Способность выполнять арифметические операции, если они производятся в письменном виде, может быть сохранена даже при глубоком нарушении речи. Известен случай такого больного, продолжавшего выполнять функции главного бухгалтера. Он квалифицированно и в срок сдавал годовые отчеты, но не мог запомнить имена ближайших сотрудников, постоянно их путал и искажал. Однако операции устного счета полностью разрушаются. Ведь при этом необходимо удерживать в уме результаты промежуточных операций, а память хромает на обе ноги.
Нарушение памяти – наиболее заметный симптом. Чем бы центр Вернике здорового человека ни занимался, он действует как решето, отсеивая и удерживая необходимый языковой материал. При его заболеваниях в решете появляются дырки и оно перестает выполнять свою функцию.
Интерпретатор
В греческой провинции Фокида на южном склоне Парнаса, скалистые вершины которого почти круглый год покрыты снегом, в древние времена находились Дельфы – священный город, общегреческий религиозный центр. Здесь почти тридцать веков назад был воздвигнут храм Аполлона, один из знаменитейших и богатейших храмов мира, закрытый в 390 году, в период становления христианства, императором Феодосием I.
Храм стоял на высокой террасе в центре площадки, огороженной дугою высокой каменной стены. Слава храма объяснялась не только его богатством. Именно здесь, внутри, находился пуп земли, ее центр, отмеченный священным камнем омфалом и скульптурами золотых орлов. Предание утверждало, что Зевсу однажды захотелось выяснить, где находится центр земли. Не умея ее измерить, он с двух концов земли, с востока и запада, одновременно выпустил двух орлов. В том месте, где встретились птицы, и был установлен омфал.
Еще большее величие храму придавал находящийся здесь оракул. Во внутреннюю часть храма никто не смел входить, кроме пифии, жрицы-вещательницы воли Аполлона. Пророчества делались девять месяцев в году, кроме трех зимних.
Пифия задолго к ним готовилась. Последние трое суток перед урочным днем она ничего не ела, купалась в священных водах Кастальского источника, ни с кем не общалась. Когда наконец наступал долгожданный час, она отпивала глоток священной воды и, пожевав листья священного лавра, занимала место на золотом треножнике у расщелины скалы, откуда поднимались ядовитые испарения.
Возможно, от сока лавра, проглоченного натощак, от голода и ядовитых испарений, а может быть, просто под влиянием внушения жрица впадала в экстаз и начинала выкрикивать какие-то слова. Ее задача была несложной, она могла выкрикивать все, что угодно, не заботясь ни о чем, так как между Аполлоном и греческим народом была еще одна инстанция – жрецы – толкователи воли бога, переданной устами пифии. Они были самым ответственным звеном культа прорицания. Им нужно было не прогадать, не упустить своей выгоды, а на случай всегда возможной ошибки предохранить себя от упреков и угрозы дисквалификации. Не случайно воля Аполлона передавалась в нарочито неясной и двусмысленной форме.
Организация функций мозга во многом напоминает распределение обязанностей дельфийского оракула. Одни центры, такие, как центр Вернике, получают информацию от определенных анализаторов. Другие центры имеют дело с уже обработанной информацией и интерпретируют ее.
Когда мы рассматриваем фотографию, зрительная информация поступает для анализа в различные участки коры, где происходит оценка наклона прямых, величин углов, радиусов дуг или цвета изображения. Другие центры ее систематизируют, а третьи интерпретируют увиденное, давая заключение, что перед нами женская головка. Аналогичным образом один центр эхолокатора дельфина анализирует акустические параметры эха – отражение его локационных посылок от встречных предметов, а другие дают заключение о расстоянии до этих предметов, их величине, форме, материале, из которого они сделаны, направлении и скорости их движения.
Зона Вернике находится у правшей в верхней части височной доли левого полушария. Средняя часть височной доли не получает акустическую информацию, но тем не менее она тоже связана с анализом речи, а кроме того, поддерживает тесные контакты с корковыми областями зрительного анализатора, хотя непосредственно от глаз она информации не имеет. Вот почему повреждение этих участков мозга тоже приводит к речевым дефектам.
Главное отличие этой части мозга от зоны Вернике состоит в том, что при ее выключении фонематический слух не страдает. Различение даже близких фонем вроде
В средневисочной области левого полушария находится «решето» для готовых слов. Когда она повреждена, слова здесь не задерживаются и словесная память бездействует. Больной, уверенно повторяя отдельные слова, даже трудные, серию из трех-пяти слов воспроизвести не может. Для его памяти это непомерная нагрузка. Вспомнить нужное слово мешает инертность нервных процессов. Из-за нее возникает персеверация, монотонное повторение одного и того же слова. Вместо заданных для повторения слов: «нос, глаз, рот, ухо, подбородок», – больной произносит: «нос… глаз… глаз… глаз…» Еще труднее повторить несколько коротких фраз: «Собака лает. Машина мчится. Вода льется». Даже если фразы удается вспомнить, их порядок утрачен.
