Neurolingwistyka

Neurolingwistyka to nauka zajmująca się kwestią reprezentacji języka w naszym mózgu,
czyli tym, jak i gdzie mózg magazynuje wiedzę o języku (lub językach), którym posługujemy
się przy mówieniu, czytaniu i pisaniu; oraz procesami, które zachodzą w mózgu, kiedy
nabywamy wiedzę o języku i używamy jej w życiu codziennym. Neurolingwiści próbują
znaleźć odpowiedzi na pytania takie jak: jaki czynnik umożliwia funkcjonowanie języka- co
sprawia, że nasz system komunikacji jest taki skomplikowany i odmienny od systemów
innych zwierząt? Czy użycie języka wymaga tego samego rodzaju neuronowego
przetwarzania co inne systemy kognitywne, tak jak muzyka czy matematyka? Gdzie mózg
przechowuje słowo, którego się nauczyliśmy? W jaki sposób słowo „przychodzi na myśl”,
kiedy go potrzebujemy (lub dlaczego czasami tego nie robi?)

W jaki sposób osoba dwujęzyczna przechodzi z jednego języka na drugi? Jak zapobiega
mieszaniu się języków? Jeśli uczy się dwóch języków od dzieciństwa, czym różni się jej
mózg od mózgu osoby, która zna tylko jeden język? Czy lewa półkula mózgu jest faktycznie
„językową półkulą”? Jeżeli ktoś straci umiejętność mówienia lub czytania w wyniku
uderzenia, lub innego obrażenia mózgu, w jaki sposób może nauczyć się z powrotem
mówić? Jakie rodzaje terapii mogą pomóc? Które nowoodkryte terapie wydają się
najbardziej obiecujące? Czy ludzie czytający od lewej do prawej (jak w angielskim lub
hiszpańskim) mają ulokowany ośrodek językowy w innym miejscu, niż ci co czytają od
prawej do lewej (jak w hebrajskim czy arabskim)? Jak sprawa się ma z językami, które
używają innych symboli niż nasz alfabet, na przykład chińskim lub japońskim? Czym różni
się mózg dyslektyka od mózgu kogoś, kto ma problemy z czytaniem?

Jak widać, neurolingwistyka jest mocno powiązana z psycholingwistyką, która zajmuje się
niezbędnymi procesami językowymi zachodzącymi przy mówieniu, nauce pierwszego i
innych języków, a także procesami językowymi zachodzącymi przy zaburzeniach w mowie i
trudnościach w czytaniu. Informacja o tych zaburzeniach została udostępniona przez
amerykańskie stowarzyszenie American Speech-Languag Hearing Association ( ASHA), pod
linkiem: http://www.asha.org/public/.

Jak ​​działa ​​nasz ​​mózg?

Mózg magazynuje informacje w sieciach komórek mózgowych (neuronach i komórkach
glejowych). Sieci te są połączone z częściami mózgu odpowiedzialnymi za kontrole ruchu
(również tego odpowiedzialnego za produkcję mowy) oraz zewnętrzne i wewnętrzne
odczucia (słuch, wzrok, dotyk). Połączenia w obrębie tych sieci mogą być silniejsze lub
słabsze, a informacja wysyłana przez daną komórkę może zwiększyć aktywność jej
sąsiednich komórek oraz hamować aktywność innych. Poprzez łączenie, komórki stają się
silniejsze. Gęsto połączone grupy komórek mózgowych przetwarzają informacje z różnych
obszarów, w wyniku czego, często dochodzi do sprzężenia zwrotnego. Wiele procesów jest
wykonywanych w tym samym momencie (mózg świetnie sobie radzi z wykonywaniem wielu
zadań równocześnie).

Nowe informacje oraz umiejętności zapisują się poprzez powstawanie połączeń i/lub zmianę
natężenia połączeń już istniejących. Zarówno bliskie, jak i odległe sieci połączonych
komórek mózgowych ukazują ich plastyczność http://merzenich.positscience.com/?page_id=143 – owe sieci ulegają ciągłym przemianom, umożliwiając nam w ten sposób naukę i regenerację (w pewnym stopniu) w razie obrażeń
mózgu. W przypadku ludzi cierpiących na afazję http://www.asha.org/public/speech/disorders/Aphasia.htm (utrata zdolności mowy w wyniku uszkodzenia mózgu) możliwa jest intensywna terapia i praktyka, w zależności od tego, jak
duże jest uszkodzenie. Na przykład przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) może
przynieść znaczną poprawę zarówno jeśli chodzi o mowę, jak i kontrolę nad ruchami;
zapraszamy do zapoznania się z sekcją „afazja” znajdującą się poniżej. Metody z użyciem
komputerów stają się coraz bardziej dostępne.

