Это различие предполагает, что начинающие ученики вольны пробовать разные подходы к решению одной задачи. При решении более трудных задач в дополнение к упомянутым зонам коры активируются многие другие области в левом полушарии. Высшая математика, такая как тригонометрия или дифференциальное исчисление, не подвергалась тщательному изучению, но исследователи считают, что эти способности встраиваются в системы мозга, отвечающие за символические и пространственные манипуляции.

В некотором смысле это подтверждает афоризм Эвклида о геометрии, который гласит, что «здесь нет царского пути для обучения». Математика – это невероятно сложная система, одно из великих достижений человечества, и удивительно, что к ее пониманию и использованию привлекаются механизмы мозга, обычно отвечающие за сочинение историй и движение глаз. Это настоящий подвиг адаптации мозга к окружающей среде, о котором наши предки не могли даже мечтать.

Человеческий мозг принял свою нынешнюю форму еще до того, как было написано первое слово. За 5000 лет, прошедших после создания первого алфавита, наш мозг мало изменился. Поэтому при чтении, как и при сложных математических вычислениях, используются связи, которые первоначально развивались для выполнения других функций. Сканирование мозга начинает давать информацию о механизмах, участвующих в процессе чтения. У детей, которые учат алфавитные языки, такие как английский, схема активизации разных областей мозга изменяется в последовательности, отражающей определенные этапы развития. Эти этапы следуют по другой траектории у детей с дислексией, а также у детей, которые учатся читать по-китайски. Очевидно, что дорога к грамотности проходит по разным маршрутам, и некоторые из них могут быть более гладкими для одного ребенка, чем для другого. Правильный выбор языка повышает шансы на хороший результат.

В самом элементарном смысле чтение представляет собой понимание связного смысла слов и других знаков на бумаге. В западных языках эти знаки представлены буквами, а в китайском языке – иероглифами. Большинство детей начинает учиться читать и писать в возрасте 5–6 лет. За годы практики этот процесс становится автоматическим и почти не требует усилий. Как выяснили неврологи с помощью технологии сканирования мозга у взрослых, во время чтения мозг проявляет активность в многих областях. Это лобные доли, мозжечок и участок, где височная доля встречается с теменной и затылочной долями. Одним особенно важным участком является веретенообразная извилина в левой нижней части височной коры. Эта извилина играет ключевую роль в распознавании письменного языка (поэтому ее иногда называют областью визуальных словоформ). Она проявляет активность, когда человеку показывают слова («пес») или группы букв, которые напоминают слова, но не являются ими («пус»). Это разграничение не связано только с произношением. Китайские иероглифы состоят из штриховых узоров без строго определенного произношения; вы не можете «озвучить» написание китайского слова, но просто должны знать его. Однако бессмысленные иероглифы, напоминающие обычные слова, тоже активируют область визуальных словоформ у китайских читателей.

Распознавание словоформ приходит с опытом. Этот навык является одним из примеров более общей способности нижней височной коры визуально распознавать объекты (см. главу 10). Некоторые нейроны активируются, когда человек или обезьяна видит конкретные объекты, такие как цветок, рука, обезьянья морда или человеческое лицо. Нейронная обработка лиц происходит в правом полушарии. «Лицевые нейроны» в нижней височной коре довольно специфичны и реагируют только на лица, а не на отдельные черты, искаженные образы лиц или даже перевернутые маски. Распознавание более вероятно, если объект знаком или важен для наблюдателя. Например, часть той области, которая специализируется на распознавании лиц, также реагирует на определенные модели автомобилей в мозге автомобильного эксперта.

Большинство природных объектов выглядит одинаково при наблюдении с левой или с правой стороны. Возможно, поэтому у животных и людей часто происходит путаница зеркальных образов. Мозг вашего ребенка, как и ваш мозг, оптимизирован для быстрых решений повседневных визуальных проблем, но на протяжении почти всей эволюции нашего вида эти проблемы не включали чтение. Большую часть времени для нас нет никакого преимущества в различении видов на предмет с левой и правой стороны, поэтому правая доля нижней височной коры не настроена на автоматическое распознавание асимметрии и таким образом не участвует в процессе чтения.

Попытки нижней височной коры вашего ребенка включиться в процесс чтения могут представлять проблему, поскольку слова и буквы изобилуют асимметричными образами. При чтении важна способность различать зеркальные образы, например, чтобы отличить буквы b от d или am от ma. Таким образом, мозг должен подавлять естественную склонность воспринимать вид слева и справа как одинаковый, что может объяснять, почему мозг многих людей плохо приспособлен к быстрому чтению. Путаница зеркальных изображений нарушает распознавание букв и слов и в некоторых случаях объясняет трудности при первоначальном обучении чтению.

Поскольку естественные симметричные объекты, например лица, выглядят примерно одинаково с обеих сторон, мозг пользуется наиболее эффективной стратегией распознавания, подразумевая вид слева и справа как одно и то же. Преодоление естественной склонности считать зеркальные образы эквивалентными является важной вехой для начинающих читателей. В детских садах способность различать левую и правую руку ассоциируют с готовностью к чтению, притом дети в этом возрасте часто пишут буквы наоборот. Связь между распознаванием левой и правой стороны и способностью к чтению исчезает к первому классу, указывая на то, что большинство детей справляется с этой проблемой к 6 годам. К этому времени юные читатели все больше полагаются на зоны в левой лобной и височной доле. С другой стороны, дети с дислексией часто путают левую сторону с правой, а также испытывают трудности в различении зеркальных образов. Вероятно, по этой причине дислексики часто сохраняют способность к зеркальному написанию букв, которую утрачивает большинство детей.

Хотя обезьяны не умеют читать, они разделяют с вашим ребенком естественную склонность к визуальной симметрии. Исследования на обезьянах показывают, что подавление этой склонности связано с изоляцией нижней части правой височной коры. Как и большинство животных, обезьяны с трудом различают правые и левые асимметричные символы. Если их нижняя височная кора повреждена, они не хуже, а иногда даже лучше справляются с этой задачей. Судя по всему, она заключается в преодолении естественной склонности нижней височной коры к распознаванию форм.

Правая часть нижней височной коры может быть причиной затруднений при обучении чтению. Одна группа исследователей показывала слова англоязычным читателям в возрасте от 6 лет и старше. У начинающих читателей во время чтения активируется нижняя височная кора как в левом, так и в правом полушарии.