Малейшей паузы (5–10 секунд) между прослушиванием задания и ответом испытуемого, особенно если она чем-то заполнена, достаточно, чтобы сделать невозможным воспроизведение услышанного. Страдает именно словесная память. Если больному показать три-пять предметов или рисунков, он их прекрасно запомнит.
Выключение средних отделов височной области не нарушает понимания слов. Правда, если дается задание показать глаз, нос и ухо, испытуемый скорее всего запутается и укажет на глаз, нос и лоб или подбородок. Не вызывает сомнений, что задание он понял правильно, но, пока выполнял, какую-то часть забыл. Однако большинство предметов самостоятельно назвать не может. Где уж это упомнить при отсутствии словесной памяти. В легких случаях, предъявляя их по отдельности, можно получить удовлетворительный результат, но назвать подряд два-три предмета больной уже не в состоянии. Такой нагрузки на память он не выдерживает и начинает путать.
Еще отчетливее выпадение названий предметов выступает в активной речи больного. Он все время спотыкается, не в состоянии вспомнить нужное слово и часто ошибается, давая неправильные названия. Женщина-библиотекарь забыла слово
Нарушения речи возникают и при выпадении функций теменно-височно-затылочной области левого полушария. В этом случае человеку тоже трудно вспомнить названия многих предметов. Однако таким пациентам малейшая подсказка помогает тотчас же вспомнить забытое слово. Достаточно произнести первый звук или в крайнем случае первый слог, и больной радостно отзывается: «Вспомнил, карандаш». Такие больные не испытывают затруднений в использовании отвлеченных понятий вроде
Основной симптом повреждения этого участка мозга – потеря способности уловить смысл в наборе слов, составляющих фразу, разобраться в ее логико-грамматических конструкциях. Объясняется это утерей значения предлогов:
Наряду с речевыми выражениями, передающими пространственное отношение между предметами, теряется и способность понимать другие сравнительные конструкции: «Баул тяжелее рюкзака, но легче чемодана». Больные не в состоянии понять разницу между такими выражениями, как
Когда после временного выключения левого полушария происходит постепенное восстановление функций, расстройства речи остаются самым заметным симптомом. Сначала испытуемый в состоянии произносить лишь отдельные слова, затем простейшие предложения, состоящие всего из двух слов. Сложноподчиненные предложения испытуемый сконструировать не в состоянии. Еще сильнее нарушается владение иностранным языком.
Любопытна организация речевых функций у полиглотов, людей, владеющих несколькими языками. Если у такого человека повреждены речевые центры, то восстановление речи обычно проходит следующие четыре стадии: понимание речи основного языка, затем способности им пользоваться. Потом в такой же последовательности восстанавливается чужой язык. Основным необязательно должен быть родной. Нередко им становится чужой благодаря тому, что на этом языке постоянно говорят. Вот несколько примеров из истории болезней полиглотов.
Больная, русская по национальности, в совершенстве владела английским языком, который преподавала в языковом вузе. Кроме того, знала немецкий, французский, латинский и староготский языки. Повреждение левого полушария вызвало у нее серьезные расстройства русской речи и еще более глубокие нарушения английского языка. Чтобы облегчить течение восстановительных процессов, ей было категорически запрещено пользоваться любым языком, кроме русского. Систематические занятия в течение трех месяцев родной речью привели к значительным успехам. Одновременно оказалось, что и владение английским языком тоже улучшилось. Обычно восстановление одного языка стимулирует восстановление другого.
Иногда восстановление речи полиглотов идет в обход общих правил. Описан случай речевых нарушений у грузина, с детства владевшего родным и русским языками. Особенно замысловато у него нарушилась письменная речь. Больной любое слово начинал писать по-грузински, а заканчивал по-русски. В период выздоровления он находился в русском окружении, с чем, очевидно, были связаны успехи в восстановлении русской речи. Однако в отличие от предыдущего случая восстановление русской грамоты привело к полной утрате грузинской.
