группа механизмов, связанных с построением грамматической структуры высказывания, поиском нужных слов по семантическим признакам, выбором определённой звуковой формы (при устной речи) q графической системы (при письменной речи);

Правила языкового конструирования имеют этноспецифические особенности, которые выражаются в системе фонетических, лексических, грамматических и стилистических средств и правил общения на данном языке. Речь тесно интегрирована со всеми психическими процессами человека. Свойства речи: q Содержательность; q Понятность; q Выразительность; q Действенность;

Для устной речи, в отличие от письменной, характерны: § избыточность (наличие повторов, уточнений, пояснений); § использование невербальных средств общения (жестов, мимики), § экономия речевых высказываний, эллипсисы (говорящий может не называть, пропускать то, о чем легко догадаться). § Устная речь служит в качестве средства непосредственного прямого общения, письменная позволяет накапливать знания, информацию и выступает в качестве средства опосредованного во времени и пространстве общения.

Различают: vнеподготовленную устную речь (беседа, интервью, выступление в дискуссии) vподготовленную устную речь (лекция, доклад, выступление, отчёт); vдиалогическую речь (непосредственный обмен высказываниями между двумя или несколькими лицами) vмонологическую речь (вид речи, обращённой к одному или группе слушателей, иногда — к самому себе).

Речь – исторически сложившаяся форма общения людей с помощью звуковых и зрительных знаков. Механизм речи включает в себя три основных звена: q восприятие речи, q продуцирование q «внутреннюю речь» . Процесс речи основан на работе различных анализаторов: q слухового q зрительного q тактильного q двигательного

Исследователи выделяют три основные функции речи: 1) коммуникативную, 2) регулирующую 3) программирующую. Коммуникативная функция обеспечивает общение между людьми с помощью языка. Речь используется для передачи информации и побуждения к действию. Язык представляет собой определенную систему знаков и правил их образования. Человек может владеть многими языками. Это означает, что он использует возможность обозначать один и тот же предмет разными символами как в устной, так и в письменной форме.

Регулирующая функция речи реализует себя в высших психических функциях – сознательных формах психической деятельности. Речи принадлежит важная роль в развитии произвольного, волевого поведения. Первоначально высшая психическая функция как бы разделена между двумя людьми. Один человек регулирует поведение другого с помощью специальных раздражителей, среди которых наибольшую роль играет речь. Учась применять по отношению к собственному поведению стимулы, которые первоначально использовались для регуляции поведения других людей, человек овладевает собственным поведением.

Программирующая функция речи выражается в построении смысловых схем речевого высказывания, грамматических структур предложений, в переходе от замысла к внешнему развернутому высказыванию. В основе этого процесса – внутреннее программирование, осуществляемое с помощью внутренней речи.

Слово как основной элемент второй сигнальной системы превращается в сигналов в результате процесса обучения и общения ребенка со взрослыми. Слово как сигналов, с помощью которого осуществляются обобщение и абстракция, характеризующие человеческое мышление, стало той исключительной особенностью высшей нервной деятельности, которая обеспечивает необходимые условия прогрессивного развития человеческого индивидуума. Способность произносить и понимать слова развивается у ребенка в результате ассоциации определенных звуков — слов устной речи. Пользуясь языком, ребенок меняет способ познания: на смену чувственного (сенсорного и моторного) опыта приходит оперирование символами, знаками. Обучение уже не требует обязательного собственного чувственного опыта, оно может происходить опосредованно с помощью языка; чувства и действия уступают место слову.

Развитие механизмов речи. Речь формируется в течение первых лет жизни ребенка. Уже с момента рождения начинают формироваться системы, ответственные за восприятие звуков речи и артикуляционные механизмы. С момента рождения ребенок воспринимает фонемы. Показано, что ВП, регистрируемые при восприятии фонем, отличаются от таковых на тоны и звуковые щелчки. Первые звуки, издаваемые ребенком, — гуление — не несут еще языковой специфичности, однако уже на 1 -м году лепет различен у детей, развивающихся в разной языковой среде. На основе формирования сенсорных систем, и прежде всего зрительной, формируется назывательная (номинативная) функция речи — ребенок ассоциирует предметы и их названия.

