Skaitymas yra palyginti nauja žmogaus veikla evoliucijos požiūriu. Pirmosios rašto sistemos atsirado maždaug prieš 5000 metų, o plačiai paplitęs raštingumas – dar vėliau. Dėl to mūsų smegenys neturi specialiai skaitymui skirtų struktūrų. Vietoj to, skaitymo procesas „perima” kitas smegenų dalis, kurios evoliucijos eigoje susiformavo visai kitoms funkcijoms atlikti. Šis neuroninio „perėmimo” procesas esmingai pakeičia smegenų architektūrą, sukurdamas reikšmingus skirtumus tarp skaitančių ir neskaitančių žmonių smegenų. Šiame tekste apžvelgsime, kokie yra pagrindiniai skirtumai, kaip skaitymo įgūdžiai formuoja smegenis, ir kokią įtaką skaitymas daro kognityviniams gebėjimams.

Skaitančių ir neskaitančių žmonių smegenų skirtumai

Skaitymas yra palyginti nauja žmogaus veikla evoliucijos požiūriu. Pirmosios rašto sistemos atsirado maždaug prieš 5000 metų, o plačiai paplitęs raštingumas – dar vėliau. Dėl to mūsų smegenys neturi specialiai skaitymui skirtų struktūrų. Vietoj to, skaitymo procesas „perima” kitas smegenų dalis, kurios evoliucijos eigoje susiformavo visai kitoms funkcijoms atlikti. Šis neuroninio „perėmimo” procesas esmingai pakeičia smegenų architektūrą, sukurdamas reikšmingus skirtumus tarp skaitančių ir neskaitančių žmonių smegenų. Šiame tekste apžvelgsime, kokie yra pagrindiniai skirtumai, kaip skaitymo įgūdžiai formuoja smegenis, ir kokią įtaką skaitymas daro kognityviniams gebėjimams.

Neurologiniai skirtumai

Regos sistema ir vizualinis apdorojimas

Skaitymas prasideda nuo regos sistemos, kuri apdoroja vaizdinius simbolius – raides ir žodžius. Patyrusių skaitytojų smegenys turi specializuotas sritis, atsakingas už raidžių ir žodžių formų atpažinimą.

Vizualinės žodžių formos sritis (VWFA)

Vienas ryškiausių skaitančių smegenų požymių – specialios srities, vadinamos vizualine žodžių formos sritimi (Visual Word Form Area, VWFA), išsivystymas. Ši sritis yra kairiajame smilkiniame-pakaušiniame vingyje ir yra skirta raidžių bei žodžių atpažinimui. Tyrimai, naudojant funkcinio magnetinio rezonanso tyrimą (fMRT), rodo, kad:

1. Skaitančių žmonių VWFA aktyvuojasi vos per 150-200 milisekundžių pamačius žodį.
2. Ši sritis „specializuojasi” atpažinti rašto ženklus konkrečia kalba, kuria žmogus skaito.
3. Neskaitančių žmonių smegenyse ši sritis nėra specializuota žodžių atpažinimui ir atlieka kitas funkcijas, dažniausiai susijusias su veido atpažinimu ar bendru vaizdiniu apdorojimu.

Deanovos, Coheno ir jų kolegų tyrimai (2010) parodė, kad mokomoms skaityti beraščiams suaugusiesiems VWFA pradeda aktyvuotis būtent žodžių atpažinimui, o ne kitoms vizualinėms užduotims.

Akių judesių kontrolė

Skaitantys žmonės turi labiau išvystytą akių judesių kontrolės sistemą. Skaitymo metu akys atlieka sudėtingus judesius:

• Sakados (greiti judesiai iš vieno fiksuoto taško į kitą)
• Fiksacijos (sustojimas trumpam perskaityti žodį ar žodžio dalį)
• Grįžtamieji judesiai (kai akis grįžta atgal perskaityti neaiškią teksto dalį)

Tyrimai rodo, kad patyręs skaitytojas vidutiniškai atlieka 3-4 sakadas per sekundę skaitydamas, o kiekviena fiksacija trunka apie 200-250 milisekundžių. Šių judesių koordinacija reikalauja subtilios smegenų kontrolės, kuri vystosi su skaitymo praktika. Neskaitančių žmonių akių judesių kontrolė nėra taip specializuota.

Kalbos apdorojimo tinklas

Skaitymas sujungia vizualinį apdorojimą su kalbos centru, sukurdamas naujus neuroninių jungčių tinklus, kurių neskaitančių žmonių smegenyse nėra.

