Ранние доказательства локализации речевых функций были предоставлены Полем Брока и Карлом Вернике.
Брок и Вернике изучали пациентов, чьи трудности в воспроизведении и понимании речи можно было связать с повреждениями в различных областях головного мозга.
В 1861 году французский невролог Поль Пьер Брока (1824–1880) предположил, что в лобной доле есть область, которая специализируется на производстве речи. Брока основал эту идею на своем исследовании пациентов, перенесших инсульт и произносивших слова медленно и с трудом, часто – с беспорядочной структурой предложений. Ниже приводится пример речи современного пациента с похожими симптомами. Этот человек пытается описать, когда у него случился инсульт, который произошел, когда он находился в горячей ванне.
Хорошо. . . Эээ. . . инсульт и… я… да таванна гар… Г… г… горячая ванна и … И… два дня, когда эээ… боль… эээ… больница и эээ… ско… скорая по… помощь. (Dick et al., 2001, p. 760)
Хотя пациенты Брока испытывали трудности с самовыражением, они легко понимали, что говорят другие люди. Когда пациенты умерли, Поль Брока провел вскрытие и определил (1865), что одна конкретная область мозга была повреждена (рис. 2.12). Эта область в лобной доле – двигательный речевой центр – получила название центр Брока, (или зона Брока). Это участок коры головного мозга в задненижней части третьей лобной извилины левого полушария, обеспечивающий моторную организацию речи.
Расстройство речи (афазия), вызванное поражением центра Брока получила название афазия Брока. Этот анартрический синдром характеризуется невозможностью объединения отдельных речевых движений в единый речевой акт.
Рис. 2.12. Зоны Брока и Вернике были определены в ранних исследованиях как специализированные по воспроизведению речи и ее пониманию.
В 1879 году немецкий психоневропатолог Карл Вернике (1848–1905) изучил другую группу пациентов, у которых было повреждение области височной доли, которая в дальнейшем получила название сенсорная речевая зона Вернике, или область Вернике. Речь пациентов – беглая и грамматически правильная, но, как правило, бессвязная. Ниже приводится современный пример речи пациента, подобный тем, что изучал Вернике:
Просто внезапно возникла трудность, и все усилия исчезли с ней. Он даже наступил на мой выступ. Вы знаете, они взяли их с земли. Они сделали мою любимую девятку разорванной, и теперь я охвачен стойкостью моего упразднения, которое теперь навсегда. (Dick et al., 2001, с. 761)
Такие пациенты не только произносят бессмысленые фразы, они также не понимают ни речь других, ни печатный текст. Это состояние названо афазией Вернике.
В отличие от зоны Брока, отвечающей за воспроизведение речи, речевая зона Вернике участвует в процессе усвоения и понимания письменной и устной речи.
Прямая связь между произношением слов и областью Брока, а также пониманием речи и областью Вернике в течение многих лет была общепринятой моделью речевой обработки.
Но общепринятые модели часто пересматриваются в связи с новыми данными, и модель Брока / Вернике не является исключением.
Начиная с 1970-х годов исследователи начали получать новые данные по обработке речи в головном мозге. Одна линия доказательств показывает, насколько важно уделять пристальное внимание тому, как проверяется поведение пациентов с повреждением головного мозга.
Идея о том, что пациенты с афазией Брока могут понимать язык, но у них есть проблемы с его воспроизведением (нарушение на синтаксическом уровне), была оспорена исследованиями, показавшими, что у этих пациентов действительно есть проблемы с пониманием языка. Рассмотрим, например, следующие два предложения:
1. Яблоко съела девочка. (The apple was eaten by the girl).
2. Мальчика подтолкнула девочка. (The boy was pushed by the girl).
Пациенты с афазией Брока легко понимают первое предложение, но испытывают трудности со вторым. Проблема, с которой они столкнулись со вторым предложением, состоит в том, чтобы решить, кто толкал, а кого толкали. Девочка толкнула мальчика или мальчик толкнул девочку? Хотя вам может показаться очевидным, что девочка толкнула мальчика, пациенты с афазией Брока испытывают трудности с обработкой соединяющих слов, таких как «был» (was) и «кем» (by), и это затрудняет определение того, кого толкнули.
Напротив, первое предложение нельзя интерпретировать двояко. Ясно, что девочка съела яблоко, потому что обратное невозможно, за исключением маловероятного сценария научной фантастики, чтобы яблоко съело девочку (Dick et al., 2001; Novick et al., 2005).
Тот факт, что у пациентов Брока есть реальные проблемы с пониманием языка, указывает на то, что афазия Брока – это не просто проблема с формированием речи.
Результаты многих поведенческих и физиологических экспериментов заставили некоторых исследователей различать не проблемы воспроизведения и понимания, а проблемы с формой и значением (смыслом).
Проблемы с формой связаны с трудностями в определении отношения между словами в предложении (например, проблема пациентов с афазией Брока с предложением 2.
Проблемы с значением включают более широкие различия в понимании, как у пациентов с афазией Вернике, у которых также возникнут трудности с предложением 1.
Метод регистрации быстрых электрических реакций головного мозга, называемый потенциалом, связанным с событием – ПСС (event-related potential, ERP), предоставил дополнительные возможности для различения формы и значения.