Gdzie​​ w​ ​mózgu​ ​znajdują ​​się​ ​struktury​ ​odpowiedzialne​ ​za​​funkcjonowanie ​​języka?

Trudno znaleźć odpowiedź na to pytanie ponieważ aktywność mózgu jest trochę jak
aktywność wielkiego miasta. Miasto jest zorganizowane w taki sposób, że mieszkańcy mają
dostęp do wszystkiego czego potrzeba do życia, jednak nie znajdą wszystkiego w jednym
miejscu. Materiały muszą dotrzeć w odpowiednim momencie w konkretne miejsce, potrzebni
są pracownicy, a następnie produkt jest rozsyłany dalej. Tak samo rzecz się ma z ludzkim
mózgiem. Nie możemy powiedzieć, że struktury odpowiedzialne za funkcjonowanie języka
zajmują jakieś konkretne miejsce w mózgu. Informacje o słowie docierają do nas z wielu
miejsc, w zależności od tego co dane słowo oznacza. Weźmy przykładowo słowo „jabłko”-
mamy tendencje do nieświadomego używania informacji o tym jak jabłko wygląda, pachnie i
smakuje.Tak więc słuchanie, rozmawianie i czytanie angażuje wiele struktur w mózgu.
Jednakże trzeba przyznać,że niektóre struktury mózgowe są bardziej zaangażowane w
procesy językowe niż inne.

Bez względu na to, jakim językiem i alfabetem się posługujemy, większość struktur
mózgowych niezbędnych do funkcjonowania języka mówionego i pisanego znajduje się po
lewej stronie kory mózgowej (lewa półkula). Wiemy o tym wszystkim, ponieważ najczęstszą
przyczyną afazji jest uszkodzenie lewej półkuli, nie prawej (faktem jest, że około 95 %
praworęcznych i 50 % leworęcznych osób). Znaczna część mózgu („istota biała”) składa się
z włókien łączących różne obszary mózgu ze sobą, ponieważ użycie języka (i myślenie)
wymaga natychmiastowej integracji informacji przechowywanych i przetwarzanych w wielu
różnych częściach mózgu.

Obszary po prawej stronie są za to niezbędne do efektywnej komunikacji i prawidłowego
zrozumienia mowy innych ludzi. Jeśli dana osoba jest dwujęzyczna, ale nie uczyła się dwóch
języków od dziecka, prawa półkula mózgu może być niejako bardziej zaangażowana w
używanie drugiego języka niż tego pierwszego. Mózg jest pod wieloma względami bardzo
plastyczny-jego układ zależy zarówno od naszych doświadczeń, jak i genetycznych
uwarunkowań. Przykładowo, wiele struktur odpowiedzialnych za słuch, jest używanych nie
tylko do przetwarzania języka mówionego, ale również do wizualizacji u ludzi głuchych od
urodzenia i tych, co ogłuchli w młodości (i nie mają implantów ślimakowych). Za to osoby
niewidome używają tych „wizualnych” obszarów do przetwarzania słów pisanych brajlem, pomimo faktu iż alfabet Braille’a jest czytany dotykiem. http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=the-reading-region

Dwujęzyczni rozmówcy wyrabiają sobie dodatkową umiejętność kontrolowania tego, którego
języka aktualnie używają i w zależności od kontekstu sytuacyjnego są w stanie ocenić, czy
mieszanie tych języków jest w danym momencie stosowne lub nie. Owe nabyte umiejętności
mogą być również przydatne w wielu innych sytuacjach.
http://www.nih.gov/researchmatters/may2012/05072012bilingual.htm

Afazja

Czym jest afazja? Czy mózg osoby chorej cofa się do punktu wyjścia, kiedy ta była jeszcze
dzieckiem? Mózg osoby mającej problemy z mówieniem i rozumieniem języka w wyniku
uszkodzenia wcale nie przypomina mózgu dziecka. Użycie języka wykorzystuje szeroką
wiedzę oraz nabyte umiejętności. Ludzie cierpiący na afazję, wciąż potrafią robić różne
rzeczy w ten sam sposób co inni dorośli, jednak jest też wiele takich rzeczy, których nie są w
stanie zrobić albo zrobią w sposób niezdarny. W rzeczywistości możemy wyodrębnić różne
wzorce utraconych i upośledzonych zdolności językowych u osób chorych.