Известны случаи, когда первым восстанавливался чужой, казалось бы, давно забытый язык. Во время первой мировой войны молодой немецкий солдат был контужен и попал в плен к англичанам. В Англии он быстро освоил английский язык, который изучал еще в школе, и два года работал переводчиком. Потом в течение почти 20 лет активно пользоваться английским языком ему практически не приходилось. Позже он изучил другие языки и мог говорить, читать и писать по-французски и испански.
В 1936 году он сражался в Испании в качестве добровольца Интернациональной бригады и получил черепное ранение, вызвавшее потерю речи. Лишь на пятый день он смог произнести первую фразу, но только по-английски. На седьмой день у него восстановилась способность говорить по-испански с товарищами по палате и по-немецки с друзьями из Интернациональной бригады, навещавшими его в госпитале. С этого момента английская речь начала заметно ухудшаться. Больному не хватало слов.
Позже, уже в советском госпитале, у больного полностью восстановилась немецкая речь, чуть хуже французская и испанская и на последнем месте была английская. Во время лечения он начал учиться говорить и писать по-русски и делал большие успехи.
Трудно сказать, чем объясняются случаи нетипичного течения восстановительных процессов. Детальный анализ особенностей нарушения и восстановления речи полиглотов, несомненно, поможет понять конструкцию многоязычного мозга.
Грамотей
В 1919 году Советское государство находилось еще в кольце интервенции. То здесь, то там возникали новые фронты гражданской войны. Еще повсюду лилась кровь, еще целых три года предстояло бороться до окончательной победы, но в декабре 1919 года В.И. Ленин подписал декрет Совета Народных Комиссаров о полной ликвидации неграмотности. И сразу же на западе и на востоке, на севере, за Полярным кругом, и в жарких пустынях юга сели за парты люди, которым никогда раньше учиться не приходилось. Даже глубокие старики и старухи брали в руки букварь. За короткий срок неграмотность была ликвидирована. Умное и трудолюбивое левое полушарие у десятков тысяч людей прошло курс начального обучения и овладело премудростью письма и чтения.
Блестящий социальный и педагогический эксперимент Советского правительства дал богатый материал для медиков. Он показал, что в отличие от устной речи, овладение которой возможно лишь в первые шесть лет жизни, обучиться письму левое полушарие способно в любом возрасте. Именно левое, так как оно не только заведует устной речью, но и руководит чтением и письмом.
Чтобы иметь возможность записать услышанное слово, человек должен сначала вникнуть в звуки, составляющие слово.
Разобравшись в них на слух и, так сказать, на ощупь («проиграв» их двигательную организацию), наш мозг мысленно перешифровывает их в зрительные образы букв. Только теперь имеет смысл браться за перо. В этот момент мозг выполняет еще одну операцию по перешифровке зрительных схем букв в двигательные команды мышцам руки для формирования плавных последовательных движений, необходимых при выполнении самого акта письма.
Таким образом, в организации письма участвует несколько специализированных мозговых центров главным образом левого полушария, и при повреждении любого из них умение писать будет утеряно.
Как уже говорилось, при повреждении слухоречевого центра нарушается фонематический слух, человек теряет возможность анализировать звуковой поток и перестает понимать обращенную к нему речь. Поэтому писать под диктовку больные не могут. И не в состоянии сосчитать, из скольких букв состоит самое простое слово, какая буква стоит на первом, а какая на третьем месте. Принимаясь за диктант, они пропускают отдельные фонемы, путают и близкие звуки, и даже достаточно далекие, меняют их порядок. Поэтому вместо
Изредка встречаются случаи нарушения более простых, низших механизмов слуха, при которых человек полностью перестает понимать устную речь, но при этом сохраняет способность говорить, писать и читать.
Сходные нарушения письма возникают при выключении двигательно-чувствительных областей мозга, зоны Брока. Не имея возможности с помощью проговаривания уточнить звуковой состав слова, больной путает звуки, это приводит к нарушению устной и письменной речи. Иногда он не может писать под диктовку даже отдельные буквы.
Локализация болезненного очага вблизи двигательного центра нарушает организацию тонких движений. Больной не испытывает особых трудностей в анализе отдельных звуков и в написании отдельных букв, но ему трудно произнести целое слово. Закончив один звук, трудно перейти к другому. Нарушение артикуляции вызывает и нарушение письма. Записывая слово, больной быстро теряет порядок букв, по нескольку раз подряд пишет одну и ту же букву, в результате понять, что он хотел написать, становится невозможным.
