2.7. Особенности психофизиологических механизмов восприятия невербальной информации.

Одна из важнейших задач современной психологической науки — исследование механизмов выделения и обработки мозгом человека речевой информации. В предыдущем разделе показано, что акустические свойства (носители) вербальной и невербальной информации существенно различны. Столь же существенно различаются и психофизиологические механизмы мозга, обеспечивающие декодирование (т. е. выделение из акустического сигнала) вербальной и невербальной информации речи.

Сложность проблемы состоит в том, что такая существенная акустическая характеристика речи как спектр, содержит одновременно как вербальную (фонетическую), так и невербальную (тембр голоса) информацию. Каким образом мозг разделяет то и другое? Выдвинута гипотеза, что данное разделение возможно благодаря реализуемым мозгом человека двум принципам (механизмам) обработки речевой информации, каждый из которых соответствует правому или левому полушарию мозга (Восприятие речи, Морозов и др., 1988). Первый механизм характеризуется тем, что мозг производит детальный посегментный (пофонемный) анализ временной последовательности речевых звуков подобно тому, как обучающийся речи ребенок составляет слово из кубиков с изображением букв. Это характерно для левого полушария мозга. Второй механизм заключается в интегральной целостной оценке речевых единиц (паттернов), например, целых слов, и сравнении их с хранящимися в памяти эталонами звучания тембральных, интонационных, ритмических и других характеристик речи (правополушарный принцип обработки речевой информации).

Гипотезу подтверждают проведенные разными авторами исследования, в частности — опыты по восприятию человеком эмоциональной, индивидуально-личностной и других видов невербальной экстралингвистической информации речи в условиях ее инвертированного во времени звучания. Последнее достигалось путем проигрывания магнитофонной ленты с записью речи в обратном направлении. Данный способ был описан еще А. Молем (Моль, 1966), для разделения семантической и эстетической (по его терминологии) информации. Однако Молем не был проведен анализ возможностей мозга по восприятию разных видов невербальной информации в инвертированной речи, равно как и не обсуждены возможные мозговые механизмы такого рода восприятия.

Гипотеза. Если два вышеописанных принципа обработки мозгом речевой информации действительно существуют, то следует ожидать, что временное инвертирование, нарушающее микродинамику формантной структуры речевого сигнала и, вследствие этого, разрушающее фонетический речевой код, не сможет сколько-нибудь существенно отрицательно сказаться на идентификации человеком эмоций, индивидуально-личностной и других видов невербальной информации. По крайней мере это можно ожидать в той степени, в какой сохраняются интегральные спектральные характеристики любого звука, содержащего невербальную информацию при его инвертировании во времени. Последнее утверждение (об идентичности прямых и обратных интегральных спектров) вытекает из физико-математического описания спектра и подтверждается специально проведенными экспериментами.

Полученные за последние годы экспериментальные результаты показали, что такие виды невербальной информации, как информация о поле, возрасте, росте, весе говорящего достаточно адекватно (хотя и с несколько большей ошибкой при инверсии), воспринимаются аудиторами при прослушивании как нормальной, так и инвертированной речи. Столь же эффективным является узнавание знакомых по их инвертированной речи (Пашина, Морозов, 1989). Наконец, эмоциональное содержание инвертированной речи становится также вполне доступным слушателям (Морозов, 1989,1991; Пашина, 1991).

Таким образом, при инверсии речи человек оказывается неспособным осознать ее лингвистический смысл при практически полной сохранности адекватного восприятия ее экстралингвистических составляющих — эмоциональной окрашенности, с возможностью идентификации характера разных эмоций (радость, горе, гнев, страх, нейтральное состояние), личности говорящего, а также пола, возраста, роста, веса. Эти результаты в общем виде являются дополнительным свидетельством (в ряду других научных аргументов) в пользу принципиальных различий между собственно речевым и невербальными каналами в системе речевого общения. В частности, эти данные являются отражением разных принципов кодирования (и декодирования) фонетической и экстралингвистической информации мозгом человека.

В свете высказанной гипотезы результаты работы свидетельствуют о принципиально важной роли для реализации механизма вербального кодирования знака временной перспективы акустической реализации речевого сигнала, нарушение которой при инверсии приводит к изменению на противоположный знак всех направлений движения формантных максимумов по частотной шкале динамических спектров указанных сигналов. Это и приводит к разрушению усвоенного человеком в процессе его жизненного опыта языкового кода и, соответственно, к непониманию речи, точнее — к отсутствию сознательного восприятия смысларечи4

Нечувствительность психологического механизма невербального кодирования к указанным нарушениям временной микроструктуры речевого сигнала можно объяснить тем, что в основе данного механизма (реализуемого в работе правого полушария головного мозга) лежат иные принципы, в частности, — принцип оценки интегральной среднестатистической картины (акустической макроструктуры) речевого сигнала, поскольку данные интегральные макроструктуры — спектральные, звуковысотные и темпо-ритмические (полученные за период в сотни и тысячи миллисекунд) — не изменяются при инвертировании. В оценке этих интегральных макроструктур речевого канала мозг использует принцип накопления, интегрирования, вероятностного прогнозирования и сравнения с эталонными паттернами аналогичных интегральных макроструктур.

4 Последнее уточнение существенно, поскольку показана возможность восприятия вербальной информации инвертированной речи на неосознанном уровне, а при определенной тренировке — и на уровне сознания (Морозов, 1992).

5 Важно отметить, что взаимодействие этих двух механизмов (реализуемых в параллельной работе двух полушарий головного мозга) обеспечивает высокую надежность и адекватность восприятия человеком смысла речевого высказывания. Поэтому не случайно «двух-полушарный принцип» параллельной обработки мозгом речевой информации уже находит применение в разработке систем автоматического распознавания речи (Ли, 1983; Морозов, 1989).

