Електрофізіологічні кореляти мовних процесів

Новий етап у вивченні психофізіології мовних процесів зв'язаний з розвитком електрофізіологічних методів, у першу чергу реєстрації активності окремих нейронів, викликаних потенціалів і сумарної біоелектричної активності.

Нейронні кореляти сприйняття слів. Унікальні дослідження імпульсної активності нейронів людини при сприйнятті різних акустичних стимулів: мовних і немовних були проведені Н.П. Бехтеревою і її співробітниками (1985). При цьому виявлені деякі загальні принципи акустичного кодування слова в структурах мозку, показано, що імпульсна активність нейронних популяцій, а також нейродинамічні перебудови в різних ланках системи сприйняття закономірно зв'язані з акустичними характеристиками мовного стимулу. В імпульсній активності різних структур мозку виділено нейрофізіологічні кореляти фонетичного кодування: при сприйнятті і відтворенні як голосних, так і приголосних фонем просторово-часова організація нейронных ансамблів має специфічний і стійкий характер. Причому стійкість у часі найбільш виражена в кодуванні голосних фонем.

Показано також, що принцип фонемного кодування переважає при навчанні і вербалізації відповіді, поряд з цим можливі варіанти і більш компактного "блокового" кодування складів і слів. Ця форма як більш економна представляє ще один рівень кодування і служить своєрідним мостом при семантичному об'єднанні слів, різних по своїх акустичних характеристиках. У задачах на значеннєве узагальнення і лінгвістичних тестах, що містять як слова рідної мови, так і невідомі піддослідному слова іноземної мови, виявлені факти, що дозволяють судити про нейрофізіологічні особливості значеннєвого кодування. Значеннєві особливості знаходять своє відображення у відмінностях нейродинаміки імпульсних потоків для різних зон мозку, що міняються в залежності від ступеня популярності слова і його відношення до загального значеннєвого поля. Виявилося, що додання значення раніше невідомому слову змінює нейрофізіологічні показники, а для слів загального семантичного поля можуть бути виділені загальні нейрофязяологячні ознаки.

За допомогою різних психофізіологічних і нейрофізіологічних методів здійснювався пошук "еталона" слова, тобто певного паттерна взаємодії імпульсної активності між різними зонами кори головного мозку, що характеризує сприйняття того чи іншого слова. Такі еталони (паттерны) були знайдені, але для них характерна значна міжіндивідуальна мінливість, що, можливо, визначається індивідуальними особливостями в значеннєвому кодуванні слів. Застосування ЕОМ дозволило виявити розгорнуті і компресовані (згорнуті) форми аналогів "еталонів" слів в імпульсній активності нейронных популяцій. Було показано, що при аналізі акустичних, семантичних і моторних характеристик сприйманих і відтворених слів має місце спеціалізаціярізних зон мозку для різних мовних операцій.

Просторова синхронізація біопотенціалів. Нейрофізіологічне забезпечення мовних функцій вивчалося і на рівні макро-потенциалов мозку, зокрема, за допомогою методу просторової синхронізації. Просторова синхронізація окремих ділянок мозку розглядається як нейрофізіологічна основа системних взаємодій, що забезпечують мовну діяльність. Цей метод дозволяє оцінити динаміку залучення різних зон кори в мовний процес. Так, наприклад, найбільш ранні періоди сприйняття і розпізнавання слова зв'язані з переміщенням зон активації: спочатку найбільш активовані лобові, центральні і скроневі зони лівої півкулі, а також задньотімяні і центральні області правої. Потім фокус активації переміщається в потиличні області, зберігаючи при цьому в правих задньотімяних і передньоскроневих областях. Процес обробки слова в основному зв'язаний з активацією лівих скроневих і частково правих скроневих зон кори. Підготовка до артикуляції і промовляння слова про себе супроводжується підвищеною активацією передньоцентральних областей, що мають, очевидно, вирішальне значення в забезпеченні артикуляційного процесу.

Викликані потенціали. Додаткові можливості для вивчення мозкових механізмів мови відкриває метод реєстрації викликаних потенціалів. Наприклад, при використанні як зорових стимулів емоційно значимих і нейтральних слів виявлені деякі загальні закономірності аналізу вербальних подразників. Так, при порівнянні часових параметрів пізнього компонента Р300 на словесні стимули було встановлено, що швидкість обробки інформації в правій півкулі вища, ніж у лівій. Передбачається, що спочатку в правій півкулі здійснюється зорово-просторовий, досемантический аналіз словесних подразників, тобто, прочитуються букви без їхнього розуміння. Передача результатів у ліву "мовну" півкулю представляє наступний етап у процесі сприйняття словесних подразників - осмислення прочитаного. Таким чином, механізм більш швидкої обробки інформації в правій півкулі в порівнянні з лівою забезпечує послідовність і узгодженість у часі етапів переробки словесної інформації, що починається в правій півкулі з аналізу фізичних ознак окремих букв і потім продовжується в левій, де здійснюється семантичний аналіз слова.

Хвильова форма ВП істотно змінюється в залежності від значення слова. Так було встановлено, що при сприйнятті тих самих слів, що одержують різну інтерпретацію в залежності від контексту, конфігурація ВП виявляється різною, причому в лівій півкулі ці розходження виражені значно більше.

Особливе місце в ряду інформаційних коливань займає негативний компонент N 400, чи N 4, що, починається після 250 мс і досягає максимуму в 400 мс. Функціонально цей компонент розглядається як показник ухвалення лексичного рішення. При використанні як стимулів речень, у яких останнє слово народжувало семантичну невідповідність чи логічне порушення, це негативне коливання було тим більше, чим більше був ступінь неузгодженості. Очевидно, хвиля N4 відображає переривання обробки речення в результаті його неправильного завершення і спробу заново переглянути інформацію.

Це, однак, не єдина лінгвістична задача в електрофізіологічних дослідженнях, де був виявлений негативний інформаційний компонент N4. Подібний компонент був зафіксований у задачах, коли треба було диференціювати семантичні класи, набори слів чи вирішувати, чи належить дане слово до певної семантичної категорії. Називання слів і картинок, ухвалення лексичного рішення, лексичні судження - усі ці задачі супроводжуються появою добре вираженого негативного коливання з латентним періодом приблизно 400 мс. Є також дані про те, що цей компонент реєструється й у тих випадках, коли потрібно оцінити ступінь неузгодженості чи відповідності слів не тільки по семантичних, але і по фізичних характеристиках. Очевидно, сукупність компонентів N4 відображає процеси аналізу й оцінки лінгвістичних стимулів у різних експериментальних задачах.

Таким чином, за допомогою електрофізіологічних методів установлено ряд загальних закономірностей просторово-часової організації нейронных ансамблів і динаміки біоелектричної активності, що супроводжують сприйняття, обробку і відтворення мовних сигналів у людини.

Дата добавления: 2015-10-21