Így dolgozza föl agyunk a beszédet

Az emberekkel és más főemlősökkel foglalkozó tanulmányok alapján az idegkutatók már csak egy lépésre vannak attól, hogy egységes elméletet fogadjanak el azzal kapcsolatban, hogyan dolgozza föl az agy a beszédet és a nyelvet. Erről az elméletet egy évtizede kidolgozó amerikai kutató számolt be a Nature Neuroscience folyóirat hasábjain.

Josef Rauschecker, a washingtoni Georgetown Egyetem kutatója és munkatársa, Sophie Scott, a londoni University College idegkutatója kijelentette, hogy az emberi és az állati tanulmányok egyaránt megerősítették: a beszédet az agy két párhuzamos útvonal mentén dolgozza fel. Ezek mindegyike az alacsonyabb idegi központoktól a magasabbak felé fut.

A kutatók ezeket az útvonalakat a "mi" és a "hol" ágakként írják le, s ez a rendszer hasonló ahhoz, ahogy az agy a látási ingereket feldolgozza, csak más területeken helyezkedik el. Mindkét útvonal a jelek hallókéregben való feldolgozásával kezdődik. A hallókéreg az agy halántéklebenyének egy mély barázdájában helyezkedik el.

A "mi" útvonal által feldolgozott információ azután előre halad a halántéklebeny külső része mentén. Ennek az útvonalnak a feladata az összetett hallási ingerek felismerése, amelybe beletartoznak a kommunikációs hangok és a jelentésük (szemantika).

A "hol" útvonal jórészt a fali lebenyben fut, a halántéklebeny fölött, és ez dolgozza fel a hang térbeli jellegzetességeit (a helyét és a térbeli mozgását), de szerepet játszik a beszéd közbeni visszacsatolásban is.

A hallási érzékelés, azaz a hanginformáció feldolgozása és értelmezése anatómiai struktúrákhoz kötődik. A magasabb rendű neuronok kizárólag az összetettebb hangokra válaszolnak, többek közt azokra, amelyek a beszédfelismerésben használatosak.

A hallás- és beszédérzékelésben részt vevő agyterületek a bal és a jobb agyféltekében. Zöld színnel a halántéklebenyben lévő hallóközpontot jelölték. A nyilak a feldolgozási útvonalakat mutatják

A mostani cikkben az emberekkel és más főemlősökkel kapcsolatos tanulmányokat is áttekintették. Emberek esetében a kutatók úgynevezett funkciós mágneses rezonancia képalkotást (fMRI) alkalmaztak, hogy a beszédfelismerési kísérletek közben megfigyeljék az aktivitás áttevődését az egyes agyterületek között. A nem ember főemlősöknél (rendszerint rhesus majmoknál) az egysejtes mérés technikáját használták, amellyel egyetlen neuronban (idegsejtben) lejátszódó változások is követhetők.

Mindkét esetben fajspecifikus kommunikációs hangokat használtak ingerlésre, azaz embereknél beszédet, majmoknál rhesusmajom-kiáltásokat. Noha a beszédet és a nyelvet egyedülálló emberi képességnek tartják, az agy nyelvfeldolgozását megjelenítő kép arra utal, hogy a nyelvnek olyan idegi mechanizmusokból kellett kialakulnia az evolúció folyamán, amelyek - legalább részben - megvannak az állatokban is.

A kutatási eredményeknek gyakorlati haszna is lehet. A beszédértés nehézsége például jelentős probléma az autistáknál, a skizofréniában szenvedő betegek pedig olyan hangokat hallanak, amelyek nem léteznek. Rauschecker abban bízik, hogy a hangfeldolgozással kapcsolatos kutatások előbb utóbb elvezetnek e kórképek hatékonyabb kezeléséhez is.