Инна Воробей - Язык и мозг. Нейробиология раскрывает главную тайну человека

Патрисия Куль (Patricia Kuhl), профессор университета Вашингтона, специализируется на усвоении языка и его нейронных основах. В 1975 году она проверила, различают ли шиншиллы фонемы.

Для экспериментов она использовала специальную клетку. Её разделили на две части, в одной – стояла поилка с водой. Шиншилла сидела там и пила воду. В это время из динамика раздавались записанные слоги. В одном случае все слоги были одинаковыми – ДА-ДА-ДА-ДА-ДА-ДА-ДА, в другом – последние три отличались – ДА-ДА-ДА-ДА-ДИ-ДИ-ДИ. При неизменяющемся сигнале шиншилла могла продолжать пить. При изменении слогов она должна была перебежать на другую часть клетки через шлагбаум. Иначе получала удар током по лапкам. В результате тренировки шиншилла научилась реагировать на любой стимул, отличающийся от стандартного – от гласной [a] [123] Kuhl, P. K., & Miller, J. D. (1975). Speech perception by the chinchilla: Voiced-voiceless distinction in alveolar plosive consonants. Science, 190(4209), 69–72. https://doi.org/10.1126/science.1166301 .

В другом эксперименте участвовали как нетренированные, так и натренированные на речь шиншиллы. Обе группы шиншилл прекрасно справились с заданием. Их показатели почти достигли уровня людей. И тренировка на естественную речь оказалась не обязательна [124] Kuhl, P. K. (1981). Discrimination of speech by nonhuman animals: Basic auditory sensitivities conducive to the perception of speech-sound categories. Journal of the Acoustical Society of America, 70(2), 340–349. https://doi.org/10.1121/1.386782 .

Похожие результаты показали обезьяны. Другие исследовательские лаборатории повторили эксперименты П. Куль и подтвердили её выводы. Получается, механизмы восприятия речи не уникальны для человека.

А может, секрет людей в органах речи? Долгое время учёные так и думали. На эту мысль их натолкнули безуспешные попытки научить приматов человеческой речи. Один из первых экспериментов состоялся в 30-е годы XX века. Семья учёных Келлог 9 месяцев растила самку шимпанзе Гуа вместе со своим сыном. Они планировали научить её говорить. На начало эксперимента ей было 7 с половиной месяцев, а сыну Дональду 10 месяцев. Шимпанзе, в отличие от мальчика, так и не заговорила.

Вторую попытку предприняли в 50-е годы. Шимпанзе Вики тоже воспитывали как ребёнка, разговаривали с ней, учили. Но спустя шесть лет она могла произнести только 4 слова: mama (мама), papa (папа), up (вверх) и cup (чашка) , и то не очень внятно. Хотя говорят, что речь она понимала хорошо [125] Harley, T. A. Talking the Talk: Language, Psychology and Science. London: Taylor & Francis Group, 2017. 314 p. – P. 39–40. .

Исследователи пришли к выводу, что артикуляционный аппарат приматов не приспособлен для человеческой речи. К тому же исследования мёртвых животных показали, что их гортань и подъязычная кость расположены выше, чем у людей, и оставляют меньше пространства для образования разных звуков, особенно гласных.

По палеонтологическим останкам подъязычной кости учёные судили, мог ли тот или иной наш предок говорить. Но последние данные свидетельствуют, что роль гортани в речи сильно преувеличена. Эволюционный биолог профессор Уильям Т. Фитч (W.T. Fitch) из университета Вены проверил, как расположена гортань у живых животных – собаки, козы, свиньи и обезьяны. Он сделал рентгеновскую съёмку, когда они гавкали, хрюкали, кричали, блеяли. Оказалось, что вокальный аппарат животных более гибкий, чем предполагали учёные раньше. В состоянии покоя он поднят, а при вокализации опускается. А значит, даёт возможность произносить больше звуков. Фитч предполагает, что опущенная гортань – это адаптация для речи. Для организма, который проводит много времени за разговорами, энергетически затратно каждый раз напрягать мышцы для опущения гортани. Выгоднее с самого начала поместить её низко [126] Tecumseh Fitch, W. (2000). The Phonetic Potential of Nonhuman Vocal Tracts: Comparative Cineradiographic Observations of Vocalizing Animals. Phonetica, 57(2–4), 205–218. doi:10.1159/000028474 . Кроме того, у младенцев до трёх месяцев вокальный тракт ещё не опущен, а они тем не менее уже могут произносить некоторые гласные.

