A nyelvre szakosodik a vak emberek látókérge

Először sikerült kimutatni, hogy a vakon született emberek agyában a látásért felelős agyterület más feladat után néz, és "benevez" a nyelvi ingerek feldolgozásáért való versenybe. Ez újabb látványos bizonyíték arra, hogy az agy nem egy "lapra szerelt bútor", hanem a körülmények hatására jelentősen eltérhet genetikai programjától.

Amikor az agy érzékszervi ingerekhez jut, mint amilyen a reggeli kávé illata vagy a dudáló autó hangja, az inger a megfelelő agyterületre továbbítódik. A kávéillat a szaglókéregbe kerül, míg a hangokat a hallókéreg dolgozza fel. Ez a munkamegosztás arra utal, hogy az agy szerkezete előre meghatározott, genetikai programot követ. Ugyanakkor egyre több a bizonyíték arra, hogy egyes agyi területek olyan funkciókat is átvehetnek, amelyek genetikusan nincsenek ahhoz a területhez rendelve. Agykutatók 1996-ban kiemelkedő jelentőségű vizsgálatot végeztek el, amelyben látásukat gyermekkorban elveszített embereket figyeltek meg. Azt mutatták ki, hogy a látókéreg részt vehet nem látással összefüggő feladat, például a Braille-olvasás elvégzésében is.

A Massachusetts Institute of Technology (MIT) vizsgálata most azt igazolta, hogy a látókéreg egyes részei vakon születettek agyában nyelvfeldolgozással kapcsolatos feladatokat látnak el. A vizsgálat arra következtetésre jutott, hogy a látókéreg egészen nagy mértékű alkalmazkodásra képes - a látási ingerek feldolgozásáról képes átállni a nyelvi ingerek feldolgozására. Az eredmények gyökeresen felforgatják azt az elképzelést is, amely szerint a nyelvfeldolgozás csak a genetikusan kifejezetten erre a célra programozott agyi területeken mehet végbe.

- Az agy nem olyan, mint valami lapra szerelt bútor. A fejlődése nem szigorúan előre meghatározott pályát jár be, hanem inkább olyan, mint egy önmagát felépítő szerszámosláda, amelynek a felépülését nagyban befolyásolja az, hogy fejlődésünk során milyen tapasztalatok érnek bennünket - mondja Marina Bedny, a MIT posztdoktor kutatója az agykutatórészlegről, a vizsgálat vezetője. A vizsgálatot a a Proceedings of the National Academy of Sciences című lapban publikálták.

Rugalmas összeköttetések

Az agykutatók már több mint egy évszázada tudják, hogy a nyelv produkciójához és megértéséhez két agyi terület szükséges: a Broca- és a Wernicke-mező. Úgy vélték, hogy ezek a mezők természetüknél fogva olyan tulajdonságokkal rendelkeznek (a sejtek speciális belső elrendezettsége és a többi agyi területtel való összeköttetések), amelyek miatt ezek a területek egyedülállóan alkalmassá váltak a nyelvfeldolgozásra.

A többi funkcióhoz - például a látáshoz és a halláshoz - is külön feldolgozóközpont társul az érzőkérgekben. Ugyanakkor korábbi állatkísérletek (az MIT agykutató-professzora, Mriganka Sur laboratóriumában) azt igazolták, hogy az érzékelésért felelős agyi területek más típusú érzékelés ingereit is képesek feldogozni, ha azokat az élet korai szakaszában sebészi beavatkozással odairányítják. Például ha a szemet összekapcsolják a hallókéreggel, akkor ez az agyi terület hangok helyett a képeket fogja feldolgozni.

A nyelvfeldolgozás rugalmasságára vonatkozóan idáig nem létezett bizonyíték. Korábbi vizsgálatok mutattak ki aktivitást a bal látókéregben születésük óta vak személyek agyában verbális feladatok végzése, például Braille-olvasás közben, de senki nem mutatott eddig rá arra, hogy e mögött teljes értékű nyelvfeldolgozás rejtőzhet.

Bedny és munkatársai, köztük Rebecca Saxe és Alvaro Pascual-Leone, a Harvard Medical School (Harvard Orvostudományi Egyetem) neurológia professzora vizsgálata arra irányult, vajon vak emberek látásért felelős agyi területeit be lehet-e vonni összetettebb nyelvi feladatok elvégzésébe, mint amilyen a mondatszerkezet feldolgozása és szavak jelentésének elemzése.

Ebből a célból a kutatók vak kísérleti személyek agyáról készítettek felvételeket (mágnesesrezonancia-vizsgálattal), miközben mondatértési feladatot végeztek. A kutatók azt feltételezték, hogy ha a látókéreg részt vesz a nyelvfeldolgozásban, akkor azoknak az agyi területeknek ugyanolyan érzékenységet kell mutatniuk a nyelvi információra, mint amilyen a nyelvfeldolgozás klasszikus területei, a Broca- és Wernicke-mezők esetében megfigyelhető.

Eredményeik szerint ez így is történik. Bedny szerint a látásért felelős agyi régiók pontosan olyan érzékenyek voltak a mondatszerkezetre és a szavak jelentésére, mint a nyelvfeldolgozás klasszikus területei. A kutató szerint elképzelni is döbbenetes, hogy ezek az agyi területek a látásról átváltanak a nyelvre. Ezek szerint az egyes agyi területek alapfunkciója csak lazán meghatározott, és a tapasztalatok igen nagy mértékben hathatnak egy bizonyos agyszövetrész működésére - mondja.

Bedny megjegyzi, a kutatás nem cáfolja azt, hogy az emberi agyban a nyelvi funkciókért a Broca- és a Wernicke-mezők felelősek. "Nem azt mutattuk ki, hogy a nyelvfeldolgozás minden lehetséges elemét képes a látókéreg elvégezni. Pusztán arra utaltunk, hogy az agy egy olyan része képes részt venni a nyelvfeldolgozásban, amely nem arra célra fejlődött ki" - mondja.

Újraelosztás

Még kérdés, hogy a nyelvfeldolgozásban miért éppen a látókéreg játszik szerepet, mikor a vak emberek nyelvfeldolgozó területei egyébként normálisan működnek. Bedny szerint ez a feladatoknak az agy fejlődése során bekövetkező természetes újraelosztása miatt alakulhat így.

- Amikor az agyi funkciók egyes területekhez rendelődnek hozzá, a látókéreg nem kapja meg a rá jellemző funkciót, a látást. Így aztán benevez a versenybe, hogy kinek mi jut. Az egész fejlődési dinamika megváltozik - mondja.

Lehetséges, hogy az újraelosztás a nyelvfeldolgozás terén előnyhöz juttatja a vak embereket. A kutatók nyomon követő vizsgálatokat terveznek, amelyekben azt kutatják majd, hogy a vak emberek összetett nyelvi feladatokban (bonyolult mondatok nyelvtani elemzése vagy nyelvi feladatok megoldása, miközben elvonják a figyelmüket) vajon jobban teljesítenek-e, mint a látók.

A kutatók azon is dolgoznak, hogy még precízebben meghatározzák, milyen szerepet tölt be a látókéreg a nyelvfeldolgozásban, és vizsgálatokat végeznek vak gyerekeken, hogy a fejlődés során a látókéreg mikor kezd nyelvfeldolgozási feladatokat ellátni.