Fonologinis apdorojimas

Skaitant aktyvuojasi Broca ir Wernicke sritys, tradiciškai siejamos su kalbos apdorojimu. Tačiau skaitančių žmonių smegenyse šios sritys sujungtos su vizualinėmis žodžių atpažinimo sritimis:

1. Grafofoneminis konvertavimas: Skaitančių smegenys automatiškai verčia grafemas (raides) į fonemas (garsus). Šis procesas vyksta kairiojo viršutinio smilkininio vingio srityje.
2. Fonologinė kilpa: Darbo atminties dalis, kuri išlaiko ir manipuliuoja fonologine informacija. Ji yra geriau išvystyta skaitančių žmonių smegenyse ir susideda iš:
   • Fonologinės saugyklos (išlaiko garsus)
   • Artikuliacinio kartojimo mechanizmo (palaiko informaciją vidiniame „balse”)

Patyrusių skaitytojų smegenys šiuos procesus vykdo automatiškai, beveik be pastangų. Tuo tarpu neskaitantys žmonės ar pradedantieji skaitytojai neturi šių automatinių jungčių.

Semantinis apdorojimas

Skaitančių žmonių smegenyse semantinis tinklas (reikšmių supratimas) yra glaudžiai sujungtas su vizualine žodžių atpažinimo sistema. Tai leidžia:

1. Automatiškai aktyvuoti žodžių reikšmes vos juos pamačius
2. Susieti žodžius su platesniais semantiniais tinklais
3. Greitai integruoti naują informaciją į esamą žinių bazę

fMRT tyrimai rodo, kad skaitant aktyvuojasi apatinis kaktinis vingis ir vidurinė smilkininė vaga – sritys, susijusios su semantiniu apdorojimu. Neskaitančių žmonių smegenyse šios sritys nėra taip stipriai sujungtos su vizualinio apdorojimo sritimis.

Baltosios medžiagos jungtys

Vienas svarbiausių skaitančių ir neskaitančių žmonių smegenų skirtumų yra baltosios medžiagos – aksono skaidulų, perduodančių signalus tarp smegenų sričių – organizacija.

Fasciculus arcuatus

Ši nervų skaidulų pluošto sistema jungia Broca ir Wernicke sritis – du pagrindinius kalbos centrus. Tyrimai naudojant difuzijos tenzorių vaizdavimą (DTI) rodo, kad:

1. Skaitančių žmonių fasciculus arcuatus yra storesnė ir turi didesnes mielinizacijos (apsauginio dangalo, pagreitinančio signalų perdavimą) savybes.
2. Raštingumo įgijimas suaugusiųjų amžiuje taip pat padidina šių jungčių stiprumą ir efektyvumą.

Apatinis išilginis pluoštas (ILF) ir apatinis frontalinis-okcipitalinis pluoštas (IFOF)

Šie pluoštai jungia vizualines sritis su kalbos centrais:

1. ILF jungia pakaušinę skiltį su priekine smilkinine skiltimi
2. IFOF jungia pakaušinę skiltį su priekine kaktine skiltimi

Skaitančių žmonių smegenyse šios jungtys yra labiau išvystytos, o jų mikrostruktūra rodo didesnį funkcionalumą. Thiebaut de Schotten ir kolegos (2014) nustatė, kad šių pluoštų išsivystymo laipsnis gali numatyti skaitymo įgūdžius.

Funkcionalūs skirtumai ir kognityviniai gebėjimai

Neurologiniai skirtumai tarp skaitančių ir neskaitančių žmonių smegenų turi reikšmingą įtaką įvairiems kognityviniams gebėjimams.

Fonologinis sąmoningumas

Fonologinis sąmoningumas – gebėjimas atpažinti ir manipuliuoti kalbos garsais – yra vienas ryškiausių skaitančių žmonių pranašumų.

Garsinė analizė

Skaitantys žmonės geriau:

1. Identifikuoja atskirus garsus žodžiuose
2. Manipuliuoja garsais (pašalina, prideda ar keičia garsus žodžiuose)
3. Atpažįsta garsų sekas ir jų dėsningumus

Tyrimai rodo, kad net pradėjus mokytis skaityti suaugusiame amžiuje, fonologinis sąmoningumas ženkliai padidėja, keisdamas kalbos apdorojimo būdą smegenyse. Neskaitančių žmonių fonologinis sąmoningumas dažnai yra gerokai žemesnis, ypač užduotyse, reikalaujančiose manipuliuoti pavieniais garsais.