В качестве комплексного сигнального раздражителя слово начинает формироваться во второй половине первого года жизни ребенка. По мере роста и развития ребенка, пополнения его жизненного опыта расширяется и углубляется содержание используемых им слов. Среда, в которой развивается ребенок, определяет формирование родного языка.

Для развития речевой функции важнейшее значение имеет речевой контакт — коммуникативная функция речи. По мере развития высших отделов мозга, ответственных за произвольную регуляцию деятельности, формируются регулирующая и программирующая функции речи. Целостная вербальная деятельность, ее абстрактно-логические и графические формы (чтение и письмо) развиваются и совершенствуются в течение длительного периода развития ребенка, охватывающего весь процесс обучения в школе.

Программирующая функция речи состоит в формулировании программ различных действий и поведения на основе внутренней речи. В собственно речевой (вербальной) деятельности это проявляется в программировании и грамматическом построении развернутого речевого высказывания. С помощью внутренней речи человек сам может регулировать свое поведение.

ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ ВНУТРЕННЕЙ РЕЧИ Ее речедвигательная компонента обеспечивается за счет зачаточной артикуляции слов, сопровождаемой микродвижениями или повышением тонуса органов речи языка, губ, гортани. При повторном выполнении некоих действий умственных речедвигательная импульсация может существенно уменьшаться или прекращается совсем, но возобновляется при выполнении новых умственных действий. При наличии внутренней речи в левой сенсомоторной области на границе между лобным и височным речевыми центрами энцефалограммой фиксируется максимальная активация, что свидетельствует о речедвигательной проприоцептивной активации головного мозга и о процессе образования речедвигательной доминанты в его речевых отделах, объединяющей импульсы других анализаторов в единую функциональную систему.

Словесные сигналы совмещают в себе два свойства: смысловое (содержание) физическое (звучание в устной речи, очертание букв и слов — в письменной). С помощью слова осуществляется переход от чувственного образа первой сигнальной системы к понятию, представлению второй сигнальной системы. Физическая структура знака не зависит от объекта, который он обозначает. Одни и те же явление, предмет, мысль могут быть выражены с помощью различных звукосочетаний и на разных языках. Информация, содержащаяся в самих словах, связана не с природой сигнализации явлений и предметов реальной действительности, а с отраженной, преломленной человеческим сознанием деятельностью.

Умение использовать знаковую систему языка позволяет человеку оперировать осознанными понятиями об окружающей среде и представлять любой предмет, любую ситуацию в форме мысленных моделей. Способность оперировать абстрактными понятиями, выражаемыми произнесенными или написанными словами, служит основой мыслительной деятельности и составляет сущность высшей формы абстрактно-обобщенного отражения окружающей действительности. Оперирование речью (устной или письменной) дает человеку огромные преимущества в адаптивноприспособительном поведении, в познании и рациональном использовании окружающей природы или искусственной среды.

Функция речи включает в себя способность не только кодировать, но и декодировать данное сообщение при помощи соответствующих условных знаков, сохраняя при этом его содержательное смысловое значение. В отсутствие этого становится невозможным использование этой формы общения в межличностной коммуникации. Так, люди перестают понимать друга, если они пользуются разными кодовыми элементами (разными языками, недоступными всем участвующим в общении лицам). Такое же взаимное непонимание наступает и в том случае, если в одни и те же речевые сигналы закладывается разное смысловое содержание.

В нейрофизиологических исследованиях речевой деятельности показано, что при восприятии слов, слогов и их сочетаний в импульсной активности нейронных популяций мозга человека формируются специфические паттерны с определенной пространственной и временной характеристикой. Использование разных слов и частей слов (слогов) в специальных опытах позволяет дифференцировать в электрических реакциях (импульсных потоках) центральных нейронов как физические (акустические), так и смысловые (семантические) компоненты мозговых кодов психической деятельности.

Важный вклад в понимание функциональной организации структур мозга при осуществлении речевой функции внесли нейропсихологические исследования А. Р. Лурия. Было показано, что при различных по локализации мозговых поражениях нарушается сложная структура речевой деятельности. Характер нарушений зависит от того, какая структура мозга повреждена.

