Noile cercetări arată cum creierul procesează limbajul
Progresele în imagistica creierului realizate în ultimii 10 ani au arătat că sarcinile cognitive foarte complexe, cum ar fi prelucrarea limbajului, se bazează nu numai pe anumite regiuni ale cortexului cerebral, ci și pe căile de fibre de substanță albă care le leagă.
„Cu această nouă tehnologie, oamenii de știință au început să-și dea seama că, în rețeaua lingvistică, există mult mai multe căi de conectare decât am crezut inițial”, a spus Stephen Wilson, care sa alăturat recent departamentului de științe ale vorbirii, limbajului și auzului al Universității din Arizona. profesor asistent.
„Este probabil ca acestea să aibă funcții diferite, deoarece creierul nu este doar un conglomerat omogen de celule, dar nu au existat o mulțime de dovezi cu privire la ce tip de informații sunt transportate pe diferite căi.”
Lucrând în colaborare cu colegii săi de la Universitatea Airzona, departamentul de neurologie de la Universitatea din California, San Francisco și Institutul Științific și Spitalul Universitar San Raffaele din Milano, Italia, Wilson a descoperit că nu numai căile de legătură sunt importante pentru procesarea limbajului, dar sunt specializați în diferite sarcini.
Două zone cerebrale numite regiunea Broca și regiunea Wernicke servesc drept principali hub-uri de calcul care stau la baza procesării limbajului, cu pachete dense de fibre nervoase care leagă cele două. Dar, deși se știa că Broca și Wernicke sunt conectate prin două căi de substanță albă - una superioară, una inferioară - majoritatea cercetărilor s-au concentrat asupra celulelor nervoase grupate în interiorul celor două regiuni de procesare a limbajului.
Lucrând cu pacienți care suferă de deficiențe de limbaj datorate unei varietăți de boli neurodegenerative, cercetătorii au folosit imagini cerebrale și teste de limbaj pentru a-și da seama de rolurile jucate de cele două căi. Descoperirile lor sunt publicate într-un număr recent al revistei științifice Neuron.
"Dacă aveți daune la calea inferioară, aveți leziuni și semantică", a spus Wilson. „Uiți numele lucrurilor, uiți sensul cuvintelor. Dar, în mod surprinzător, sunteți extrem de priceput la construirea frazelor.
„Cu deteriorarea căii superioare, opusul este adevărat - pacienții numesc lucrurile destul de bine, știu cuvintele, le pot înțelege, le pot aminti, dar atunci când vine vorba de a afla sensul unei propoziții complexe, ei sunt va eșua. ”
Studiul marchează pentru prima dată când s-a demonstrat că tractele superioare și inferioare joacă roluri funcționale distincte în procesarea limbajului, scriu autorii.
Spre deosebire de multe alte studii care investighează tulburările de limbaj dobândite, care se numesc afazii și de obicei cauzate de leziuni ale creierului, echipa lui Wilson a avut ocazia să studieze pacienții cu grade foarte specifice și variabile de leziuni cerebrale.
"Cele mai multe afazii sunt cauzate de accidente vasculare cerebrale, iar majoritatea accidentelor vasculare cerebrale care afectează regiunile lingvistice probabil ar afecta ambele căi", a spus Wilson. In contrast, pacientii cu afazii progresive cu care am lucrat au avut boli neurodegenerative foarte rare si foarte specifice care vizeaza selectiv diferite regiuni ale creierului, permitandu-ne sa distrugem contributiile celor doua cai.
Pentru a afla care dintre cele două pachete de fibre nervoase face ceea ce face în procesarea limbajului, echipa a combinat tehnologia de imagistică a creierului prin rezonanță magnetică pentru a vizualiza zonele deteriorate și sarcinile de evaluare a limbajului testând capacitatea participanților de a înțelege și de a produce propoziții.
„Le-am oferi participanților la studiu un scurt scenariu și le-am cere să îl completeze cu ceea ce vine în mod natural”, a spus Wilson. „De exemplu, dacă ți-aș spune:„ Un bărbat mergea de-a lungul căilor ferate. Nu a auzit venind trenul. Ce s-a întâmplat cu bărbatul? ”De obicei, ai spune:„ A fost lovit de tren ”sau ceva de-a lungul acelor linii. Dar un pacient cu leziuni ale căii superioare ar putea spune ceva de genul „tren, om, lovit.” Am constatat că calea inferioară are o funcție complet diferită, care este în sensul cuvintelor unice ”.
Pentru a testa înțelegerea semnificației unei propoziții, cercetătorii i-au prezentat pacientului o propoziție de genul: „Fata care îl împinge pe băiat este verde” și apoi a întrebat care dintre cele două imagini a descris cu acuratețe scenariul respectiv.
„O fotografie arăta o fată verde care împinge un băiat, iar cealaltă arăta o fată care împinge un băiat verde”, a spus Wilson. „Culorile vor fi aceleași, agenții vor fi la fel, iar acțiunea este aceeași. Singura diferență este, cărui actor i se aplică culoarea? ”
„Cei care au daune doar pe calea inferioară se descurcă foarte bine în acest sens, ceea ce arată că deteriorarea căii respective nu interferează cu abilitatea ta de a folosi cuvintele funcționale mici sau finalurile funcționale ale cuvintelor pentru a afla relațiile dintre cuvintele dintr-o propoziții.“
Wilson a spus că majoritatea studiilor anterioare care leagă neurodegenerarea unor regiuni specifice cu deficitele cognitive s-au concentrat mai degrabă asupra deteriorării substanței gri, decât asupra substanței albe care leagă regiunile între ele.
„Studiul nostru arată că deficiențele în capacitatea de a procesa propoziții sunt dincolo de orice ar putea fi explicat doar prin pierderea de substanță cenușie”, a adăugat Wilson. „Este primul studiu care arată că deteriorarea unei căi majore mai mult decât cealaltă cale majoră este asociată cu un deficit specific într-un aspect al limbajului.”
Sursa: Universitatea din Arizona
