Új kutatás bemutatja, hogy az agy hogyan dolgozza fel a nyelvet
Az agyi képalkotás terén az elmúlt 10 évben elért eredmények azt mutatták, hogy az olyan rendkívül összetett kognitív feladatok, mint a nyelvfeldolgozás, nemcsak az agykéreg egyes régióira támaszkodnak, hanem az őket összekötő fehéranyag-szál útvonalaira is.
"Ezzel az új technológiával a tudósok elkezdték rájönni, hogy a nyelvi hálózatban sokkal több összekötő út létezik, mint azt eredetileg gondoltuk" - mondta Stephen Wilson, aki nemrég csatlakozott az Arizonai Egyetem beszéd-, nyelv- és hallástudományi tanszékéhez. egyetemi adjunktus.
"Valószínűleg különböző funkcióik vannak, mert az agy nem csak homogén sejt konglomerátum, de nem sok bizonyíték volt arra vonatkozóan, hogy milyen információt hordoznak a különböző utak."
Együttműködve kollégáival az Airzonai Egyetemen, a San Francisco-i Kaliforniai Egyetem neurológiai tanszékén, valamint az olasz milánói San Raffaele Tudományos Intézet és Egyetemi Kórházban, Wilson felfedezte, hogy nemcsak az összekötő utak fontosak a nyelvfeldolgozás, de különféle feladatokra szakosodtak.
Két agyi terület, amelyet Broca régiónak és Wernicke régiójának neveznek, a nyelvfeldolgozás mögött álló fő számítási központok, sűrű idegszál-kötegek kötik össze a kettőt. De bár ismert volt, hogy a Broca és a Wernicke-eket két fehérállomány-út köti össze - egy felső, egy alsó -, a legtöbb kutatás magukra a két nyelvfeldolgozó régióba tömörült idegsejtekre összpontosított.
A különféle neurodegeneratív betegségek miatt nyelvi zavarokban szenvedő betegekkel dolgozva a kutatók agyi képalkotás és nyelvi tesztek segítségével állapították meg a két út szerepét. Eredményeiket a Neuron tudományos folyóirat friss számában teszik közzé.
"Ha károsodik az alsó útvonal, akkor károsodik a lexikon és a szemantika" - mondta Wilson. „Elfelejted a dolgok nevét, elfelejted a szavak jelentését. De meglepő módon rendkívül jó a mondatok összeállításában. ”
„A felső út károsodásával az ellenkezője igaz - a betegek elég jól megnevezik a dolgokat, ismerik a szavakat, megértik, emlékezhetnek rájuk, de amikor egy összetett mondat jelentését kell kitalálni, akkor nem fog sikerülni. ”
A tanulmány először mutatja be, hogy a felső és az alsó traktusok eltérő funkcionális szerepet játszanak a nyelv feldolgozásában - írják a szerzők.
Sok más tanulmánytól eltérően, amelyek a szerzett nyelvi rendellenességeket vizsgálják, amelyeket afáziának neveznek, és amelyeket általában az agy károsodása okoz, Wilson csapatának lehetősége volt nagyon specifikus és változó mértékű agykárosodásban szenvedő betegek vizsgálatára.
"A legtöbb afáziát stroke okozza, és a nyelvi régiókat érintő stroke többsége valószínűleg mindkét utat érintené" - mondta Wilson. "Ezzel szemben a progresszív afáziában szenvedő betegeknél, akikkel dolgoztunk, nagyon ritka és nagyon specifikus neurodegeneratív betegségek voltak, amelyek szelektíven célozták meg a különböző agyi régiókat, lehetővé téve számunkra, hogy szétválasszuk a két út hozzájárulását."
Annak kiderítésére, hogy a két idegrostköteg közül melyik mit csinál a nyelvfeldolgozásban, a csapat a mágneses rezonancia agyi képalkotó technológiát ötvözte a sérült területek és a nyelvértékelési feladatok vizualizálására, tesztelve a résztvevők képességét a mondatok megértésére és előállítására.
"Rövid forgatókönyvet adunk a tanulmány résztvevőinek, és megkérjük őket, hogy egészítsék ki azzal, ami magától értetődik" - mondta Wilson. - Például, ha azt mondtam önnek: „Egy férfi sétált a vasúti síneken. Nem hallotta a vonat érkezését. Mi történt az emberrel? ’Általában azt mondanád, hogy’ elütötte a vonat ’, vagy valami ilyesmi. De a felső utat károsító beteg mondhat olyasmit, hogy „vonat, ember, ütés.” Azt tapasztaltuk, hogy az alsó út teljesen más funkcióval rendelkezik, ami egyetlen szavak jelentése. ”
A mondat jelentésének megértésének tesztelésére a kutatók olyan mondatot mutattak be a betegnek, mint: „A lány, aki nyomja a fiút, zöld”, majd megkérdezik, hogy a két kép közül melyik ábrázolja pontosan ezt a forgatókönyvet.
"Az egyik képen egy zöld lány, aki egy fiút nyom, a másik pedig egy zöld fiút toló lányt mutat" - mondta Wilson. „A színek megegyeznek, az ügynökök és a cselekvés ugyanaz. Az egyetlen különbség az, hogy melyik színészre vonatkozik a szín?
„Azok, akiknek csak alacsonyabb az útvonalkárosodásuk, nagyon jól csinálják ezt, ami azt mutatja, hogy ennek az útnak a károsodása nem zavarja azt a képességet, hogy a szavak közötti kis funkció szavakat vagy funkcionális végződéseket használja a szavak közötti kapcsolatok kitalálására. mondat."
Wilson elmondta, hogy a korábbi régiók neurodegenerációját és a kognitív deficitet összekapcsoló legtöbb tanulmány a szürkeállomány károsodására összpontosított, nem pedig a fehér anyagra, amely a régiókat összekapcsolja egymással.
"Vizsgálatunk azt mutatja, hogy a mondatok feldolgozásának képességében rejlő hiányok meghaladják mindazokat, amelyek pusztán a szürkeállomány elvesztésével magyarázhatók" - tette hozzá Wilson. "Ez az első olyan tanulmány, amely kimutatta, hogy az egyik fő út több, mint a másik fő károsodása a nyelv egyik aspektusának sajátos hiányával jár."
Forrás: Arizonai Egyetem
