Kako se mozak puni u praznine jezika
Nova studija pokazuje da kada završite rečenice supružnika ili odgovorite na prazno pitanje, angažirate mozak-relejnu stanicu radi uspomena.
To je područje koje su do sada znanstvenici koji su proučavali jezik uglavnom zanemarivali, prema istraživačima sa Sveučilišta Kalifornija u Berkeleyu.
Iako se govor i razumijevanje jezika očito oslanjaju na naša sjećanja, većina studija na jezik i pamćenje gleda kao na zasebne funkcije mozga, zanemarujući svaku međusobnu povezanost, napominju istraživači.
U svom novom eksperimentu, psiholozi s Berkeleyja pokazuju da su pamćenje i jezik duboko povezani, putem hipokampusa, koji igra ključnu ulogu u memorijskim asocijacijama.
Smješten u središtu mozga, hipokampus djeluje poput usmjerivača za povezivanje srodnih uspomena - na primjer, boje, oblika, osjećaja, mirisa i okusa naranče - tako da možemo povezivati.
Uloga hipokampusa u povezivanju dolaznih riječi sa pohranjenim znanjem neophodna je u razumijevanju i generiranju značenja rečenice, prema istraživačima.
Nedavno je objavljeno da su pacijenti s oštećenjem hipokampusa imali točno onakvu vrstu simptoma kakvu bismo očekivali da je hipokampus uključen u jezične asocijacije: Problemi međusobnog povezivanja značenja riječi i izvlačenja kontekstualnih podataka iz rečenica i diskursa, rekli su istraživači.
"Veza između jezika i hipokampusa mogla bi biti objašnjenje za neke jezične deficite koje vidimo kod pacijenata koji nemaju oštećenja jezičnih područja mozga", rekla je bivša postdoktorandica sa Sveučilišta u Kaliforniji, Vitória Piai, danas viši istraživač na Sveučilištu Radboud u Nijmegenu u Nizozemskoj.
"Mislim da ćemo jednom kad započnemo proučavati jezik, kao što se to događa u stvarnom životu, otkriti da hipokampus čini više u službi jezika nego što smo prije mislili."
Za svoje istraživanje, istraživači su zabilježili neuronsku aktivnost pomoću elektroda umetnutih u hipokampus 12 ljudi dok su čuli popunjavanje praznih rečenica s očitim odgovorom: "Na primjer, pomeo je pod s ________".
U većine je ispitanika hipokampus pokazivao visoko sinkroniziranu aktivnost dok su ugađali pravi odgovor dok su slušali rečenice, ali prije nego što je prikazana slika odgovora. To je bio znak da regija u cijelom mozgu povezuje udruge kako bi smislila pravu riječ: u ovom slučaju, metlo, objasnili su istraživači.
Prema Piaiju, snimanje dubokog mozga snima milisekundu po milisekundu pucanja neurona, pokazujući točno kako se mozak u stvarnom vremenu nosi s jezikom.
Studije jezika najčešće koriste funkcionalnu magnetsku rezonancu (fMRI), koja mjeri protok kisika u mozgu, polagan proces koji ne dopušta istraživačima da mjere aktivnosti koje se odvijaju u djeliću sekunde, pojasnila je.
"Studije s fMRI pokazuju gdje bi se stvari mogle povezati, ali ne govori vam kako mozak sastavlja te stvari", rekao je Piai.
„Mislim da možete doći do pitanja„ kako “tek kad se počnete služiti elektrofiziologijom, koja ima izravniji odnos s živčanom aktivnošću u signalu nego što to ima deoksigenirana krv.Ovaj je eksperiment toliko uzbudljiv zbog mogućnosti da ćemo početi razumjeti jezik i memoriju na integriraniji način, započeti s ispitivanjem onako kako se stvarno događa. "
"Jezik je nešto za što se klasično gledalo da se razvija i javlja u korteksu, zbog čega imamo jezik, a štakori ga ne", rekao je koautor Robert Knight, profesor kalifornijskog sveučilišta u Berkeleyu, bivši šef Institut za neuroznanost Helen Wills.