Одна из важнейших задач современной психологической науки — исследование механизмов выделения и обработки мозгом человека речевой информации. В предыдущем разделе показано, что акустические свойства (носители) вербальной и невербальной информации существенно различны. Столь же существенно различаются и психофизиологические механизмы мозга, обеспечивающие декодирование (т. е. выделение из акустического сигнала) вербальной и невербальной информации речи.

Сложность проблемы состоит в том, что такая существенная акустическая характеристика речи как спектр, содержит одновременно как вербальную (фонетическую), так и невербальную (тембр голоса) информацию. Каким образом мозг разделяет то и другое? Выдвинута гипотеза, что данное разделение возможно благодаря реализуемым мозгом человека двум принципам (механизмам) обработки речевой информации, каждый из которых соответствует правому или левому полушарию мозга (Восприятие речи, Морозов и др., 1988). Первый механизм характеризуется тем, что мозг производит детальный посегментный (пофонемный) анализ временной последовательности речевых звуков подобно тому, как обучающийся речи ребенок составляет слово из кубиков с изображением букв. Это характерно для левого полушария мозга. Второй механизм заключается в интегральной целостной оценке речевых единиц (паттернов), например, целых слов, и сравнении их с хранящимися в памяти эталонами звучания тембральных, интонационных, ритмических и других характеристик речи (правополушарный принцип обработки речевой информации).

Гипотезу подтверждают проведенные разными авторами исследования, в частности — опыты по восприятию человеком эмоциональной, индивидуально-личностной и других видов невербальной экстралингвистической информации речи в условиях ее инвертированного во времени звучания. Последнее достигалось путем проигрывания магнитофонной ленты с записью речи в обратном направлении. Данный способ был описан еще А. Молем (Моль, 1966), для разделения семантической и эстетической (по его терминологии) информации. Однако Молем не был проведен анализ возможностей мозга по восприятию разных видов невербальной информации в инвертированной речи, равно как и не обсуждены возможные мозговые механизмы такого рода восприятия.

Гипотеза. Если два вышеописанных принципа обработки мозгом речевой информации действительно существуют, то следует ожидать, что временное инвертирование, нарушающее микродинамику формантной структуры речевого сигнала и, вследствие этого, разрушающее фонетический речевой код, не сможет сколько-нибудь существенно отрицательно сказаться на идентификации человеком эмоций, индивидуально-личностной и других видов невербальной информации. По крайней мере это можно ожидать в той степени, в какой сохраняются интегральные спектральные характеристики любого звука, содержащего невербальную информацию при его инвертировании во времени. Последнее утверждение (об идентичности прямых и обратных интегральных спектров) вытекает из физико-математического описания спектра и подтверждается специально проведенными экспериментами.

Полученные за последние годы экспериментальные результаты показали, что такие виды невербальной информации, как информация о поле, возрасте, росте, весе говорящего достаточно адекватно (хотя и с несколько большей ошибкой при инверсии), воспринимаются аудиторами при прослушивании как нормальной, так и инвертированной речи. Столь же эффективным является узнавание знакомых по их инвертированной речи (Пашина, Морозов, 1989). Наконец, эмоциональное содержание инвертированной речи становится также вполне доступным слушателям (Морозов, 1989,1991; Пашина, 1991).

Таким образом, при инверсии речи человек оказывается неспособным осознать ее лингвистический смысл при практически полной сохранности адекватного восприятия ее экстралингвистических составляющих — эмоциональной окрашенности, с возможностью идентификации характера разных эмоций (радость, горе, гнев, страх, нейтральное состояние), личности говорящего, а также пола, возраста, роста, веса. Эти результаты в общем виде являются дополнительным свидетельством (в ряду других научных аргументов) в пользу принципиальных различий между собственно речевым и невербальными каналами в системе речевого общения. В частности, эти данные являются отражением разных принципов кодирования (и декодирования) фонетической и экстралингвистической информации мозгом человека.

В свете высказанной гипотезы результаты работы свидетельствуют о принципиально важной роли для реализации механизма вербального кодирования знака временной перспективы акустической реализации речевого сигнала, нарушение которой при инверсии приводит к изменению на противоположный знак всех направлений движения формантных максимумов по частотной шкале динамических спектров указанных сигналов. Это и приводит к разрушению усвоенного человеком в процессе его жизненного опыта языкового кода и, соответственно, к непониманию речи, точнее — к отсутствию сознательного восприятия смысларечи4

Нечувствительность психологического механизма невербального кодирования к указанным нарушениям временной микроструктуры речевого сигнала можно объяснить тем, что в основе данного механизма (реализуемого в работе правого полушария головного мозга) лежат иные принципы, в частности, — принцип оценки интегральной среднестатистической картины (акустической макроструктуры) речевого сигнала, поскольку данные интегральные макроструктуры — спектральные, звуковысотные и темпо-ритмические (полученные за период в сотни и тысячи миллисекунд) — не изменяются при инвертировании. В оценке этих интегральных макроструктур речевого канала мозг использует принцип накопления, интегрирования, вероятностного прогнозирования и сравнения с эталонными паттернами аналогичных интегральных макроструктур.

4 Последнее уточнение существенно, поскольку показана возможность восприятия вербальной информации инвертированной речи на неосознанном уровне, а при определенной тренировке — и на уровне сознания (Морозов, 1992).

5 Важно отметить, что взаимодействие этих двух механизмов (реализуемых в параллельной работе двух полушарий головного мозга) обеспечивает высокую надежность и адекватность восприятия человеком смысла речевого высказывания. Поэтому не случайно «двух-полушарный принцип» параллельной обработки мозгом речевой информации уже находит применение в разработке систем автоматического распознавания речи (Ли, 1983; Морозов, 1989).