Навыки изготовления инструментов и речь развивались у человека одновременно

Новое исследование, основанное на визуализации деятельности мозга, подтвердило гипотезы учёных о том, что языковая деятельность возникла задолго до Человека разумного и была связана с изобретением первых мелких каменных орудий труда почти два миллиона лет назад.

В отличие от древних костей и каменных орудий, язык наших предков невозможно увидеть сегодня в виде окаменелостей. Исследователям приходиться лишь предполагать, каково его происхождение, на основе косвенных показателей. Говорит ли умение расписывать стены или создавать инструменты о способности к устной коммуникации?

За последние годы учёные добились в этом вопросе определённого прогресса. Серия исследований мозга, проведённая Дитрихом Стаутом (Dietrich Stout), археологом из университета Эмори в Атланте (Emory University), и Тьерри Шаминадом (Thierry Chaminade), когнитивного нейробиолога из университета Прованса (Université de Provence), показала, что для изготовления инструментов и речи задействуются аналогичные области мозга.

Стаут и Шаминад использовали в рамках своего исследования функциональную магнитно-резонансную томографию и позиторонно-эмиссионную томографию. При тестировании активации мозга, эксперт изготовлял простейшие инструменты, используя древние технологии, в то время как исследователи контролировали приток крови к мозгу.

Оказалось, что чем сложнее деятельность, тем больше общих областей мозга задействуется. Когда эксперт изготавливал орудия примитивным методом, используя олдувайские технологии, распространённые 2,5 миллиона лет назад, задействовалось небольшое количество отделов мозга. Но когда в ход пошли более сложные ашёльские технологии, применявшиеся всего 1,75 миллиона лет назад, связь между изготовлением инструментов и речевой деятельностью стала очевидной.

В новой работе, результаты которой были опубликованы в журнале PLoS ONE, археолог Натали Уомини (Natalie Uomini) и экспериментальный психолог Георг Мейер (Georg Meyer) из университета Ливерпуля (University of Liverpool) попытались развить предыдущие исследования.

Учёные применили методику, которая называется функциональная транскраниальная доплерография: она измеряет кровоток в коре головного мозга и, в отличие от МРТ и ПЭТ, портативна и может исследовать удалённый объект с помощью подключенного к голове устройства. С помощью такого подхода намного легче контролировать мозг испытуемого во время активной деятельности, например, во время физических нагрузок, необходимых для изготовления каменного орудия.

Учёные пригласили 10 экспертов по древним орудиям труда и дали им две разные задачи. Первая заключалась в том, чтобы создать ашёльское рубило, симметричный инструмент, который требует значительных усилий и мастерства для его изготовления. Процедура включает в себя формирование основного кремня с помощью другого камня.

Во время ношения фТД-монитора, испытуемый работал над инструментами в течение 30-секундного периода, чередующимися с периодами в 20 секунд, когда он просто сталкивал будущий инструмент и камень, не пытаясь получить результат.

Во втором задании испытуемых попросили молча придумать слова, начинающиеся с заданной буквы. В контрольные периоды люди просто отдыхали, не думая о словах.

Учёные обнаружили, что характер изменения кровотока в мозге во время критических первых десяти секунд каждого экспериментального периода (когда испытуемые придумывали свои первые слова или мысленно разрабатывали стратегии обработки каменного ядра) был очень похож и задействовал области мозга, отвечающие как за манипуляции руками, так и за речевую деятельность.

Более того, хоть у 10 испытуемых и были небольшие различия в мозговой деятельности, в основном она всегда была связана с активностью одних и тех же участков мозга.

По мнению исследователей, результаты эксперимента в очередной раз подтверждают гипотезу о тесной связи речи и изготовления инструментов древними людьми. Вероятно, речь и язык зародились примерно 1,75 миллиона лет назад.

"Это не обязательно означает, что наши предки говорили так же, как и мы сейчас, – считает Уомини. – Оба вида деятельности находились тогда на раннем этапе развития".

"Данная работа обеспечивает ещё одно доказательство соэволюции производства орудий и речевой деятельности, – говорит Стаут. – Тем не менее, остаётся ряд нерешённых вопросов, например, участвует ли корреляция между моторными навыками в создании инструментов и звуков речи, или же это – одни из высших когнитивных функций вроде символического поведения".