Terapia oferuje pomoc ludziom cierpiącym na afazję, poprawę, a nawet odzyskanie
utraconych umiejętności. Dorośli, którzy w wyniku uszkodzenia mózgu zachorowali na
afazję, zdrowieją o wiele wolniej niż chore dzieci, jednak o ile mają dobrą stymulację
językową i nie mają dodatkowych udarów, wciąż się powoli rozwijają. W razie wątpliwości
należy się skonsultować z ASHA

(http://www.asha.org/public/speech/disorders/Aphasia.htm), stowarzyszeniem chorych na
afazje (http://aphasia.org/), Aphasia Hope (http://www.aphasiahope.org/), lub z Academy of
Aphasia (http://www.academyofaphasia.org/ClinicalServices/)

Dysleksja ​​i ​​jąkanie

A jak ma się sprawa w przypadku dysleksji lub dzieci mających problem z mówieniem
(nawet tych dobrze słyszących)? Dlaczego ludzie mają problemy z czytaniem? Badania
sugerują, że problem dyslektyków polega na błędnym przetwarzaniu języka na dźwięki.
Różnice genetyczne w mózgu zostały zidentyfikowane w rodzinach, w których występowała
dysleksja i zaburzenia w przyswajaniu języka. Badania na tym obszarze pomagają w
zrozumieniu tego, jak geny tworzą pierwotną „bazę” naszych mózgów. Są niezbite dowody
na to, że dobrze dobrana terapia dla dzieci mających problem z czytaniem i przyswajaniem
języka, oraz z jąkaniem się, przynosi zadowalające efekty. ASHA udostępnia pomocną
informację na temat zaburzeń pod linkiem: http://www.asha.org/public/speech/disorders/lbld.htm

Jak ​​zmieniały ​​się ​​teorie​ ​neurolingwistyczne?

W wyniku najnowszych badań wiele teorii neurolingwistycznych- zwłaszcza tych
dotyczących roli tradycyjnych ośrodków językowych (ośrodek Broka i Wernickiego)
znajdujących się w lewej półkuli mózgu, zostało zakwestionowanych, a w niektórych
przypadkach nawet obalonych. Prawdopodobnie najważniejsze odkrycia ostatnich badań to
1) wielkie sieci biorące udział w procesach językowych, pomimo faktu, iż w ich skład
wchodzą obszary znacznie oddalone od tradycyjnych ośrodków językowych 2) obszary
językowe biorące udział w przetwarzaniu informacji nie mającej nic wspólnego z językiem,

na przykład podczas słuchania muzyki http://www.youtube.com/watch?v=ZgKFeuzGEns, 3)
korelacje różnych obszarów mózgu z poszczególnymi językowymi zaburzeniami są znacznie
uboższe, niż się wcześniej wydawało. Te najnowsze informacje zostały odkryte dzięki
znacznemu ulepszeniu zdolności obserwowania tego, co się dzieje w mózgu osób w trakcie
mówienia i słuchania, oraz dzięki wieloletniej analizie szczegółowych danych dotyczących
afazji.

Jak​​ zmieniały ​​się ​​badania ​​nad ​​neurolingwistyką?

Przez ponad sto lat badania prowadzone nad neurolingwistyką były uzależnione od badań
nad zrozumieniem języka i produkcją mowy u osób cierpiących na afazję. Badanie
umiejętności językowych było uzupełniane przez „suche” dane wskazujące obszary mózgu,
które uległy uszkodzeniu. W celu zgromadzenia danych neurolodzy brali pod uwagę
utracone umiejętności oraz wyniki autopsji. Dzięki metodzie bezpośredniej stymulacji mózgu,
kilku pacjentów operowanych w celu załagodzenia groźnej epilepsji lub wyleczeniu guzów,
było poddanych badaniom, w trakcie, gdy chirurg pracował z dala od obszarów niezbędnych
dla funkcjonowania języka.