Наиболее важные данные об организации речевых процессов получены при изучении локальных поражений мозга. Выделяют две группы структур мозга с различными функциями речевой деятельности. q Центр передних отделов левого полушария (центр Брока). Его повреждение приводит к потере речи (афазии). q Центр задних отделов левого полушария (центр Вернике). Поражение связано с нарушением кодов речи (фонематического, артикуляционного, семантического и т. д. ).

Более 100 лет назад Брока установил, что поражение передних отделов левого полушария (центр Брока) приводит к потере речи (афазии). Такие больные понимают обращенные к ним слова, однако спонтанно говорить практически не могут. В 1861 году французский невропатолог Поль Брока обследовал больного, который понимал речь, но выговорить мог только одно слово – «тан» . Брока даже называл его «мистер Тан» . После смерти пациента ученый исследовал его мозг и обнаружил повреждения определенной области левого полушария, которая позже в честь ученого была названа зоной Брока. Расположена эта область рядом с моторными зонами, отвечающими за мышцы рта и губ.

В 1876 году врач из Германии Карл Вернике описал другое заболевание, при котором больные достаточно свободно говорили, но с трудом понимали смысл сказанного. Как выяснилось, подобное отклонение вызывается поражением другой области левого полушария (названной в честь исследователя зоной Вернике).

Согласно современным исследованиям, выполнение данных функций - осуществление речевого высказывания (физический процесс «говорения» или «письма» ) локализовано в ЦНС преимущественно в участке височной коры, называемом Зоной Брока (Зоной Бродмана 45).

Центр речи Брока расположен непосредственно спереди от участков двигательной коры, управляющих мышцами лица, языка, глотки, но моторная афазия при поражении центра Брока не связана с поражением этих мышц, поскольку представительства лицевой мускулатуры есть в обоих полушариях и одностороннее нарушение может компенсироваться непострадавшей половиной мозга.

Во время устной речи происходит изменение локального мозгового кровотока – речь активизирует кровообращение как в задней, так и в передней речевых зонах. У большинства людей речевые структуры локализованы в левом полушарии, а не в правом. Такое утверждение справедливо примерно для 99% правшей и 2/3 левшей. Хотя с лингвистическими способностями связано преимущественно левое полушарие, тем не менее в правом полушарии хранится довольно большой словарный запас, и человек с его помощью может понимать записанные вопросы. Признаки латерализации полушарий появляются у человека с момента его рождения, тогда как речь возникает у ребенка в возрасте 1 – 2 лет.

Модель речи Вернике-Гешвинда • Зрительная информация сначала передается от сетчатки по зрительным путям к первичной зрительной коре (поле 17), затем – к высшим зрительным областям (поле 18) и, наконец, прилегающей к ним ассоциативной коре (поле 19), где происходит распознавание образа. • Информация о нем поступает в зону Вернике (поле 22) для рецептивного подбора слов. • Отсюда сигналы по дугообразному пучку проводятся в зону Брока, где происходит экспрессивное формирование речи. • На последнем этапе информация о словоформах, которые должны быть произнесены, передается в зоны двигательной коры, отвечающие за вокализацию, где используется для артикуляции.

Цитоархитектонические поля Бродмана Боковая поверхность мозга

При получении звукового сигнала, требующего речевого ответа, путь обработки информации сходный, только центр Вернике активируется уже не зрительными, а слуховыми центрами. В ответ на устную команду поднять левую руку передача сигналов из премоторной зоны левого полушария в премоторную зону правого осуществляется через мозолистое тело. Возможно, существует дополнительная связь (через него же) между областью Вернике слева и высшими слуховыми отделами справа, откуда уже информация передается в премоторную кору.

Существенную роль в восприятии слышимой речи играют вторичные отделы слуховой коры левого полушария, которые воспринимают элементарные коды слов — фонемы. Например: люк, лак, лук или бар — пар. Различение фонем (фонематический слух) страдает при поражении этих структур, понимание точного значения слов становится невозможным. Фонемы — это звуки речи, замещение которых изменяет смысл слова и отвечает за специфический для вербальной функции фонематический слух. Нарушения в этой области делают невозможным понимание точного и конкретного значения слов. Такую же роль в зрительном восприятии слов играют вторичные зрительные зоны.

