Как лучше запоминать слова?

Человек никогда не перестает выучивать новые слова. Часто это происходит без каких-либо особых усилий, поэтому этот процесс воспринимается нами как нечто само собой разумеющееся. Тем не менее механизм освоения новых слов остается одной из самых больших загадок когнитивных нейронаук. Попытаться разгадать ее взялись ученые СПбГУ.

Исследования проводятся в рамках мегагранта Правительства РФ — крупного междисциплинарного проекта «Когнитивная нейробиология процессов научения и восприятия языка» под руководством профессора Юрия Юрьевича Штырова, выпускника СПбГУ, нейрофизиолога, руководителя лабораторий магнито- и электроэнцефалографии в Орхусском университете (Дания). Для реализации проекта в Университете была создана лаборатория поведенческой нейродинамики, отвечающая всем современным международным требованиям и стандартам.

«Мы сосредоточили свое внимание на способах выучивания новых слов. Есть два основных варианта, которые описываются в литературе, и на практике они тоже хорошо всем знакомы. Эксплицитное научение — способ, которым мы пользуемся в школе и на уроках иностранного языка. Нам показывают какой-то объект и говорят: посмотрите, это называется так-то. Еще один способ — имплицитное научение, когда мы получаем новые знания из контекста», — рассказывает Ольга Владимировна Щербакова, доцент СПбГУ (кафедра общей психологии).

Материал из журнала «Санкт-Петербургский университет»

По словам ученого, на настоящий момент научное сообщество располагает противоречивыми данными относительно того, какой из способов научения более эффективен, а также какие нейрональные механизмы работают в том и другом случае. Есть сведения, что в основе эксплицитного лежат более медленные подкорковые процессы, а в основе имплицитного — неокортикальные механизмы. Однако получены и другие результаты, которые противоречат этим данным. «Дело в том, что нейрональные механизмы очень сложно описывать. Имеющиеся на сегодня данные в основном были получены в ходе проведения функциональной магнитно-резонансной томографии, которая обладает большим пространственным разрешением и позволяет зарегистрировать те нейрональные сдвиги, которые происходят с невысокой скоростью, но не дает возможности отследить так называемые быстрые нейропластические изменения, которые могут оказаться решающими для процесса овладения значениями новых слов, — объясняет Ольга Щербакова. — Есть серьезные претензии и к экспериментальным протоколам уже проведенных ранее исследований».

Псевдослова для экспериментов

Чтобы вывести изучение речевого научения на новый уровень, ученые СПбГУ постарались разработать такую экспериментальную парадигму, которая была бы тщательно сбалансирована с точки зрения всех аудиальных и визуальных свойств стимулов, предъявляемых испытуемому, а также в плане общей когнитивной нагрузки.

Мы начали с того, что отобрали 20 реальных слов русского языка, это были довольно часто употребляемые существительные, обозначающие две группы объектов — предметы и животные. Все эти слова являются трифонами и триграммами, то есть состоят из трех звуков и трех букв — например, фен или мул. Несмотря на богатство русского языка, эта задача оказалась очень сложной.

Доцент СПбГУ (кафедра общей психологии) Ольга Щербакова

Затем ученые взяли от каждого настоящего слова начало и конец и, перекомбинировав их, составили несколько сотен псевдослов. Из них отобрали только те, которые по звучанию не были похожи на уже существующие в русском языке (иначе такие слова человек невольно воспринимал бы как что-то осмысленное и знакомое). В итоге в списке оказались псевдослова, которые не существуют в русском языке, но составлены по всем его правилам, — например, фел или мун. «Далеко не все исследователи делали это раньше. Этот результат нашей работы имеет самостоятельную ценность», — подчеркивает исследователь.

Каждое из псевдослов использовалось в пяти разных экспериментальных условиях — своего рода обучающих сессиях. Слово могло обозначать предмет или животное в условиях эксплицитного и имплицитного научения, а также могло служить бессмысленным филлером (от англ. filler — заполнитель, дополнительный материал. — Ред.), когда никакое значение ему не приписывалось. «Человек пассивно, не выполняя при этом никакого задания, прослушивал эти слова во время просмотра мультфильма. Так мы хотели зафиксировать — существует ли разница в запоминании слов со смыслом и без него», — поясняет Ольга Щербакова. После обучающих сессий испытуемые выполняли три задания для проверки того, сколько слов удалось запомнить: свободное воспроизведение, узнавание и тест на соответствие слова и картинки.

Экспериментальную модель ученые опробовали на пилотной группе из 12 человек и только потом привлекли к участию в исследовании 50 испытуемых — взрослых праворуких носителей русского языка без признаков неврологических нарушений. Во время проведения экспериментов снимались показания электроэнцефалограммы (ЭЭГ). «С помощью ЭЭГ мы регистрировали вызванные потенциалы мозга, возникающие в ответ на предъявление знакомых и незнакомых слов перед обучающей сессией и после нее», — уточняет Ольга Щербакова.

Оба хороши

Проанализировав полученные данные, ученые пришли к выводу, что эксплицитное и имплицитное обучение одинаково эффективны. «Мы продемонстрировали, что люди и тем и другим способом успешно выучивают новые слова после примерно десяти проб. Это подтвердили все три проверочных теста, — рассказывает психолог. — Вопреки всем бытовым представлениям, эмпирическим данным и результатам предшествующих научных исследований, эксплицитное и имплицитное обучение имеют сопоставимую эффективность». И это хорошая новость, уверена Ольга Щербакова. Оба вида научения можно использовать в ходе поддерживающей терапии и реабилитации людей в постинсультный период и после получения черепно-мозговых травм.

«До сих пор в научном мире считается, что имплицитное запоминание происходит моментально и не требует каких-то целенаправленных усилий от человека, а эксплицитный способ — наоборот. Также считается, что имплицитное научение требует однократного предъявления нового слова и спустя несколько месяцев человек все равно его узнает. Поэтому в научном сообществе бытует мнение, что все лучше запоминается, если выучивается из контекста. Наш эксперимент это не подтверждает», — добавляет Юрий Юрьевич Штыров, нейрофизиолог, руководитель мегагранта и заведующий лабораторией поведенческой нейродинамики СПбГУ.

На нейрональном уровне

Совсем иначе дело обстоит с топографией нейрональных механизмов эксплицитного и имплицитного научения. Именно для этого ученые и снимали показания ЭЭГ. Несмотря на примерно равную эффективность типов научения, их мозговые механизмы различаются. В ходе проведения исследования ученые СПбГУ зафиксировали разную топограмму распределения активности на поверхности головного мозга. «При имплицитном научении активность в основном сдвинута в левое полушарие, а при эксплицитном — больше в правое. Получается, что имплицитное задействует зоны, которые традиционно всегда связывают с языком. Это хорошо укладывается в общепринятое представление о мозговых механизмах, — рассказывает Ольга Щербакова. — А если говорить про эксплицитное научение, то оно, похоже, активирует систему, которая связана с исполнительными функциями. Они считаются довольно поздним эволюционным приобретением, зрелым и сложным с точки зрения объема ресурсов, которые приходится на это тратить». Ученые СПбГУ — первые, кому это удалось продемонстрировать в ходе проведения экспериментов.

Ученые считают, что полученные данные потенциально могут быть применены в терапии и реабилитации людей с повреждением головного мозга. Например, восстанавливая речь после инсульта, специалист будет иметь возможность выбирать имплицитный или эксплицитный тип обучения в зависимости от того, какие участки головного мозга пострадали у больного.