Jezična mreža mozga je opsežnija nego što se mislilo
- Objavljeno u Znanost
Neuroznanstvenici već desetljećima znaju da su specifične regije u lijevoj hemisferi mozga odgovorne za obradu jezika. Međutim, nova studija istraživača s MIT-a pokazuje da se obrada jezika događa i u mnogim drugim dijelovima mozga.
Koristeći podatke funkcionalne magnetske rezonancije (fMRI) više od 700 ljudi, istraživači su identificirali 17 dodatnih regija mozga koje, čini se, igraju ulogu u jeziku. Ove regije su raspršene po mozgu, uključujući dijelove malog mozga , hipokampusa i moždane kore, a čine oko 5 posto ukupnog volumena odraslog mozga - otprilike veličine velike jagode.
„Iako postoje sve te udaljene komponente, prilično je ograničen u smislu volumena. Ne treba vam toliko mozga za jezik“, kaže Evelina Fedorenko, izvanredna profesorica mozga i kognitivnih znanosti na MIT-u, članica MIT-ovog McGovern instituta za istraživanje mozga i glavna autorica studije.
Točno kako te regije doprinose obradi jezika još uvijek nije otkriveno, iako su istraživači postigli određeni napredak u određivanju funkcija cerebelarnih regija koje su identificirali.
Centri za obradu jezika u mozgu uključuju "Brocino područje", glavni centar u mozgu (smješten u donjem frontalnom režnju lijeve polutke) koji upravlja motoričkom kontrolom govora i planiranjem pokreta potrebnih za artikulaciju riječi, plus dodatne regije u lijevom frontalnom i temporalnom režnju mozga.
Znanstvenici su otkrili da neka od odgovarajućih područja desne hemisfere također doprinose obradi jezika, posebno socijalno-emocionalne komponente jezika.
Također je bilo naznaka da bi i drugi dijelovi mozga mogli biti uključeni u obradu jezika. Na početku svoje karijere, Fedorenko je u svojim jezičnim studijama često pokazivala aktivne moždane regije izvan kanonskih jezičnih centara, ali kaže da je bila obeshrabrena da ih uključi u svoje radove.
„Kad smo u početku počeli proučavati jezik, u prvih nekoliko radova pokušala sam biti sveobuhvatna i uključiti sve što se činilo dosljednim među sudionicima, a naišla sam na ogroman otpor“, kaže. „Ljudi bi govorili stvari poput: 'Pa, znamo da to nisu jezična područja, pa se molimo usredotočite na jezična područja.'“
U novoj studiji istraživači su željeli ponovno proučiti te snimke mozga i vidjeti mogu li sustavno identificirati jezične regije izvan standardnih područja za obradu jezika.
Kako bi to učinili, analizirali su podatke 772 osobe koje su skenirane u laboratoriju Eveline Fedorenko od 2013. godine. Svaki od ovih sudionika podvrgnut je zadatku poznatom kao lokalizator jezika, koji se koristi za određivanje lokacije područja za obradu jezika za svakog ispitanika.
Tijekom testa, sudionici čitaju ili slušaju rečenice, kao i nizove 'neriječi'. Za svaku osobu istraživači mjere razliku u jačini odgovora pri čitanju stvarnih rečenica ili besmislenih nizova. Smatra se da područja mozga koja jače rade tijekom rečenice rade nešto relevantno za jezik, posebno ako reagiraju dok čitaju i slušaju rečenice.
Prilikom pretraživanja jezičnih područja, istraživači obično koriste relativno strog statistički prag. U ovoj studiji, ublažili su prag i koristili neke ciljane pretrage u subkortikalnim područjima, u nadi da će pronaći sva područja koja mogu doprinijeti obradi jezika. Korištenjem blažeg praga i zumiranjem na područja sa slabim MRI signalom, pokušali su maksimizirati šanse za pronalaženje malih i slabo osjetljivih područja izvan ovog lijevog frontalnog temporalnog sustava.
Za oko 490 sudionika, istraživači su također imali podatke o tome kako je njihov mozak reagirao tijekom zadatka prostorne radne memorije, pamćenja lokacija bljeskajućih kvadrata na mreži. Ovaj zadatak angažira moždanu mrežu nazvanu "sustav višestrukih zahtjeva", koja se ne preklapa s ključnim jezičnim područjima.
Ovaj zadatak omogućio je istraživačima da se zapitaju reagira li neka od novoidentificiranih jezično osjetljivih regija specifično na jezik, a ne na općenitije kognitivne procese.
Od 17 novih jezičnih mjesta otkrivenih ovom studijom, pet se nalazi u malom mozgu, koji je uglavnom uključen u koordinaciju pokreta tijela.
„Područja koja reagiraju i na jezik i na neke druge zadatke mogla bi biti doista zanimljiva i važna jer možda rade nešto poput integriranja informacija iz različitih kortikalnih sustava“, kaže Fedorenko.
Također su pronašli jezično selektivne regije u medijalnom frontalnom korteksu, donjoj površini lijevog temporalnog režnja, hipokampusu i amigdali. Istraživači sada planiraju dalje proučavati kako bi te moždane regije mogle doprinijeti obradi jezika.