Следите за новостями по этой теме!
Подписаться на «Психология / Научные исследования»
Учёные выяснили, как наследственность и опыт совместно формируют способность человека читать. Исследование, опубликованное в журнале Cerebral Cortex, показывает: исходные навыки обработки звуков и смысла во многом связаны с генетикой, а связи между соответствующими зонами мозга заметно меняются под влиянием практики чтения. Различия между людьми при этом образуют не жёсткое разделение на «норму» и нарушение, а непрерывный спектр.
Чтение требует, чтобы мозг связал письменные символы с речевыми звуками и понятиями. В этом участвуют два взаимодополняющих маршрута. Фонологический путь сопоставляет буквы со звуками речи и опирается на слуховую кору — область в верхней части височных долей, расположенную примерно над ушами. Семантический путь связывает целые слова непосредственно со значением. Его важными узлами служат передние отделы височных долей, которые организуют смысловые знания и помогают узнавать знакомые объекты.
Серое вещество этих зон соединяют пучки белого вещества — своеобразные информационные магистрали мозга. Дугоподобный пучок связывает области обработки звуков с зонами производства речи, а нижний лобно-затылочный пучок соединяет зрительные отделы в задней части мозга с передними центрами языка и смысла.
Исследователи проанализировали данные магнитно-резонансной томографии и поведенческих тестов 1068 молодых людей в возрасте от 22 до 37 лет, участвовавших в проекте Human Connectome Project. Все они были обычными читателями без тяжёлых клинических нарушений. В выборку вошли 396 близнецов, что позволило сравнить роль наследственности и среды.
Учёные измеряли площадь и толщину коры, а также показатель T1w/T2w — косвенный маркер содержания миелина. Миелин — защитная оболочка нервных волокон, ускоряющая передачу сигналов. Участники проходили стандартизированный тест на устное распознавание букв и слов, после чего результаты сопоставили со структурой отдельных участков слуховой коры и передних височных долей.
В фонологическом маршруте более высокий показатель, связанный с миелином, в левой медиальной поясной зоне слуховой коры соответствовал более низким результатам чтения. Эта особенность в основном зависела от факторов среды, но её связь с чтением имела устойчивый генетический компонент. Данная зона обрабатывает ритм звуков и границы слогов — ранние элементы расшифровки слов.
Иная картина наблюдалась в слуховом ядре, которое различает тонкие детали — например, отдельные гласные и согласные. Большая толщина коры здесь была связана с лучшими навыками чтения, но не имела заметной генетической связи. Это позволяет предположить, что такая особенность может развиваться благодаря опыту чтения.
В смысловом маршруте большая площадь коры в левой передней средней височной извилине и правом дорсальном височном полюсе соответствовала лучшим результатам. Сравнение близнецов показало, что эта особенность в значительной степени наследуется. Те же участки предсказывали успех в тесте на понимание словарного запаса, то есть были связаны именно с обработкой значения.
Учёных также заинтересовали белые волокна. В подгруппе из 1036 человек структурная целостность дугоподобного и нижнего лобно-затылочного пучков предсказывала результаты чтения независимо от генетических факторов. Иными словами, регулярная практика, вероятно, оптимизирует каналы, по которым мозг объединяет звук, зрительный образ и смысл.
По словам автора работы, профессора Центра языков и литературы Лундского университета Mikael Roll, люди начинают учиться читать с разными мозговыми предпосылками и разным опытом. Поэтому одни могут сильнее опираться на «внутренний голос», а другие — быстрее связывать написанное слово непосредственно со значением.
Результаты согласуются с более ранними исследованиями, где лучшие навыки чтения связывали с более толстой левой слуховой корой и большей левой передней височной долей. Однако новая работа изучала не только риск дислексии, а непрерывные различия в чтении среди людей без установленного диагноза.
Авторы подчёркивают ограничения. Показатель T1w/T2w лишь косвенно оценивает миелин и может зависеть от плотности клеток и направления нервных волокон. Кроме того, исследование было одномоментным и проводилось среди молодых взрослых. Оно показывает наследуемость отдельных признаков, но не позволяет точно определить, как конкретная структура менялась у человека в течение жизни из-за чтения.
Связи между строением мозга и результатами были систематическими, но умеренными — что ожидаемо для сложного навыка, зависящего от множества биологических и социальных факторов. Будущие исследования могут проверить, меняются ли эти зоны после занятий с детьми. Практический вывод для образования прост: полезно сочетать тренировку звукового анализа с расширением словарного запаса, учитывая, что школьники приходят к чтению с разными стартовыми возможностями.
Статья «Heritable and experience-dependent cortical traits of reading ability» принадлежит Mikael Roll.
Исследование Mikael Roll из Лундского университета показывает, что способность читать формируется благодаря сочетанию наследственных особенностей мозга и опыта. Анализ данных 1068 молодых взрослых, включая 396 близнецов, позволил разделить предполагаемый вклад генетики и среды.
Мозг использует два связанных маршрута чтения. Фонологический путь сопоставляет письменные знаки со звуками речи и связан со слуховой корой. Семантический путь соединяет целые слова с их значениями и опирается на передние отделы височных долей. Эти области связаны пучками белого вещества, включая дугоподобный и нижний лобно-затылочный пучки.
Наследуемыми оказались прежде всего некоторые характеристики смысловых центров: большая площадь коры в левой передней средней височной извилине и правом дорсальном височном полюсе соответствовала лучшим результатам чтения и понимания словарного запаса. Это указывает на генетическую роль в исходной способности быстро связывать зрительный образ слова с его смыслом.
Опыт чтения, вероятно, влияет на другие элементы системы. Большая толщина слуховой коры, обрабатывающей тонкие различия между звуками речи, была связана с лучшими результатами, но не имела выраженной генетической связи. Целостность белых волокон также предсказывала способность читать независимо от наследственности, что согласуется с их настройкой через практику.
Учёные обнаружили и обратную связь между чтением и косвенным показателем миелина в одной зоне слуховой коры. Однако T1w/T2w не является прямым измерением миелина и может отражать другие клеточные особенности, поэтому результат нельзя трактовать как простую причину или диагноз.
Работа важна тем, что рассматривает чтение как непрерывный спектр, а не как разделение на людей с дислексией и без неё. Умеренные трудности могут встречаться и у людей без клинического диагноза. При этом исследование одномоментное, проведено на молодых взрослых и не показывает, как мозг меняется от детства до зрелости под влиянием чтения.
Практический вывод авторов: обучение детей стоит строить гибко, сочетая фонологические упражнения с развитием словарного запаса и учитывая разные стартовые особенности.