Письмо может быть нарушено и при расстройстве работы зрительных центров. Анализ звуков речи при этом не нарушен. Больной отлично говорит и прекрасно понимает речь. Но, точно зная каждый из звуков, который необходимо записать, совершенно не может вспомнить, какие буквы соответствуют этим звукам. И вообще больной забывает, как выглядят буквы. Если при остальных расстройствах письма подчас бывает совершенно непонятно, какое слово пытался написать больной, то в данном случае не удается разобрать даже букв. Самые распространенные с детства знакомые буквы становятся больше всего похожи на замысловатые египетские иероглифы.
Аналогичным образом нарушается и процесс чтения. Разница лишь в том, что при чтении для понимания письменной речи нам не всегда необходим буквенно-звуковой анализ слов. Еще на самых ранних этапах обучения чтению у детей возникает тенденция обходиться без звукобуквенного анализа, угадывать написанные слова, узнавать их, так сказать, в лицо, что в этот период резко замедляет процесс обучения. Однако позже навык чтения превращается в акт зрительного опознания привычных слов без детального анализа последовательности составляющих их букв.
В первую очередь начинают узнаваться слова, простые по написанию, но значимые по смыслу и чаще других попадающиеся нам на глаза. Для советских людей это такие слова, как
Кстати, процесс быстрого чтения определенным образом связан с умением «узнавать» слова и целые словосочетания без их детального анализа. Взрослый читатель схватывает значение начального комплекса букв, иногда целого слова или даже группы слов, и мозг тут же строит предположение о том, что должно последовать дальше. Поэтому чтение становится активным процессом, поиском ожидаемого продолжения, анализом совпадений и несовпадений с ожидаемой гипотезой. Процесс сличения протекает быстро, а гипотеза при ее несовпадении с реальным значением слова мгновенно отбрасывается.
Однако возможны и ошибки, когда начало слова или предложения вызывает слишком упроченный стереотип. В читальном зале одной из ленинградских библиотек целый год висела табличка с нелепой надписью: «Просят разговаривать» вместо «Просят не разговаривать». Опрос показал, что никто из читателей этого не заметил, воспринимая объявление как вполне уместный в этих условиях призыв к тишине.
Аналогичный случай произошел на одном из ленинградских вокзалов. В зале ожидания – местный шутник-художник, не очень уверенно владевший английским языком, вместо заказанной ему надписи с призывом не курить: «No smoking» – сделал табличку с текстом собственного сочинения «No smacking» – от «smack» – «звонкий поцелуй», что, по его представлению, должно было означать: «Громко не целоваться». Ни многочисленные иностранные туристы, ни прочие гости, да и сами ленинградцы ошибки не замечали и, входя в помещение, гасили сигареты.
Сходным образом затруднения с анализом звуков, составляющих слово, и утеря способности синтезировать из них слова мешают и чтению. Больной не в состоянии прочесть отдельные буквы, бессмысленные сочетания букв, незнакомые слова. Зато значение наиболее знакомых слов, таких, как
Чтение нарушается и при неполадках в моторном центре речи, но достаточно знакомые, хорошо упроченные слова, особенно при чтении про себя, больной продолжает понимать. Однако со сложными длинными словами разобраться ему не удается. Чтобы проанализировать их буквенно-звуковой состав, нужно прибегнуть к помощи артикуляции, а она нарушена и помощи оказать не может. Кстати, по этой же причине чтение вслух дается таким больным труднее, чем чтение про себя. Борьба с собственной непослушной артикуляцией отвлекает больного, мешая ему узнавать слова зрительно. Буквы по отдельности больной узнает, иногда может их произнести, но синтезировать из них слово не в состоянии.
Полное расстройство чтения может наступить при повреждении зрительных центров мозга. Больные не узнают буквы, не в состоянии отличить одну букву от другой. Ни о каком чтении и речи быть не может. В более легких случаях больной не может прочитать текст, написанный от руки даже вполне разборчивым почерком, но печатный шрифт продолжает понимать. Известны случаи, когда отрывок, небрежно напечатанный мелким шрифтом, больные не понимали, а с крупным, четко напечатанным текстом справлялись.
При другой форме зрительных нарушений способность узнавать буквы сохранена, но угадывать целые слова, в том числе и такие привычные, как
Обмануть муравьев
При неполадках в моторной организации речи, кроме описанных затруднений в произнесении слов, нередко возникают нарушения грамматики. Легко улавливая смысл простых предложений, больные совершенно теряются, когда приходится иметь дело с более сложными фразами, понять которые невозможно без грамматического анализа, и теряют способность конструировать такие предложения. В этом случае они заменяют целые фразы отдельными словами, чаще всего существительными, используя их в именительном падеже. «Вот… фронт… и вот… наступление… вот… взрыв… и вот… ничего… вот… операция… осколок… речь… речь…» Или другой пример: «Так… кошка… му… мыка… миу-кает… Мама… бет (обед)… нет… затка (завтрак)… Дети… за… за…» Такая речь получила название «телеграфного стиля». В ней, так же как в телеграфных сообщениях, отсутствуют местоимения, частицы, предлоги.