Garso-raidės atitikmenų supratimas

Skaitantys žmonės išvysto automatinį gebėjimą sieti raides su atitinkamais garsais – įgūdį, kurio neskaitantys žmonės neturi:

1. Skaitančių žmonių smegenyse vyksta automatinis grafofoneminis konvertavimas
2. Šis procesas vyksta net tada, kai jie nesąmoningai mato žodžius
3. Neskaitantys žmonės visai neturi šio kognityvinio mechanizmo

Darbinė atmintis

Skaitymas reikalauja išlaikyti darbinėje atmintyje informaciją iš skirtingų sakinio ar pastraipos dalių. Dėl to skaitančių žmonių darbinė atmintis turi tam tikrų ypatumų:

Fonologinė darbinė atmintis

Skaitančių žmonių fonologinė darbinė atmintis yra geriau išvystyta:

1. Jie gali išlaikyti daugiau fonologinių vienetų (garsų, skiemenų, žodžių)
2. Informacijos išlaikymas yra ilgesnis
3. Manipuliavimas garsiniais vienetais efektyvesnis

Tyrimai rodo, kad raštingumas padidina fonologinės darbinės atminties apimtį 30-40%.

Sekvencinis apdorojimas

Skaitančių žmonių smegenys geriau apdoroja nuoseklią informaciją:

1. Efektyviau seka nuoseklią įvykių eigą
2. Geriau atsimena informacijos sekas
3. Tiksliau atgamina chronologinę įvykių tvarką

Šis gebėjimas siejamas su skaitymo praktika, kai reikia sekti tekstą nuosekliai iš kairės į dešinę (ar kita kryptimi, priklausomai nuo rašto sistemos).

Vizualinė-erdvinė navigacija

Paradoksalu, bet skaitymas keičia net vizualinės-erdvinės navigacijos pagrindus smegenyse.

Vizualinio lauko organizacija

Skaitančių žmonių vizualinis laukas organizuojamas pagal skaitymo kryptį jų rašto sistemoje:

1. Kultūrose, kur skaitoma iš kairės į dešinę, dėmesys automatiškai nukreipiamas į kairę vizualinio lauko pusę
2. Kultūrose, kur skaitoma iš dešinės į kairę (pvz., arabų), pastebima priešinga tendencija
3. Neskaitančių žmonių vizualinio dėmesio organizacija nėra taip stipriai orientuota horizontaliai

Vizualinė paieška

Skaitančių žmonių smegenyse vizualinės paieškos algoritmai yra kitokie:

1. Jie efektyviau ieško objektų skanuodami horizontaliai
2. Geriau identifikuoja nedidelius skirtumus tarp panašių vizualinių stimulų
3. Efektyviau ignoriuoja nereikšmingą vizualinę informaciją

Abstraktus mąstymas ir metakognicija

Skaitymas turi gilią įtaką abstrakčiam mąstymui ir metakognityviniams gebėjimams.

Abstrakčių koncepcijų supratimas

Skaitantys žmonės paprastai:

1. Turi platesnį abstrakčių sąvokų žodyną
2. Lengviau operuoja hipotetinėmis situacijomis
3. Geriau supranta metaforas ir perkeltines prasmes

Tyrimai rodo, kad raštingumas praplečia semantinį tinklą smegenyse, įgalinant sudėtingesnį abstrakčių idėjų apdorojimą.

Metakognicija

Skaitymas skatina metakogniciją – gebėjimą stebėti ir reguliuoti savo pažinimo procesus:

1. Skaitantys žmonės dažniau stebi savo supratimo lygį
2. Jie efektyviau identifikuoja spragas savo žiniose
3. Geba kontroliuoti ir koreguoti savo mąstymo procesus

Šie gebėjimai siejami su dorsolateralinės prefrontalinės žievės (DLPFC) aktyvumu, kuris yra didesnis skaitančių žmonių smegenyse sudėtingų užduočių metu.

Neuroplastiškumas ir skaitymo įsisavinimas

Skaitymo įgūdžio įgijimas yra puikus neuroplastiškumo – smegenų gebėjimo keistis ir prisitaikyti – pavyzdys.

