Два наших самых сложных когнитивных навыка могут быть врожденными
Два наших самых сложных когнитивных навыка — использование и понимание языка, а также умение чувствовать состояние других людей — могут быть заложены в архитектуре мозга. Уже к трем годам соответствующие им участки височной коры специализированы, и по мере взросления их разделение не усиливается.
Об этом открытии сообщили в журнале Communications Biology исследователи с факультета психологии Университета штата Огайо. Оно стало результатом сравнения фМРТ взрослых и детей.
«Люди задают себе фундаментальный вопрос: „Что делает нас людьми? Как возникает человеческое познание?“ Я думаю, это исследование немного проясняет этот вопрос», — говорит аспирантка Келли Хирше, руководившая экспериментами.
Эти самые уникальные человеческие свойства обусловлены работой нейросетей в верхних височных долях: в левой происходит обработка речевой информации, в правой — ментализация.
Две области сознания
Для начала исследователи с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии подтвердили на 28 взрослых то, что и так знали — каждая их этих областей реагирует на предназначенные ей стимулы.
Затем фМРТ сняли у 42 детей в возрасте от 3 до 9 лет, когда они слушали речь и смотрели немой мультфильм. Контрольными условиями служили бессмысленные слова (для языковой оценки) и, для оценки ментализации, признаки боли у мультипликационных персонажей — это вызывает реакцию на боль, а не теорию сознания.
Результаты сканирования и дополнительный анализ — получение изображений с разрешением 2–3 миллиметра (на уровне 3D-вокселей) по обоим полушариям — показали, что области, реагирующие на языковые стимулы и на стимулы, связанные с теорией сознания, раздельны и не пересекаются.
Затем проверили, с какими другими областями мозга связаны эти зоны в покое — то есть в отсутствие стимулов.
«Если мы посмотрим на связность вокселя, то есть на то, как он „общается“ с остальным мозгом, это даст представление о том, как этот воксель будет функционировать», — объясняет Хирше.
Это и есть идея профиля связности — уникального паттерна связей, который определяет уникальную функцию области мозга. Посредством предиктивного моделирования для характеристики этих профилей исследователи установили, что различия между языком и теорией сознания не ограничиваются их расположением в разных полушариях.
«Функционально специфичные области мозга должны общаться уникальным образом. То, что эти зоны локализованы в разных частях мозга — не новость. А по их взаимодействию с остальным мозгом мы показали: нет никаких признаков, что они когда-либо пересекались», — подчеркивает руководительница исследования Зейнеп Сайгин.
Взаимодополняющие функции
В процессе развития детского мозга эти региональные и функциональные различия не меняются. «Мы смогли не просто сравнить разных детей, но и проследить за одним и тем же ребенком, чтобы увидеть, что происходит со временем. И мы увидели, что нет такого — в три года функции частично пересекаются, а в пять они уже более разделены. Выявленные нами связи — и поддерживающие эти навыки, и разделяющие их — сохраняют устойчивость у каждого человека во времени», — отмечает Хирше.
Более того, перекрытие между нейросетями несколько нарастает у взрослых — вероятно в результате того, что они отвечают за взаимодополняющие способности.
«У взрослых сеть ментализации (теории сознания) начинает „общаться“ с несколько похожими областями, что и языковые зоны. У детей, по мере того как эти навыки продолжают развиваться, возможно, эти сети общаются друг с другом больше», — говорит Сайгин.
Эти результаты опровергают идею общего происхождения разных коммуникативных навыков, заключила она.