В обычной разговорной речи на три существительных приходится одно местоимение. В резко выраженных случаях нарушения моторной функции речи их употребление становится совершенно невозможным. Вот пример. Больному показывают 24 простые сюжетные картинки с изображением мужчин и женщин, совершающих различные действия. Предъявляя первые три-четыре картинки, экспериментатор кратко излагает сюжет: «Этот мужчина пишет, а теперь он читает, а теперь он бреется…» Дальше больной должен продолжить сам, но обычно ни одного аналогичного предложения сконструировать не может.
В другом тесте больному предлагают незаконченную фразу вроде «…смотрит телевизор», и четыре слова на выбор, чтобы ее завершить:
Еще пример. Больному дается написанная фраза типа: «Петр узнал, что Оля в Крыму, от своей сестры». Затем ему задают следующие вопросы: «Что узнал Петр?», «От кого узнал Петр об этом?», «От чьей сестры?» Правильно отвечая на первые два вопроса, справиться с третьим больные не могут.
На мой взгляд, самым удивительным феноменом этих больных является нарушение чтения. Не испытывая затруднений в чтении полнозначных слов, они часто пропускают или искажают местоимения и предлоги. Вот характерные примеры подобного чтения: «Там живет друг» (вместо «мой друг»), «Потом… мама… мы другом пойдем кино», «Куда я… нет мы ходили… нет мы ходила».
Так же трудно больным справиться с предлогами. Они исчезают при чтении и не применяются в активной речи. Легче всего даются предлоги
Особенно трудно поддаются восстановлению предлоги
Несколько сложнее отношение больных к словам, выполняющим служебную роль. Одни из них
Больной прочел: «Один человек пришел в магазин… на сахаре… Продавец открыл банку на… подпись «Перец»… «Я просил сахар», – сказал покупатель. «Это есть перец… нет… сахар…» – отвечал продавец. «Но ведь банке написано «Перец». – «Но что же, – продавец сказал. – Я сделал эту надпись обмануть муравьев».
В активной речи и при пересказе больным трудно не только вспомнить нужное служебное слово, еще сложнее подыскать ему подходящее место, поэтому вместо:
Какое отношение к подобным нарушениям речи имеет ее моторный центр? Существует веское основание считать единицей речи фразу, а не слово. Каждое высказывание имеет вполне определенную структуру, состоит из вполне определенных оборотов, позволяющих с известной вероятностью предсказывать конструкцию любого участка предложения. Местоимения, предлоги, частицы больше других слов жестко определяют вид следующей за ними конструкции. Видимо, эта функция автоматического приведения последующего отрывка фразы в соответствие с правилами грамматики, подбор падежных и родовых окончаний переданы двигательному центру речи и расстраиваются при его повреждении. Разлаживаются «двигательные мелодии» речи, как за неимением более точного термина называют этот процесс психологи.
Нарушение связности речи – типичный симптом повреждения двигательно-речевой зоны. Не затрудняясь в произнесении отдельных слов, такие больные утрачивают навык автоматизированной плавной речи. Она начинает прерываться, так как выбор правильного произношения, а иногда и поиск нужного слова требует известного времени. Больные сами заявляют, что речь «стала как стреноженный конь». «Скажешь слово, а что дальше за ним, не знаешь. Вот и получается задержка».
Считают, что двигательный анализатор выполняет функцию перешифровки внутренней речи во внешнюю. Внутренняя речь – это не просто речь про себя, а сокращение развернутого предложения до его смысловой схемы. Видимо, она не оформлена по стандартам речи внешней, не пользуется правилами грамматики, и придать ей нужную форму – задача двигательного центра речи. Для этого ему приходится использовать служебные слова, местоимения, предлоги, частицы, а значит, именно он должен уметь их интерпретировать, знать, что они означают.
Мыслитель и математик
Для раздельной работы полушарий характерна определенная асимметрия нарушений памяти. Левосторонний шок нарушает память на слова. Испытуемый из достаточно короткого набора слов, произнесенного экспериментатором, запомнит всего два-три, но уже через час-полтора забудет и их. Даже подсказка не сможет оживить воспоминаний. Зато зрительная память обострена. Фигуры причудливой формы, для которых не подберешь словесных обозначений, а значит, опереться на словесную память нельзя и оперировать приходится лишь зрительным образом, испытуемый легко запоминает. Он и через несколько часов и даже на другой день найдет их среди большого набора всевозможных фигур и сможет изобразить на бумаге.