Vaikų smegenų vystymasis skaitant

Vaikų smegenys, mokantis skaityti, patiria reikšmingus pokyčius:

Kritiniai periodai

1. 5-7 metų amžiuje formuojasi pagrindiniai žodžių atpažinimo mechanizmai
2. 7-9 metų amžiuje vystosi automatinis žodžių atpažinimas
3. 9-12 metų amžiuje tobulėja sklandumo įgūdžiai ir teksto supratimo strategijos

Tyrimai rodo, kad šiuose etapuose smegenys yra ypač plastiškos ir jautrios intervencijoms. Funkciniai vaizdavimo tyrimai atskleidžia, kad ankstyvųjų skaitytojų smegenys mobilizuoja platesnius neuroninius tinklus, kurie vėliau tampa specializuoti ir efektyvesni.

Smegenų specializacija

Mokantis skaityti, smegenys pereina nuo difuzinio aktyvumo (kai aktyvuojamos plačios sritys) prie specializuoto aktyvumo (kai aktyvuojamos specifinės, efektyvesnės sritys):

1. Ankstyvose stadijose aktyvuojamos abiejų pusrutulių plačios sritys
2. Su praktika aktyvumas koncentruojasi kairiajame pusrutulyje
3. Galiausiai susiformuoja specializuotas neuroninis tinklas, optimizuotas skaitymui

Suaugusiųjų raštingumo poveikis smegenims

Įdomu tai, kad net suaugusiems įgijus skaitymo įgūdžius, jų smegenys patiria reikšmingus struktūrinius ir funkcinius pokyčius:

Strukturinis reorganizavimas

Dehaene ir kolegos (2010) atliko tyrimus su beraščiais suaugusiais, kurie mokėsi skaityti. Jie nustatė, kad:

1. Per 6 mėnesius mokantis skaityti, vizualinė žodžių formos sritis (VWFA) pradeda specializuotis žodžių atpažinimui
2. Baltosios medžiagos jungtys tarp vizualinių ir kalbos centrų tampa efektyvesnės
3. Pilkosios medžiagos tankis padidėja tam tikrose smegenų srityse

Krosmodalinė reorganizacija

Mokantis skaityti, keičiasi ir kitų jutimų apdorojimas:

1. Padidėja garsinio kalbos apdorojimo tikslumas
2. Gerėja garso-vaizdo integracijos procesai
3. Keičiasi net taktilinės informacijos apdorojimo būdai

Šie pokyčiai rodo, kad skaitymas „perima” ir reorganizuoja net ir tas smegenų dalis, kurios tradiciškai skirtos kitų modalumų informacijai apdoroti.

Skaitymo sutrikimai ir jų neurobiologinis pagrindas

Skirtumai tarp skaitančių ir neskaitančių žmonių smegenų ypač ryškūs nagrinėjant skaitymo sutrikimų, tokių kaip disleksija, neurobiologinius pagrindus.

Disleksija

Disleksija yra sutrikimas, pasireiškiantis specifiniais sunkumais mokantis skaityti, nepaisant normalaus intelekto ir tinkamų mokymosi sąlygų.

Neurologiniai disleksijos pagrindai

Tyrimai naudojant neuroimaging metodus atskleidė, kad disleksija siejama su:

1. Sumažėjusiu aktyvumu kairiojo pusrutulio temporoparietalinėje jungtyje, kuri dalyvauja grafofoneminiame konvertavime
2. Mažesniu aktyvumu vizualinėje žodžių formos srityje (VWFA)
3. Kompensaciniu padidėjusiu aktyvumu dešiniojo pusrutulio homologinėse srityse

Baltosios medžiagos skirtumai

Žmonės su disleksija turi struktūrinius baltosios medžiagos skirtumus:

1. Mažesnė fasciculus arcuatus mielinizacija
2. Silpnesnės jungtys tarp vizualinių ir kalbos centrų
3. Pažeistos jungtys tarp smegenėlių ir smegenų žievės

Įdomu tai, kad intensyvios skaitymo intervencijos gali padėti „peržengti” šiuos neurologinius apribojimus, sukuriant alternatyvius neuroninius tinklus.

Hiperleksija

Hiperleksija – priešingas disleksijai sutrikimas, kai žmogus turi išskirtinius žodžių dekodavimo įgūdžius, bet ribotą teksto supratimą. Dažnai pasitaiko autizmo spektro sutrikimų turintiems žmonėms.