Pierwsze badania rentgenowskie (skany CAT i CT) oraz radiograficzne badania przepływu
krwi w mózgu (angiogramy) przyczyniły się do wzrostu liczby wykonywanych
eksperymentów i obserwacji badań nad afazją w 1970, jednak te dawały zaledwie suche
dane wskazujące położenie uszkodzonej części mózgu. Wczesne techniki obrazowania
mózgu pokazywały jedynie, które części mózgu uległy poważnemu uszkodzeniu lub mają
ograniczony przepływ krwi, nie potrafiły jednak wskazać, gdzie dokładnie odbywa się
bieżąca aktywność w mózgu, w związku z czym nie było możliwości śledzenia procesów
biorących udział w przetwarzaniu języka zarówno u zdrowych użytkowników języka, jak i
tych cierpiących na afazję. Badania nad zdrowymi użytkownikami języka w tamtym okresie
skupiało się na tym, która strona mózgu jest odpowiedzialna za przetwarzanie języka
pisanego, a która mówionego. Informacje na ten temat, można było zdobyć poprzez
laboratoryjne obserwacje, obejmujące czytanie i słuchanie w niesprzyjających warunkach,
na przykład słuchanie wielu różnych informacji w tym samym czasie (słuchanie
dychotomiczne).

Wraz z początkiem lat 90, zaszło wiele zmian w dziedzinie neurolingwistyki. Wraz z
rozwojem nowoczesnych technologii, przyszły nowe metody umożliwiające badaczom
porównanie mechanizmów przetwarzania języka u zdrowego użytkownika języka i chorego
oraz analizę tego, jak mózg kompensuje sobie obrażenia. Nowe technologie umożliwiły
również śledzenie aktywności mózgu podczas czytania, słuchania i mówienia. Możliwe jest
również zrobienie zdjęcia miejsca, w którym doszło do uszkodzenia, w wysokiej
rozdzielczości przestrzennej. Wysoka rozdzielczość przestrzenna jest możliwa dzięki
obrazowaniu rezonansu magnetycznego (MRI), który daje nam znakomity obraz
uszkodzonych części mózgu; warto również dodać, że skany CT uległy znacznym
ulepszeniom. Śledzenie bieżącej aktywności mózgu może być teraz wykonywane na wiele
sposobów. Do niektórych celów, najlepszą metodą jest wykrywanie elektrycznych i
magnetycznych sygnałów wysyłanych przez neurony między sobą poprzez użycie czujników
znajdujących się poza czaszką (funkcjonalny obraz rezonansu magnetycznego, fMRI;
elektroencefalografii, EEG, magnetoencefalografii, MEG, ERP). Inną metodą obserwowania sygnału optycznego, która umożliwia wykrywanie nagłych zmian, jest EROS. EROS polega
na tym, że tkanka nerwowa rozprasza światło podczerwone , które przenika do czaszki i
pokazuje, co się dzieje w mózgu. Trzeci typ metod zajmuje się śledzeniem zmian w
przepływie krwi do różnych obszarów mózgu, poprzez obserwowanie stężenia tlenu (BOLD)
lub zmianę sposóbu, w jaki krew wchłania światło bliskie podczerwieni (spektroskopia bliskiej
podczerwieni, NIRS). Aktywność mózgu może również ulegać tymczasowym zmianom na
skutek przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (stymulacja z zewnątrz czaszki, TMS), w
związku z czym naukowcy mogą obserwować skutki tej stymulacji na umiejętność mówienia,
czytania i rozumienia języka. NIRS, EROS, ERP i EEG to techniki pozbawione ryzyka, więc
można je bez obaw wykorzystywać do badań nad zdrowymi użytkownikami języka oraz
ludźmi cierpiącymi na afazje. TMS również jest bezpieczne.

Próba odkrycia, w jaki sposób informacje z różnych części mózgu łączą się ze sobą w czasie
rzeczywistym, jest bardzo skomplikowana, w związku z czym wykorzystuje się tu jeszcze
inne odkrycie. Za pomocą komputera, naukowcy zaczęli stymulować różne partie mózgu w
celu obserwacji zachowań mózgu w trakcie mówienia i czytania.

Badanie umiejętności ludzi cierpiących na afazję lub inne zaburzenia językowe również
bardzo przyczynia się do zrozumienia relacji język-mózg. Na przykład, testy składniowe,
połączone z dokładnym obrazowaniem mózgu, wykazały, że istnieją znaczne różnice w tym,
jakie partie mózgu były zaangażowane w posługiwanie się gramatyką. Co więcej,
zestawienie ludzi cierpiących na afazję, mówiących w różnych językach, pokazuje, że afazja
objawia się w każdym języku w inny sposób, w zależności od tego jakie występują rodzaje
błędów. Na przykład, w językach posiadających odrębną formę zaimków żeńskich i męskich,
lub męskich i żeńskich przymiotników, ludzie chorzy mogą błędnie przypisywać rodzaj,
natomiast w językach, w których odrębne formy nie występują, nie ma takiego problemu.