Понимание смысла слов, особенно в зависимости от контекста (в предложении), и целостного речевого высказывания (семантический анализ) страдает при поражении глубоких отделов левой височной доли, ответственной за слухоречевую память, и заднеассоциативных областей, включая центр Вернике, где элементы речевой структуры интегрируются в смысловую схему.

Центры речи (области Вернике и Брока) в левом полушарии (А) и на горизонтальном срезе мозга (Б). Мт — мозолистое тело; ДП — диагональный пучок, связывающий речевые центры

Несмотря на указанную определенную левополушарность локализации центров речи в структурах коры большого мозга (и как результат — соответствующие нарушения устной и письменной речи при их повреждении) следует отметить, что нарушения функции второй сигнальной системы обычно наблюдаются и при поражении многих других структур коры и подкорковых образований. Функционирование второй сигнальной системы определяется работой целостного мозга. Среди наиболее распространенных нарушений функции второй сигнальной системы различают агнозию — потерю свойства узнавания слов (зрительная агнозия наступает при поражении затылочной зоны, слуховая агнозия — при повреждении височных зон коры большого мозга), афазию — нарушение речи, аграфию — нарушение письма, амнезию — забывание слов.

При сохранности этих структур и нарушении лобных отделов, с которыми связаны программирование действий, активный поиск информации, анализ наиболее существенных элементов содержания сложных развернутых высказываний, их понимание становится невозможным. Сложноорганизованной является и система называния предметов и устной речи. Непосредственно реализация устной речи происходит с участием нижних отделов премоторной области левого полушария, где локализован центр Брока. Нарушения в этой области приводят к застреванию на каком-нибудь слоге, перестановке букв, многократном повторении предыдущей артикуляции. Вместе с тем реализация устной речи происходит с участием других структур мозга.

Так, называние предмета требует перекодировки зрительного образа в его звуковой эквивалент. Эта операция связана с теменно-затылочными отделами мозга. Другим важным условием адекватного называния предмета является сохранность акустической структуры слова, что является функцией левой височной области. Нарушение называния может быть связано и с более сложными мозговыми процессами: необходимость единственно правильного называния предмета требует торможения всех побочных альтернатив, что включает лобную кору, управляющую всей активирующей системой мозга.

Роль лобной коры особенно велика в воплощении замысла и намерения речевого высказывания в устную словесную форму. При лобном синдроме (повреждение лобных областей) отсутствует самостоятельно возникающее высказывание (речевая инициатива). Больные в диалоге ограничиваются пассивными и односложными повторениями. В последнее время была выявлена важная роль в речевых процессах так называемой дополнительной моторной области, расположенной кпереди от центральной (Роландовой) борозды и являющейся частью лобных долей мозга. У больных с поражением этой области нарушается ритм речи, интонация. Существенно страдает грамматический порядок слов — больные пропускают союзы, местоимения, затрудняются в использовании глаголов. Эти нарушения затрагивают как произносимую, так и слышимую речь.

Необходимо подчеркнуть, что, несмотря на то что основные речевые центры расположены в левом полушарии, правое тоже вовлекается в речевую функцию. При поражении правого полушария страдают интонационные компоненты речи, нелингвистические компоненты речи — интонация, параметры основного тона (высота, громкость), эмоциональная окраска. Структуры, управляющие голосовыми реакциями, тесно связаны на разных уровнях с лимбической системой мозга, что и привносит в звучащую речь эмоциональный компонент. Правое полушарие ответственно и за зрительно-пространственный анализ вербального материала.

