Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Электрофизиологические корреляты речевых процессов.

Экспериментальные исследования речевых процессов в психофи­зиологии сравнительно немногочисленны и в прошлом в основном .были связаны с использованием электромиографического метода.

Электромиограмма речевых реакций. Электромиографические исследования речевых реакций, выполненные в 50 — 60 годы, позволили установить, что при внимательном слушании текстов или разговоре в мышцах лба, подбородка и рук усиливается 1 электрическая активность. Высказывалось мнение, что электро­миографическая регистрация тонуса речевой мускулатуры непо­средственно связана с процессами артикуляции. Однако наиболее систематические исследования электрической активности речевой мускулатуры при разных видах вербально-мыслительной деятель­ности были проведены А.Н.Соколовым (1968). Он показал, что электромиограмма является тонким инструментом изучения речедвигательной активности. Используя этот метод, А.Н.Соколов по­казал, например, что беззвучное чтение («про себя») всегда со­провождается скрытой артикуляцией, но интенсивность ее может быть разной в зависимости от сложности текстов и навыков чте­ния. Тем же методом им установлено, что все формы умственной деятельности, связанные с необходимостью более или менее раз­вернутых рассуждений, всегда сопровождаются усилением речедвигательной импульсации, а повторное выполнение действий со­провождается ее ослаблением. А.Н.Соколов полагал, что внут­ренняя речь и связанная с ней артикуляция представляют основной механизм мышления, с помощью которого происходит целенапра­вленный отбор, обобщение и фиксирование сенсорной информации.

Электрическая активность мозга. Новый этап в изучении пси­хофизиологии речевых процессов связан с развитием электрофи­зиологических методов, в первую очередь, регистрацией активно­сти отдельных нейронов, вызванных потенциалов и суммарной биоэлектрической активности.

Нейронные корреляты восприятия слов. Уникальные иссле­дования импульсной активности нейронов человека при восприятии различных акустических стимулов, речевых и неречевых, были про­ведены Н. П. Бехтеревой с сотрудниками (1985, 1999). При этом были выявлены некоторые общие принципы акустического коди­рования слова в структурах мозга, показано, что импульсная ак­тивность нейронных популяций, а также нейродинамические пере­стройки в различных звеньях системы восприятия закономерно связаны с акустическими характеристиками речевого стимула. В импульсной активности различных структур мозга выделены ней­рофизиологические корреляты фонетического кодирования: при восприятии и воспроизведении как гласных, так и согласных фо­нем пространственно-временная организация нейронных ансамб­лей имеет специфический и устойчивый характер. Причем устой­чивость во времени наиболее выражена в кодировании гласных фо­нем и характерна для периода приблизительно 200 мс.

Показано также, что принцип фонемного кодирования преоблада­ет при обучении и вербализации ответа, наряду с этим возможны ва­рианты и более компактного «блокового» кодирования слогов и слов. Эта форма как более экономичная представляет еще один уровень ко­дирования и служит своеобразным мостом при семантическом объе­динении слов, различных по своим акустическим характеристикам.

В задачах на смысловое обобщение и лингвистических тестах, со­держащих как слова родного языка, так и неизвестные испытуемо­му слова иностранного языка, выявлены факты, позволяющие судить нейрофизиологических особенностях смыслового кодирования. Смысловые особенности находят свое отражение в различиях нейродинамики импульсных потоков для разных зон мозга, которые ме­няются в зависимости от степени известности слова и его отноше­ния к общему смысловому полю. Оказалось, что придание смыслового значения ранее неизвестному слову меняет нейрофизиоло­гические показатели, а для слов общего семантического поля могут пить выделены общие нейрофизиологические признаки.

С помощью различных психофизиологических и нейрофизиологических методов осуществлялся поиск «эталона» слова, т.е. определенного паттерна взаимодействия импульсной активности между различными зонами коры головного мозга, который характеризует восприятие того или иного слова. Такие эталоны (паттерны) были найдены, но для них характерна значительная межиндивидуальная изменчивость, которая, возможно, определяется индивидуальными особенностями в смысловом кодировании слов. Применение ЭВМ позволило выявить развернутые и компрессированные (свернутые) формы аналогов «эталонов» слов в импульсной активности нейрон­ных популяций. Было показано, что при анализе акустических, се­мантических и моторных характеристик воспринимаемых и вос­производимых слов имеет место специализации разных зон мозга для различных речевых операций (Бехтерева и др., 1985).

Особый интерес представляют новые технологии изучения моз­говых механизмов речи, сочетающие ПЭТ-томографию и регист­рацию импульсной активности нейронов. ПЭТ-томография обес­печивает так называемое макрокартирование мозга, т.е. позволя­ет выявить участки наибольшего возбуждения коры при выполне­нии вербальной задачи. Регистрация нейронов в этих участках по­казывает, как перестраивается частота их импульсной активности в зависимости от характера задания (рис. 8.2).

А. Перистимульные гистограммы импульсной активности нейронных популяций 46-го поля:

1 — грамматически корректная 2 фраза;

2 — грамматически некорректная фраза; 3

3 — грамматически корректная квазифраза;

Б. Схема локализаций значимых корковых активаций при сравнении восприятия текста со счетом определенной буквы в грамматически некорректном словоподобном наборе букв.

4 — грамматически некорректный 4 словоподобный набор букв.