Поскольку при нарушении функции левого полушария словесная память резко угнетена, временно утрачивается и весь багаж знаний. Историк перестает быть историком, врач оказывается не в состоянии ответить на самый простой медицинский вопрос, лингвист и математик полностью утрачивают весь свой научный багаж.
Подавление образного восприятия мира в момент инактивации правого полушария приводит к необходимости в любых ситуациях опираться лишь на помощь логических построений, что откладывает определенный отпечаток на решение задач. Попросите любого из своих друзей рассортировать 4 таблички, на каждой из которых изображена всего одна цифра: 5 или 10 в арабском или римском начертании. Для здорового человека это трудно решаемая проблема, ведь их можно классифицировать двояким способом. При классификации по внешнему признаку – способу начертания цифр в одной кучке окажутся арабские цифры, а в другой – римские. Не менее логично ориентироваться на абстрактный признак, само число. Тогда в одной кучке окажутся пятерки, а в другой – десятки. В нормальном состоянии, какой бы способ ни избрал испытуемый, он никогда не будет испытывать полной уверенности в правильности выбранной им стратегии.
Оперируя одним левым полушарием, с задачей справиться проще. Испытуемые пользуются абстрактным показателем и сортируют карточки, ориентируясь лишь на числовую величину. В результате к одной категории будут отнесены пятерки, а к другой – десятки. Этот тест используют как критерий для выяснения, к какому типу высшей нервной деятельности, художественному или мыслительному, относятся здоровые люди. Достаточно достоверным его не назовешь, но пользоваться им можно.
Образная память и образное восприятие мира npи угнетении функций левого полушария не страдают. Топограф, правда, не сможет рассказать, как от станции железной дороги пройти до его дачи, но способен набросать план местности. Из длинной серии сложных изображений, отличающихся друг от друга лишь незначительными деталями, правополушарный человек легко выбирает пары, являющиеся точными копиями друг друга. На незаконченных или искаженных рисунках он сразу заметит, что у чайника нет носика, у очков – дужки, у одной из находящихся в аквариуме рыбок – головы, а у собаки два хвоста.
Несмотря на то что может пользоваться лишь правым полушарием, испытуемый хорошо ориентирован в пространстве и времени. Это не значит, что он назовет число, месяц и год или скажет, что находится в клинике Московского нейрохирургического института имени Н.Н. Бурденко. Память на даты, названия больниц, улиц временно исчезает вместе с утратой всей словесной памяти. Однако, свободно оперируя образным мышлением, опираясь на образную информацию от окружающей обстановки, на белые халаты врачей и сестер, на медицинские приборы, больной догадывается, что находится в лечебном учреждении. Образная память дает возможность самостоятельно найти свою палату, даже если путь к ней проходит через анфиладу коридоров и лестниц. Заглянув в окно, испытуемый определит не только время года, но, возможно, и месяц, а также скажет, какое сейчас примерно время дня.
Особой формой мыслительной деятельности является способность человека отвлечься от всех свойств объектов окружающего мира, кроме их числа, умение производить счетные операции, арифметические действия, решать арифметические и значительно более сложные задачи. Это чисто человеческие таланты. Они – продукт большого исторического пути развития, пройденного человечеством. Ни один вид животных не освоил счетных операций.
Это не значит, что наши четвероногие родственники совершенно не способны к количественным оценкам. Напротив, она отчетливо выражена даже у весьма примитивных существ: у муравьев, ос, пчел и у жителей океана – осьминогов. Даже комнатные мухи обладают кое-какими математическими талантами. Видимо, математические способности животных являются врожденными и обучаться им не приходится. Однако тренировка, особенно для более башковитых высших позвоночных животных, явно не бывает излишней.
Способность к количественным оценкам – это еще не счет. Троица муравьев-фуражиров, встретившись на границах своего участка с четверкой муравьев из соседнего муравейника, не сможет подсчитать, что у противника на одного солдата больше, но что врагов больше, им установить нетрудно. Мухи тоже легко отличат компанию своих подруг в три головы от группы из четырех мух и подсядут к той, которая больше.
