Jauni pētījumi parāda, kā smadzenes apstrādā valodu
Smadzeņu attēlveidošanas sasniegumi pēdējo 10 gadu laikā ir parādījuši, ka ļoti sarežģīti kognitīvie uzdevumi, piemēram, valodas apstrāde, balstās ne tikai uz konkrētiem smadzeņu garozas reģioniem, bet arī uz baltās vielas šķiedras ceļiem, kas tos savieno.
"Ar šo jauno tehnoloģiju zinātnieki sāka saprast, ka valodu tīklā ir daudz vairāk savienojošu ceļu, nekā mēs sākotnēji domājām," sacīja Stīvens Vilsons, kurš nesen pievienojās Arizonas Universitātes runas, valodas un dzirdes zinātņu katedrai kā docents.
"Viņiem, iespējams, ir dažādas funkcijas, jo smadzenes nav tikai viendabīgs šūnu konglomerāts, bet nav bijis daudz pierādījumu par to, kāda veida informācija tiek pārvadāta dažādos ceļos."
Strādājot sadarbībā ar saviem kolēģiem Airzonas universitātē, Kalifornijas Universitātes neiroloģijas nodaļā, Sanfrancisko un Zinātniskā institūta un San Raffaele Universitātes slimnīcā Milānā, Itālijā, Vilsons atklāja, ka ne tikai savienojošie ceļi ir svarīgi valodas apstrāde, taču viņi specializējas dažādos uzdevumos.
Divas smadzeņu zonas, ko sauc par Brokas reģionu un Wernicke reģionu, kalpo kā galvenie skaitļošanas centri, kas ir valodas apstrādes pamatā, un blīvi nervu šķiedru saišķi savieno abus. Bet, lai gan bija zināms, ka Broca un Wernicke savieno divi baltās vielas ceļi - viens augšējais, viens apakšējais -, lielākā daļa pētījumu bija koncentrējušies uz nervu šūnām, kas sakopotas abos pašos valodas apstrādes reģionos.
Strādājot ar pacientiem, kuri cieš no valodas traucējumiem dažādu neirodeģeneratīvo slimību dēļ, pētnieki izmantoja smadzeņu attēlveidošanu un valodas testus, lai noskaidrotu abu ceļu lomu. Viņu atklājumi ir publicēti nesenajā zinātniskā žurnāla Neuron numurā.
"Ja jums ir bojāts apakšējais ceļš, jums ir bojājumi leksikonā un semantikā," sacīja Vilsons. “Jūs aizmirstat lietu nosaukumu, aizmirstat vārdu nozīmi. Bet pārsteidzoši, ka jūs ļoti labi veidojat teikumus. ”
“Ar augšējā ceļa bojājumu ir tieši otrādi - pacienti lietas nosauc diezgan labi, zina vārdus, var tos saprast, var atcerēties, bet, kad jāsaprot sarežģīta teikuma nozīme, viņi ir neizdosies. ”
Pētījums iezīmē pirmo reizi, kad tiek parādīts, ka augšējā un apakšējā traktātā valodas apstrādē ir atšķirīgas funkcionālās lomas, raksta autori.
Atšķirībā no daudziem citiem pētījumiem, kuros izmeklē iegūtos valodas traucējumus, kurus sauc par afāzijām un kurus parasti izraisa smadzeņu bojājumi, Vilsona komandai bija iespēja pētīt pacientus ar ļoti specifisku un mainīgu smadzeņu bojājumu pakāpi.
"Lielāko daļu afāziju izraisa insulti, un lielākā daļa insultu, kas ietekmē valodas reģionus, iespējams, ietekmētu abus ceļus," sacīja Vilsons. "Turpretī pacientiem ar progresējošām afāzijām, ar kuriem mēs strādājām, bija ļoti reti sastopamas un ļoti specifiskas neirodeģeneratīvas slimības, kas selektīvi ir vērstas uz dažādiem smadzeņu reģioniem, ļaujot mums atšķirt abu ceļu ieguldījumu."
Lai uzzinātu, kuru no diviem nervu šķiedru saišķiem valodas apstrāde veic, komanda apvienoja magnētiskās rezonanses smadzeņu attēlveidošanas tehnoloģiju, lai vizualizētu bojātās vietas un valodas novērtēšanas uzdevumus, pārbaudot dalībnieku spēju saprast un radīt teikumus.
"Mēs pētījuma dalībniekiem sniegsim īsu scenāriju un aicināsim viņus to papildināt ar dabisko," sacīja Vilsons. “Piemēram, ja es jums teicu:“ Cilvēks gāja pa dzelzceļa sliedēm. Viņš nedzirdēja vilciena nākšanu. Kas notika ar vīrieti? ’Parasti jūs sakāt:‘ Viņu notrieca vilciens ’vai kaut kas līdzīgs šīm līnijām. Bet pacients, kuram ir bojāts augšējais ceļš, varētu teikt kaut ko līdzīgu: "vilciens, cilvēks, sit." Mēs atklājām, ka apakšējam ceļam ir pavisam cita funkcija, kas ir atsevišķu vārdu nozīmē. "
Lai pārbaudītu teikuma nozīmes izpratni, pētnieki pacientam pasniedza šādu teikumu: “Meitene, kas stumj zēnu, ir zaļa”, un pēc tam jautā, kurš no diviem attēliem precīzi attēlo šo scenāriju.
"Vienā attēlā būtu redzama zaļa meitene, kas stumj zēnu, bet otrā - meitene, kas stumj zaļu zēnu," sacīja Vilsons. “Krāsas būs vienādas, aģenti būs vienādi, un darbība būs vienāda. Vienīgā atšķirība ir, uz kuru aktieri krāsa attiecas? ”
“Tie, kuriem ir tikai zemāki ceļa bojājumi, to dara ļoti labi, kas parāda, ka šī ceļa bojājumi netraucē jūsu spēju izmantot vārdiem mazos funkcionālos vārdus vai funkcionālās beigas, lai noskaidrotu attiecības starp vārdiem teikums. ”
Vilsons sacīja, ka lielākā daļa iepriekšējo pētījumu, kas saistīja noteiktu reģionu neirodeģenerāciju ar kognitīvo deficītu, ir koncentrējušies uz pelēkās vielas bojājumiem, nevis uz balto vielu, kas savieno reģionus savā starpā.
"Mūsu pētījums parāda, ka spēju apstrādāt teikumus trūkumi pārsniedz un pārsniedz to, ko varētu izskaidrot tikai ar pelēkās vielas zudumu," piebilda Vilsons. "Tas ir pirmais pētījums, kas parāda, ka viena galvenā ceļa bojājumi vairāk nekā otram galvenajam ceļam ir saistīti ar specifisku deficītu vienā valodas aspektā."
Avots: Arizonas Universitāte