 

I этап

Пространственная синхронизация биопотенциалов. Нейрофи­зиологическое обеспечение речевых функций изучалось и на уровне макро-потенциалов мозга, в частности, с помощью метода простран­ственной синхронизации. Пространственная синхронизация отдель­ных участков мозга рассматривается как нейрофизиологическая ос­нова системных взаимодействий, обеспечивающих речевую деятель­ность. Этот метод позволяет оценить динамику вовлечения различ­ных зон коры в речевой процесс (рис. 8.3). Так, например, наиболее ранние периоды восприятия и узнавания слова связаны с перемеще­нием зон активации: сначала наиболее активированы лобные, цент­ральные и височные зоны левого полушария, а также задне-темен-1 имей центральные области правого. Затем фокус активации перемещается в затылочные области, сохраняясь при этом в правых задне-теменных и передневисочных областях. Процесс обработки слова, и основном, связан с активацией левых височных и частично правых височных зон коры. Подготовка к артикуляции и произнесение слова про себя сопровождается повышенной активацией переднецентральных областей, имеющих, по-видимому, решающее значение в обеспечении артикуляционного процесса (Ушакова с соавт., 1981).

 

Рис. 8.2 Исследование мозговой организации речи с помощью анализа импульсной активности нейронов (А) и ПЭТ (Б) (по Н.П.Бехтеревой, 1997).

Рис. 8.3 Динамика активации мозговых структур на разных этапах речевого процесса (составление предложения) (по Т.Н.Ушаковой с соавт., 1981).

 

Вызванные потенциалы. Дополнительные возможности для изу­чения мозговых механизмов речи открывает метод регистрации вы­званных или событийно-связанных потенциалов. Например, при ис­пользовании в качестве зрительных стимулов эмоционально значимых и нейтральных слов выявлены некоторые общие закономерности ана­лиза вербальных раздражителей. Так, путем оценки временных пара­метров позднего компонента РЗОО в ответах на словесные стимулы бы­ло установлено, что скорость обработки информации в правом полу­шарии выше, чем в левом. Предполагается, что сначала в правом по­лушарии осуществляется зрительно-пространственный, досемантический анализ словесных раздражителей, т.е., образно говоря, прочи­тываются буквы без их понимания (см. 8.4.). Передача результатов в левое «речевое» полушарие представляет следующий этап в процес­се восприятия словесных раздражителей — осмысление прочитанно­го. Таким образом, механизм более быстрой обработки информации в правом полушарии по сравнению с левым обеспечивает последова­тельность и согласованность во времени этапов переработки словес­ной информации, которая начинается в правом полушарии с анализа физических признаков отдельных букв и затем продолжается в левом, где осуществляется семантический анализ слова (Костандов, 1983).

Волновая форма ВП существенно меняется в зависимости от смыслового значения слова. Так было установлено, что при вос­приятии одних и тех же слов, получающих разную интерпретацию в зависимости от контекста (например, при сравнении слова «огонь» в выражениях: «сидеть у огня» или «приготовились, огонь» ), кон­фигурация ВП оказывается разной, причем в левом полушарии эти различия выражены значительно больше.

Особое место в ряду информационных колебаний занимает от­рицательный компонент N 400 или N 4, который, начинаясь после 250 мс, достигает максимума в 400 мс. Функционально этот компо­нент рассматривается как показатель принятия лексического ре­шения. При использовании в качестве стимулов предложений, в ко­торых последнее слово рождало семантическое несоответствие или логическое нарушение, это негативное колебание было тем боль­ше, чем больше была степень рассогласования. Очевидно, волна N 400 отражает прерывание обработки предложения в результате его неправильного завершения и попытку заново пересмотреть инфор­мацию. На рис. 8.4 показаны событийно-связанные потенциалы на слова, завершающие предложения, и в случае семантического несоответствия хорошо виден компонент N 400. ;

N400

Представлены три варианта ответов на слова: семантически соответствующие
(------ ), семантически несоответствую­щие ( ) и имеющие иную форму на­писания (----).

Варианты фраз.

(-----) Он намазал теплый хлеб маслом.

(…….)Он намазал теплый хлеб МАС­ЛОМ.

( _ _ _) Он намазал теплый хлеб носками.

Рис. 8.4 Событийно-связанные потенциалы на слова, завершающие предложения (по М. Kutas & S. Hillyard, 1980)

Это, однако, не единственная лингвистическая задача в электрофизиологических исследованиях, где был выявлен негативный информа­ционный компонент N 400. Подобный компонент был зафиксирован в задачах, когда надо было дифференцировать семантические классы, наборы слов или решать, относится ли данное слово к определенной семантической категории. Называние слов и картинок, принятие лек­сического решения, лексические суждения— все эти задачи сопрово­ждаются появлением хорошо выраженного негативного колебания с патентным периодом приблизительно 400 мс. Есть также данные о том, что этот компонент регистрируется и в тех случаях, когда требуется оценить степень соответствия или рассогласования слов не только по семантическим, но и по физическим характеристикам. По-видимому, совокупность компонентов N 400 отражает процессы анализа и оценки лингвистических стимулов в разных эксперименталь­ных задачах (Federmeier К., Kutas M., 1999).

Таким образом, с помощью электрофизиологических методов установлен ряд общих закономерностей пространственно-временной организации нейронных ансамблей и динамики биоэлектрической активно­сти, сопровождающих восприятие, обработку и воспроизведение речевых сигналов у человека.

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-22

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...