Очевидно, что причина неразговорчивости наших родственников вовсе не в особенностях органов речи. Приматы рождаются с определённым набором звуков, которые они могут произносить. Новые звуки они выучивают с большим трудом, если выучивают вообще. Люди же успешно имитируют новые звуки из своего окружения. Кроме нас, это могут морские млекопитающие – дельфины, киты, тюлени, а также летучие мыши, слоны, колибри, попугаи и певчие птицы. Некоторые из них настолько успешны в этом, что имитируют человеческую речь.

5 мая 1971 года Скотти Даннинг на берегу гавани Кэнди, штат Мэн, нашёл крошечного самца тюленя. Его мать он нашёл позже мёртвой среди скал. Шурин Даннинга Джордж взял тюленя к себе домой и вырастил как домашнего питомца. Малыша назвали Гувер. Он привязался к хозяину как собака, сопровождал его в поездках в город, высунув голову из окна автомобиля. Тогда же он начал имитировать речь хозяина. Он выучил несколько слов и говорил с мэйнским акцентом фразу: «Гувер, иди сюда! Давай, давай!» Когда Гувер подрос, семья больше не могла его содержать и передала в аквариум [127] https://homepage.univie.ac.at/tecumseh.fitch/hoover-a-talking-seal.html , [128] https://en.wikipedia.org/wiki/Hoover_(seal) .

В 2018 году в прессе разнеслись новости о 16-летней касатке Вики из Франции. Она научилась говорить hallo (привет), Amy (Эми) и считать до трёх [129] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2017.2171 , [130] https://www.youtube.com/watch?v=p9XmBkDLysM .

Кошик – самец азиатского слона – имитирует звуки человеческой речи. Он живёт в парке аттракционов «Эверленд» в Ёнгине, Южная Корея, и общается со своим смотрителем. Он засовывает хобот в рот и трясёт им во время выдоха, так у него получаются человеческие звуки. Репертуар Кошика: annyong (привет), anja (садись), aniya (нет) и nuo (ложись), choah (хорошо) [131] https://www.theguardian.com/science/video/2012/nov/01/koshik-elephant-talks-korean-video .

Для имитации звуков нужны прямые связи из моторной коры с нейронами, которые контролируют гортань (у птиц – сиринкс). У людей, певчих птиц и попугаев такие связи в мозге нашлись. А у наших ближайших родственников их нет. Значит, они образовались у нас уже после того, как наши эволюционные пути с шимпанзе разошлись.

Зато у обезьян моторная кора хорошо соединена с руками. И чем лучше эти соединения, тем лучше животное орудует руками и пальцами, тем больше точных движений может ими сделать. Учёные воспользовались этим и попробовали научить их языку американских глухонемых – амслену. Первой ученицей стала самка шимпанзе Уошо. Её «удочерили» Беатрикс и Алленом Гарднеры 21 июня 1966 года и воспитывали как глухого ребёнка. К четырём годам она показывала 85 разных слов, а понимала намного больше. Через несколько лет её словарный запас вырос до почти 200 слов. Это были существительные, глаголы, местоимения и отрицания. Уошо научилась их комбинировать. Сначала по два слова Washoe sorry (Уошо жаль), hug hurry (обнимать торопиться) , а потом больше out open please hurry (наружу открыть пожалуйста торопиться) . Она понимала разницу между «Ты щекочешь меня» и «Я щекочу тебя», давала названия новым предметам, например лебедя она назвала «вода-птица», холодильник – «холод-ящик».