Нет оснований заподозрить насекомых в способности формировать понятие числа. Даже болтливые попугаи и мудрые вороны на это не способны. Однако элементы абстрагирования у них налицо. Математически одаренные сороки способны оценить количество клякс, в беспорядке разбросанных по картинке, а затем найти коробочку с таким же числом пятен на крышке и съесть находящийся в ней корм. Пятнам на картинке и крышках коробочек, предъявленных для опознания, придают различную форму, размер и располагают различным образом, так что сходных изображений не бывает. Общим является лишь их число. Сойки могут запомнить, что из черных коробочек им разрешается съесть лишь два зерна, из зеленых – три, из красных – четыре, а из белых – пять, и строго придерживаются установленной нормы.
Из птиц самые одаренные – серые африканские попугаи. Они могут оценить число зажженных лампочек и «отсчитать» такое же количество зерен, разыскивая их в закрытых коробочках. Однако самые способные из попугаев могли «считать» только до семи. Лишь отдельным выдающимся птицам удавалось отличить семь лампочек от восьми.
Математические способности выявлены лишь у немногих животных. Наши умные собаки пока ничем не прославились. В математическом отношении они полные профаны и с подсчетом пятен не справятся. Однако анализ электрофизиологических показателей мозговой деятельности свидетельствует о том, что они легко ориентируются в количестве звуковых посылок, во всяком случае, в пределах серий из 10–15 сигналов.
Можно ожидать, что обезьяны в математическом отношении окажутся самыми способными животными, но предел их возможностей еще не установлен. Впечатляющий эксперимент был проведен в США на молодых шимпанзе. Обезьян учили «считать» на картинках одинаковые фигуры, кружочки, квадратики или треугольники и записывать результат, пользуясь двоичной системой чисел с помощью комбинации из трех электрических лампочек, где включенная лампа означала 1, а выключенная – 0. После длительного обучения две из трех обезьян научились счету до семи.
Исследователи не сделали попытки научить малышей простейшим арифметическим действиям. Ничего удивительного, если шимпанзе окажутся способными складывать и вычитать в пределах семи. Это не будет означать, что они действительно освоили сложение и вычитание. В пределах семи результаты можно запомнить механически, как заучивают в школе таблицу умножения. По части арифметики у человека конкурентов нет.
Попробуем разобраться, какие отделы человеческого мозга осуществляют счетные операции. Экспериментальное изучение вопроса и наблюдения в клинике показали, что математиком у праворуких людей является абстрактно мыслящий двойняшка – наше левое полушарие. При повреждении самых разных его районов математические способности терпят урон и полностью утрачиваются при его инактивации. Нарушение счета – самый обычный и наиболее частый симптом поражения левого полушария.
Для современного взрослого человека понятие числа достаточно привычно, а действия с ними автоматизированы и при небольших числах легко производятся в уме. Столь высокое развитие счетных способностей – достаточно позднее завоевание человечества. Еще сравнительно недавно, всего каких-нибудь 500–1500 лет назад, при необходимости произвести расчеты человеку приходилось прибегать к помощи счетных устройств.
Самыми первыми счетными «машинами» были 10 пальцев человеческих рук, наборы камешков, палочек или раковин. Это, кстати сказать, зафиксировано латинским языком в слове calculus. Непосредственное его значение – камешек, переносное – исчисление, счет. Большинство европейских языков используют этот корень в слове «калькуляция». Позже люди придумали множество механических приспособлений, облегчающих счет. В их числе следует назвать абак – одно из первых подобных устройств, широко использовавшееся еще у древних греков, и русские счеты, изобретенные в XVI веке.
Чтобы легко оперировать с числами, человек должен располагать определенной системой знаний, во всяком случае, хорошо понимать место любого числа среди других чисел, четко разбираться в их разрядной сетке, прочно усвоить соответствие между их графическим и речевым выражением. Понятие о разрядности чисел является наиболее важной частью математических знаний. Для овладения им необходимы развитые пространственные представления.
Нарушение способности производить счетные операции получило название «акалькулии». В медицинской литературе описано столько различных форм этого расстройства, что подробный рассказ о них потребовал бы отдельной книги. Грубо их можно разделить на две самостоятельные группы, специфические и неспецифические акалькулии.
Если заболевание затрагивает затылочные отделы мозга, то понятие числа, элементарный счет не страдают. В этом случае на первый план выступают зрительные и реже зрительно-пространственные расстройства.
Больные забывают, как выглядят цифры. Труднее всего им отличить 1 от 7 или 4, 3 от 8 или 5, 6 от 9, 96 от 69. Совсем непосильно разобраться в римских цифрах. Если Х больной с грехом пополам отличит от V, то IX или IV от VI не может. Вы уже, вероятно, поняли, что это случай неспецифической акалькулии.