Так исторически случилось, что в течении длительного периода времени правое полушарие головного мозга выступало в роли изгоя и подвергалось всяческому третированию. Ученые называли его "тунеядцем", а хирурги — при необходимости без колебаний удаляли (считая, по-видимому, его столь же бесполезным, как и аппендикс). Впоследствии неуважение к правому полушарию было перенесено и на ассоциированные с ним функции: "Мы живем в обществе, в котором больше ценится логическое мышление, а люди с доминированием левого полушария добиваются большего успеха. Ребенок с доминирующим левым полушарием, который успешно выполняет арифметические действия, старательно учит уроки и отличается прилежностью, получает в школе отличные оценки. А ребенок с доминирующим правым полушарием, который предпочитает мечтать, глядя на облака, или сочинять разные истории вместо того, чтобы учить уроки, считается плохим учеником,

В настоящее время, однако, ситуация коренным образом изменилась и на смену периоду пренебрежительного отношения к правому полушарию пришел период его полной реабилитации и всяческого восхваления. Полноценная работа правого полушария чрезвычайно важна для становления и развития творческой личности. Постепенно сформировалось представление о важности правополушарных функций (в частности — образного мышления) и в такой, казалось бы, сугубо левополушарной области деятельности, как занятия математикой. Более того, выяснилось, что для многих математиков именно правополушарный стиль мышления является наиболее оптимальным. Озарение, которое может к нам придти и во сне, и когда наш мозг занят совершенно другой работой, — результат творчества правого полушария (Б. Сергеев, сс. 187 — 191).

Важные сведения о мозговой организации речевых процессов были получены и с помощью ЭЭГ- анализа, и компьютерной томографии. Как показали результаты ЭЭГ- анализа, при вербальных операциях (составление слов из букв) усиливается степень взаимодействия областей левого полушария, участвующих в речевой деятельности. В правом полушарии отмечается взаимодействие лобной и затылочной области; вовлечение зрительной проекционной зоны связано со зрительным предъявлением букв. .

Следует подчеркнуть специфику ритмического компонента, образующего функциональные объединения в левом и правом полушариях: q в левом взаимодействие областей осуществляется по высокочастотному компоненту альфа-ритма, q в правом — по низкочастотному.

Показано участие в речевой деятельности глубинных структур мозга. При исследовании нейронной активности таламуса у человека обнаружены нейроны, изменяющие конфигурацию и частоту разряда при предъявлении речевых стимулов. Поражение таламических структур приводит к нарушению разных аспектов речевой деятельности.

Типы афазий • 1. При сенсорной афазии в пораженной зоне • • Вернике нарушается рецептивный подбор слов и возникает дефицит информации, необходимой для формирования речи. 2. При моторной афазии поражение центра Брока приводит к утрате самой способности складывать из слов фразы. 3. Блокада дугообразного пучка ведет к проводниковой афазии, напоминающей сенсорную. 4. При повреждении зон и Брока, и Вернике (обе они снабжаются кровью срединной мозговой артерии), возникает полная (глобальная) афазия, при которой страдает как образование речи, так и ее восприятие. 5. Нарушения в области теменно-височной ассоциативной коры приводят к амнестической афазии, проявляющейся расстройством подбора нужных слов.

Развитие, изменение лексического состава языка, его грамматического и звукового строя возможно лишь при непрерывном воспроизводстве языковых структур в живой речи. Отсутствие речевой коммуникации приводит к гибели языка или, при наличии достаточного количества письменных документов, к его консервации на определённом уровне развития, как в случае с латинским и древнегреческим языками. При этом грамматический строй языка остаётся неизменным, лексика не отражает изменений, происходящих в окружающем мире и человеческой деятельности, а фонетический строй может быть лишь теоретически реконструирован на базе языков- «потомков» .

Высшие формы абстракции в сигнальных системах мозга обычно ассоциируются с актом художественной, творческой деятельности человека, в мире искусства, где продукт творчества несет информационную функцию. Еще Аристотель подчеркивал неоднозначный вероятностный характер информации, содержащейся в художественном произведении. Как и всякая другая знаковая сигнальная система, искусство имеет свой специфический код (обусловленный историческими и национальными факторами), систему условностей.

В плане общения информационная функция искусства позволяет людям обмениваться мыслями и опытом, дает возможность человеку приобщиться к историческому и национальному опыту других, далеко отстоящих (и во временном, и в пространственном отношении) от него людей. С этим, видимо, связано и то обстоятельство, что многие авторы художественных произведений, художники и писатели обычно приступают к созданию произведения искусства в отсутствие предварительных четких планов, когда конечная форма продукта творчества им представляется неясной.