“Unatoč činjenici da je područje hipokapala medijalnog dijela sljepoočnog režnja dobro poznato da je povezano s prostornim i verbalnim pamćenjem kod ljudi, dva su polja bila poput brodova koji trče u magli, nesvjesni da je tamo drugi brod. ”
U novoj studiji, provedenoj na pacijentima s epilepsijom koji su prolazili studije intrakranijalnih elektroda na Sveučilištu u Kaliforniji, Medicinskom centru Irvine i Medicinskom centru Sveučilišta Stanford kako bi pronašli izvor njihove abnormalne moždane aktivnosti, Piai je iskoristio dobro poznati učinak na ponašanje kako bi istražio uključenost hipokampusa u jezik. Snimala je samo s neepileptičke hemisfere mozga.
Prethodna proučavanja jezika pokazala su da ljudi brže ispunjavaju prazno kad rečenica ima samo jedan očit odgovor - "Zaključala je vrata s ________", na primjer - nego kad rečenica ima mnogo mogućih odgovora, poput "Došla je ovdje s ________. "
U novom istraživanju ispitanici su čuli rečenice od šest slogova, nakon čega je uslijedila pauza, a zatim kratki bljesak slike odgovora. Ispitanici su zamoljeni da imenuju sliku.
U 10 od 12 ispitanika samo su ograničene rečenice - one s jednim očitim odgovorom - uzrokovale nalet sinkroniziranih theta valova u hipokampusu, aktivnost karakteristična za hipokampus kada povezuje pamćenje.
"Vitória je pokazala da kad snimate izravno iz ljudskog područja hipokampusa, kako rečenica postaje sve ograničenija, hipokampus postaje aktivniji, u osnovi predviđajući što će se dogoditi", rekao je Knight. "Hipokampus je počeo stvarati ritmičku theta aktivnost koja je povezana s pristupom memoriji i obradom memorije."
Tijekom godina, Knight i drugi proučavali su moždanu aktivnost koristeći elektrode na površini mozga, takozvanu elektrokortiokografiju ili umetnutu u mozak, nazvanu intrakranijalno snimanje, i pokazali da memorijski neuroni vibriraju između jednog i 80 ciklusa u sekundi. Neuroni koji predstavljaju povezana sjećanja, međutim, titraju u ritmu "theta" u rasponu od četiri do osam ciklusa u sekundi.
Jedna je teorija da kada se aktivira jedan od ovih povezanih neurona, svi oni koji istodobno vibriraju istom frekvencijom, dajući nam sjećanje na povezana sjećanja. Miris naranče pokreće sliku u umu, okus i miris naranče i sve pozitivne ili negativne emocije povezane s narančom.
Slično tome, ograničena rečenica postupno će stvarati sinkronizirane vibracije među povezanim sjećanjima. Za rečenicu "Pometio je pod s ________", "pometeni" i "podni" pokreću sinkronizirane vibracije u različitim skupovima neurona koji kodiraju srodna sjećanja, preklapajući se s jedinom riječi usko vezanom uz oba: "metla".
Piai sumnja da kad čujemo neograničene rečenice, riječi ne dovode do povezanih ili preklapajućih asocijacija.
Nova otkrića mogla bi otvoriti potpuno novo područje istraživanja s intrakranijalnim snimkama kako bi se istražili detalji veze između jezika i pamćenja, rekao je Knight.
„Ova studija pokazuje da sjećanje doprinosi kako rečenica evoluira u vremenu; to je dio našeg jezičnog sustava u stvarnom vremenu, a ne rob jezičnog sustava ”, rekao je.
Studija je objavljena u časopisu Zbornik Nacionalne akademije znanosti.
Izvor: Kalifornijsko sveučilište Berkeley