При заболевании височных отделов левого полушария больные перестают узнавать на слух и сами теряют способность произносить слова-числительные. Вполне естественно, что устный счет выполнить невозможно. Зато арифметические задачи, предъявляемые в письменном виде, особых затруднений не вызывают. Естественно, что этот вид расстройства счетных операций также относят к неспецифическим формам акалькулии.
В организации счета наиболее существенная роль принадлежит теменным и теменно-затылочным областям коры левого полушария. Они отвечают за формирование пространственных представлений. Поэтому понятие числа и счетные операции, тесно связанные с пространственными представлениями, при повреждении этих отделов страдают в первую очередь.
Человек перестает понимать все числа, начиная с двузначных. У него нарушается представление об их разрядном строении, и любые многозначные числа воспринимаются как механическое соединение составляющих его цифр. Поэтому больные убеждены, что 98 больше 123, так как любая цифра первого числа больше любой из цифр второго и даже превышает их общую сумму. Больным совершенно непонятен вопрос, какое из двух чисел больше: 37 или 73. Они не видят никакой ощутимой разницы. Особенно трудны для понимания числа, содержащие нули.
У больных нарушаются счетные операции, они теряют способность понимать, в каких взаимоотношениях находятся числа, соединенные знаками «плюс», «минус», «умножить» или «разделить», особенно тремя последними знаками. При мягких формах поражения мозга больные не в состоянии найти нужный арифметический знак в заданиях, где не указаны действия, но дано определенное соотношение чисел:
5 … 9 = 14
16 … 5 = 11
5 … 4 = 20
15 … 3 = 5
В более тяжелых случаях нарушаются все четыре арифметических действия, особенно когда приходится переходить через десятки. Поэтому больной, справившийся с таким простым примером, как 3 + 3, не в состоянии сосчитать, сколько будет 8 + 8. Эти виды мозговой патологии с полным правом можно отнести к специфическим формам акалькулии.
При поражении лобных отделов мозга нарушается вся активная интеллектуальная деятельность больного, а вместе с нею и счетные операции, хотя цифры больные узнают и способны к хорошо автоматизированным системам счета, помнят таблицу умножения и в пределах десятка справляются со сложением и вычитанием.
Способность разобраться в разрядном строении чисел и основы арифметики являются первыми кирпичиками, закладываемыми в основание огромного здания высшей математики. И как ни кажется скромной их роль, но здание тотчас рухнет как карточный домик, стоит лишь выдернуть их из-под фундамента.
Лебедь, рак и щука
Мышление и речь связаны неразрывными узами. При нарушении функций левого полушария, приводящих к расстройству речи, человек утрачивает и способность к абстрактному мышлению. Причина и характер расстройства мыслительных функций понятны и не вызывают недоумений. Неясно лишь, почему с утратой абстрактного мышления исчезает и хорошее настроение.
После левостороннего шока человек часто мрачнеет, сутулится, плечи опускаются вниз, исчезает улыбка, во взгляде печаль и тоска; все положительное встречается с недоверием. Глубокий пессимизм – главный критерий в оценке любого события. Каким образом появление отрицательных эмоций оказалось связанным с утратой абстрактного мышления, пока остается непонятным.
Безусловно, при нарушении функций левого полушария человек лишен возможности сформулировать философское положение, что все в мире относительно, но это вряд ли что-нибудь объясняет. Возможно, более удовлетворительное объяснение дает информационная теория эмоций московского физиолога П. Симонова. Ученый считает, что эмоции возникают как отражение мозгом человека или животных какой-нибудь актуальной потребности, а их характер зависит от оценки возможности или, точнее, вероятности ее удовлетворения.
Информационная теория одинаково приложима и к сравнительно сложным ситуациям, и к любому простому случаю возникновения эмоций. Когда голодный человек садится обедать, у него возникают положительные эмоции как ответная реакция мозга на потребность в пище, подстегиваемая чувством голода, и на информацию из полости рта, сообщающую, что пища туда уже поступает, а значит, вероятность удовлетворения этой потребности с каждой минутой растет. При отсутствии потребности в пище та же информация из полости рта окажется совершенно безразличной или даже вызовет чувство отвращения. Отрицательные эмоции возникнут у голодного человека, и если он знает, что в ближайшее время голод утолить не удастся.
С точки зрения информационной теории у двойняшек – полушарий мозга – характер должен быть примерно одинаков, но резко меняется, если им приходится действовать врозь. При выключении левого логически мыслящего полушария, что ведет к потере речи, а с нею и всего объема накопленных знаний, текущая ситуация для правополушарного человека становится непонятной, а потому неприятной и даже пугающей. Естественно, что человек становится мрачным.