Neurologiniai hiperleksijos pagrindai

Tyrimai rodo, kad hiperleksija siejama su:

1. Padidėjusiu aktyvumu vizualinėje žodžių formos srityje (VWFA)
2. Silpnesnėmis jungtimis tarp vizualinio žodžių atpažinimo ir semantinio apdorojimo centrų
3. Neįprastai stipriu pirminiu vizualiniu apdorojimu

Šie radiniai patvirtina, kad skirtingi skaitymo komponentai (dekodavimas vs. supratimas) remiasi skirtingais neuroniniais tinklais, kurie gali vystytis nevienodai.

Moderniųjų technologijų poveikis skaitymui ir smegenims

Šiuolaikinės technologijos keičia skaitymo įpročius ir pobūdį, o tai turi įtakos smegenų funkcijoms.

Skaitmeninis skaitymas vs. tradicinis skaitymas

Tyrimai rodo, kad skaitmeninis ir tradicinis skaitymas aktyvuoja šiek tiek skirtingus neuroninius tinklus:

Skirtingas smegenų aktyvumas

1. Skaitant iš ekrano, pastebimas mažesnis aktyvumas hipokampe – srityje, susijusioje su gilia mokymosi integracija
2. Skaitmeninis skaitymas aktyvuoja didesnį multitaskingo (daugiaprogramio režimo) tinklą smegenyse
3. Tradicinis skaitymas sukelia gilesnį aktyvumą semantinio apdorojimo srityse

Dėmesio skirtumai

Maryanne Wolf tyrimai rodo, kad:

1. Skaitmeninis skaitymas skatina „skanuojantį” dėmesio režimą
2. Tradicinis skaitymas skatina „gilesnius” dėmesio procesus
3. Nuolatinis skaitmeninis skaitymas gali formuoti „skaitmeninį smegenų fenotipą”

Naujos skaitymo formos

Naujos technologijos kuria ir naujas skaitymo formas, kurios aktyvuoja skirtingus neuroninius tinklus:

Hipertekstas

Hiperteksto skaitymas, kai tekstas turi aktyvias nuorodas į kitus tekstus:

1. Aktyvuoja sprendimų priėmimo tinklus prefrontalinėje žievėje
2. Padidina kognityvinio krūvio lygį
3. Skatina kitokią informacijos integracijos strategiją

Audioknygos

Klausantis audioknygų, aktyvuojami kitokie neuroniniai tinklai:

1. Didesnis aktyvumas pirminėje ir antrinėje klausos žievėje
2. Mažesnis aktyvumas vizualinio apdorojimo centruose
3. Skirtingas dėmesio kontrolės mechanizmo įsitraukimas

Tyrimai rodo, kad informacijos išlaikymo lygis audioknygas klausant ir tradiciškai skaitant yra panašus, tačiau aktyvuojami skirtingi neuroniniai keliai.

Išvados: skaitymo reikšmė smegenų vystymuisi

Skirtumai tarp skaitančių ir neskaitančių žmonių smegenų yra esminiai ir apima tiek struktūrinius, tiek funkcinius aspektus. Šie skirtumai nėra tik akademinio susidomėjimo dalykas – jie turi reikšmingą įtaką kognityviniams gebėjimams, mąstymo būdams ir net pasaulio suvokimui.

Skaitymo poveikis bendram kognityviniam vystymuisi

Skaitymas:

1. Gerina darbo atmintį ir dėmesio kontrolę
2. Stimuliuoja neuroplastiškumą visą gyvenimą
3. Plečia semantinius tinklus ir skatina subtilesnį kalbos supratimą
4. Gerina abstraktų mąstymą ir metakogniciją
5. Stiprina jungtis tarp skirtingų smegenų sričių

Ateities tyrimų kryptys

Šiuo metu vyksta intensyvūs tyrimai, siekiant geriau suprasti:

1. Kaip skirtingos rašto sistemos (alfabetinės, logografinės ir kt.) skirtingai veikia smegenų architektūrą
2. Kokius ilgalaikius poveikius smegenims turi naujieji skaitmeniniai skaitymo būdai
3. Kaip optimizuoti skaitymo mokymą, atsižvelgiant į smegenų neuroplastiškumo principus
4. Ar egzistuoja „optimalus” skaitymo būdas, maksimalizuojantis kognityvinę naudą

Skaitymas išlieka viena reikšmingiausių žmogaus veiklų, transformuojančių smegenis ir praplečiančių mąstymo galimybes. Neurotyrimų perspektyvoje, tai yra vienas įspūdingiausių „kultūrinio perėmimo” pavyzdžių, kai kultūrinis išradimas – raštas – pasinaudoja ir transformuoja esamas smegenų sistemas, sukurdamas visiškai naujus kognityvinius gebėjimus.