(и особенно младенцев) поначалу важно даже не то,
что им говорят и
что говорят (или лепечут) они сами, а то,
как все это говорится, т. е.
музыкальная сторона речи. Им еще только предстоит понять, что звуки речи обладают определенным смыслом.
Между тем новорожденные обладают поразительными способностями распознавания речи. На последних неделях беременности плод слышит разговор и пение матери (а также музыку, которую она слушает). Правда, частотный диапазон подвержен сильной фильтрации, но плод запоминает звуки голоса матери и после родов может отличить ее на слух от других женщин [24]. Новорожденные могут даже отличить язык, на котором говорила мать во время беременности, от других языков. Например, если у матери родной язык английский или испанский, то младенец сразу же после рождения способен распознать, говорят ли другие женщины по-английски или по-испански [25].
Младенцы узнают голоса и языки по тембру, мелодии и ритму. Это становится возможным только благодаря поразительным музыкальным способностям, с которыми они появляются на свет. Именно эти способности помогают нам в детстве осваивать речь. Мы, взрослые, прислушиваемся в основном к содержательной стороне сказанного и пропускаем мимо ушей всю музыку, которая содержится в речи. Эту музыку мы слышим лишь, когда кто-то говорит на иностранном языке.
На более высоких ступенях обработки информации, там, где мозг определяет построение фразы и ее значение, также частично задействуются одни и те же нейронные ресурсы для речи и музыки. Мы выяснили, что электрические импульсы мозга в ответ на необычные аккорды отчасти возникают в той части лобной доли мозга, которая в левом полушарии носит название центра Брока́ (рис. 1) [26]. Эта область мозга стала в свое время одной из первых, которую наделили особой функцией. В 1861 году невролог Поль Брока́ обнародовал историю болезни одного пациента, которого он называл месье Тан. Этот пациент способен был произносить только один слог: «Тан». Вместе с тем он относительно свободно понимал речь окружающих. После смерти пациента врач исследовал его мозг и обнаружил, что часть левой фронтальной коры повреждена в результате инсульта. Сегодня эту область называют центром Брока, а нарушение речи после инсульта, при котором пациент лишается возможности говорить, но понимает обращенную к нему речь, носит название афазии Брока. Этот центр представляет собой ядро речевых структур мозга. Долгое время считалось, что его функции ограничены исключительно речью. Но наше исследование показало, что в круг его «интересов» входит и музыка. Это было первое функционально-нейроанатомическое свидетельство того, что музыка и речь отчасти обрабатываются одними и теми же сетевыми структурами мозга.
Рис. 1. Речевые и музыкальные структуры мозга. Слева – классическая речевая структура левого полушария с двумя речевыми областями: центром Брока и зоной Вернике. В обработке речевой информации задействованы и другие области слуховой коры. Справа – аналогичные области в правом полушарии обрабатывают музыкальную информацию. Правда, музыка частично обрабатывается в «речевой сети» левого полушария, а речь – в «музыкальной сети» правого полушария. Таким образом, это не две отдельные структуры, а скорее одна «музыкально-речевая сеть», которая занимается обработкой как речи, так и музыки.
Помимо изучения электрических сигналов мозга, я в то время провел и эксперимент с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Этот метод позволяет чрезвычайно точно определить, какие структуры мозга проявляют особую активность. Я хорошо помню тот день, когда мы впервые рассматривали результаты эксперимента вместе с руководителем отдела неврологии Института Макса Планка Ивом фон Кармоном. Я вывел все результаты на монитор компьютера. Кармон вошел в кабинет, взглянул на экран и сразу сказал: «А, речевой эксперимент!». Изображение на мониторе было настолько похоже на данные эксперимента по изучению речи, что у него сразу возникло это предположение. Когда я сообщил о его заблуждении, он был настолько заинтригован, что едва мог оторваться от монитора, и наше обсуждение затянулось надолго, что я, будучи слушателем докторантуры, воспринял как большую честь.
По результатам исследования на фМРТ было видно, что необычные аккорды вызывали активизацию в центре Брока, а также в зоне Вернике (рис. 1). Невролог Карл Вернике спустя несколько лет после Брока описал пациентов, которые демонстрировали полную противоположность афазии Брока: они не понимали обращенной к ним речи, но могли говорить, хотя сказанное ими не имело смысла. После смерти у этих пациентов было обнаружено повреждение верхней височной извилины, а также прилегающих областей височной и теменной долей мозга. Таким образом, зона Вернике – это еще одно ядро речевых структур мозга. Именно оно было четко заметно на снимках фМРТ по итогам моего музыкального эксперимента (правда, чуть сильнее в правом полушарии мозга, чем при речевых экспериментах, где активизация более заметна в левом полушарии) [27]. Следовательно, эта структура, помимо речи, обрабатывает и музыкальную информацию или, другими словами, музыкальные центры мозга обрабатывают попутно и речь.
В Гарвардской медицинской школе в Бостоне я совместно с Готтфридом Шлаугом проводил похожий эксперимент на фМРТ с участием взрослых и десятилетних детей [28]. Мы обнаружили активизацию областей мозга, очень схожую с той, что была получена в предыдущих исследованиях: необычные аккорды активизировали в обеих группах как музыкальные, так и речевые структуры (опять-таки несколько сильнее в правом полушарии). Эти результаты продемонстрировали, что и у детей школьного возраста музыкальная и речевая информация частично обрабатывается в одних и тех же структурах мозга.
Вместе с группой ученых во главе с Даниэлой Перани я установил, что даже у новорожденных музыка вызывает активность в речевых центрах [29]. В ходе экспериментов малышам проигрывалась классическая музыка, в которую были внесены некоторые изменения. В частности, через каждые несколько тактов происходила смена тональности или включались диссонирующие звукосочетания. Из-за этого трудно было определить тонику, тот самый «главный устой» произведения (например, в тональности до мажор это нота до). Пока новорожденные слушали музыку, проводилось сканирование их мозга (большинство детей в это время спали). В тех местах, где в музыку были внесены изменения, отмечалась более сильная активизация центра Брока. Вероятно, дети пытались определить главный устой тональности и задействовали при этом ту область мозга, которая важна для усвоения и обработки речевой информации. Просто поразительно, какой интерес к музыке мы проявляем с точки зрения физиологии мозга буквально сразу же после рождения.
Тот факт, что речь зачастую вызывает бóльшую активизацию левого полушария мозга, а музыка — правого, объясняется тем, что левая слуховая кора имеет более высокую разрешающую способность по скорости восприятия, а правая — по частоте. Речь быстрее музыки, а для музыки характерно большее разнообразие по высоте звуков, чем у речи. В
