Novo istraživanje pokazuje kako mozak obrađuje jezik
Napredak u slikanju mozga napravljen u posljednjih 10 godina otkrio je da se vrlo složeni kognitivni zadaci poput obrade jezika ne oslanjaju samo na određene regije moždane kore, već i na puteve vlakana bijele tvari koji ih povezuju.
"Ovom novom tehnologijom znanstvenici su počeli shvaćati da u jezičnoj mreži postoji puno više putova povezivanja nego što smo prvotno mislili", rekao je Stephen Wilson, koji se nedavno pridružio odsjeku za govor, jezik i sluh na sveučilištu u Arizoni kao docent.
"Vjerojatno će imati različite funkcije jer mozak nije samo homogeni konglomerat stanica, ali nije bilo puno dokaza o tome kakve se informacije prenose na različitim putovima."
Radeći u suradnji sa svojim kolegama sa Sveučilišta Airzona, odjela za neurologiju Sveučilišta Kalifornija u San Franciscu i Znanstvenog instituta i sveučilišne bolnice San Raffaele u Milanu, Italija, Wilson je otkrio da ne samo da su putovi povezivanja važni za obrada jezika, ali oni su se specijalizirali za različite zadatke.
Dva područja mozga koja se nazivaju Brocina regija i Wernickeova regija služe kao glavna računalna središta u osnovi obrade jezika, s gustim snopovima živčanih vlakana koja ih povezuju. No dok je bilo poznato da su Broca i Wernicke povezani dvama putovima bijele tvari - jednim gornjim, jednim donjim - većina istraživanja usredotočila se na živčane stanice skupljene unutar samih dviju regija za obradu jezika.
Radeći s pacijentima koji pate od jezičnih oštećenja zbog raznih neurodegenerativnih bolesti, istraživači su koristili snimanje mozga i jezične testove kako bi utvrdili ulogu koju igraju dva puta. Njihova otkrića objavljena su u nedavnom izdanju znanstvenog časopisa Neuron.
"Ako imate oštećenja na donjem putu, imate oštećenja na leksikonu i semantici", rekao je Wilson. “Zaboravljate ime stvari, zaboravljate značenje riječi. Ali iznenađujuće, izuzetno ste dobri u konstruiranju rečenica. "
„S oštećenjem gornjeg puta, upravo je suprotno - pacijenti prilično dobro imenuju stvari, znaju riječi, mogu ih razumjeti, mogu ih se sjetiti, ali kad je riječ o otkrivanju značenja složene rečenice, oni su propasti «.
Studija označava prvi put da se pokazalo da gornji i donji trakt igraju različite funkcionalne uloge u obradi jezika, pišu autori.
Za razliku od mnogih drugih studija koje istražuju stečene jezične poremećaje, koji se nazivaju afazijama i obično su uzrokovani oštećenjem mozga, Wilsonov tim imao je priliku proučavati pacijente s vrlo specifičnim i promjenjivim stupnjem oštećenja mozga.
"Većina afazija uzrokovana je udarcima, a većina udaraca koji utječu na jezična područja vjerojatno bi utjecala na oba puta", rekao je Wilson. "Suprotno tome, pacijenti s progresivnim afazijama s kojima smo surađivali imali su vrlo rijetke i vrlo specifične neurodegenerativne bolesti koje selektivno ciljaju različita područja mozga, što nam omogućava razdvajanje doprinosa dvaju putova."
Kako bi otkrio koji od dva snopa živčanih vlakana čini što u obradi jezika, tim je kombinirao tehnologiju snimanja mozga magnetskom rezonancijom kako bi vizualizirao oštećena područja i zadatke za procjenu jezika testirajući sposobnost sudionika da shvate i proizvedu rečenice.
"Sudionicima studije dali bismo kratki scenarij i zamolili ih da ga upotpune onim što dolazi prirodno", rekao je Wilson. „Na primjer, ako sam vam rekao:‘ Čovjek je šetao željezničkom prugom. Nije čuo kako dolazi vlak. Što se dogodilo s čovjekom? ’Obično biste rekli:‘ Udario ga je vlak ’ili nešto slično. Ali pacijent s oštećenjem gornjeg puta mogao bi reći nešto poput ‘treniraj, čovječe, pogodi.’ Otkrili smo da donji put ima potpuno drugačiju funkciju, što je u značenju pojedinih riječi. «
Kako bi testirali razumijevanje značenja rečenice, istraživači su pacijentu predstavili rečenicu poput: "Djevojčica koja gura dječaka zelena je", a zatim pitaju koja od dvije slike točno prikazuje taj scenarij.
"Na jednoj bi se slici vidjela zelena djevojčica koja gura dječaka, a na drugoj djevojčica koja gura zelenog dječaka", rekao je Wilson. “Boje će biti iste, agenti će biti isti, a akcija ista. Jedina je razlika na kojeg glumca se boja odnosi? "
„Oni koji imaju samo niža oštećenja puta to jako dobro rade, što pokazuje da oštećenje tog puta ne ometa vašu sposobnost da koristite male funkcionalne riječi ili funkcionalne završetke na riječima da biste utvrdili odnos između riječi u rečenica."
Wilson je rekao da se većina prethodnih studija koje povezuju neurodegeneraciju određenih regija s kognitivnim deficitima usredotočila na oštećenje sive tvari, a ne na bijelu tvar koja međusobno povezuje regije.
"Naše istraživanje pokazuje da su nedostaci u sposobnosti obrade rečenica iznad i iznad svega što bi se moglo objasniti samo gubitkom sive tvari", dodao je Wilson. "To je prvo istraživanje koje je pokazalo da je oštećenje jednog glavnog puta više nego drugog glavnog puta povezano sa specifičnim deficitom u jednom aspektu jezika."
Izvor: Sveučilište u Arizoni
