Neurofizjologiczne podłoże języka

utworzone przez | 21 lipca 2018

W 1861 r. Paul Broca badał pacjenta z trudnościami w ekspresji mowy; wniosek – uszkodzenie w lewej półkuli mózgu – okolica Broki;

W 1874 r. Carl Wernicke badał pacjenta z trudnościami w rozumieniu mowy, wniosek – uszkodzenie także w lewej półkuli mózgu – okolica Wernickego.

Naukowcy nadal zajmują się obserwacjami klinicznymi pacjentów z uszkodzeniami mózgu i zaburzeniami w funkcjonowaniu języka, a także innymi próbami docierania do neurofizjologicznego podłoża języka – lokalizacja jego funkcji w mózgu oraz szukanie dynamicznych mechanizmów tego funkcjonowania.

Funkcji językowej towarzyszą również organy odbioru mowy, a także organy wytwarzania mowy, tzn. dźwięk, którego receptory słuchowe zlokalizowane są w ślimaku ucha środkowego; a także jama ustna i gardło, które służąc do pobierania pokarmów, uległy znacznym transformacjom, by następnie móc produkować dźwięki mowy.

Neuropsychologia jest nauką, która zajmuje się podłożem neurofizjologicznym wszelkich funkcji psychicznych, podobnie jak neurolingwistyka, która szczególnie zajmuje się funkcjami językowymi. Istnieją badacze, którzy do nazwy swojej dziedziny dodają określenie poznawcza, twierdząc iż widzą oni dwa rodzaje celu neuropsychologii – dokumentowanie przypadków zaburzeń oraz wyciąganie wniosków z tych przypadków dla przebiegu normalnych, niezaburzonych procesów poznawczych.

Metody badań neurofizjologicznych mózgu

  • Obserwacje kliniczne pacjentów z uszkodzeniami mózgu, a także analiza tychże uszkodzeń po śmierci pacjentów.
  • W latach 50. i 60. Wilder G. Penfield śródoperacyjnie drażnił słabym prąciem elektrycznym różne okolice kory mózgowej pacjenta, a następnie pytał go o aktualne doznania; jest to metoda mapowania obszarów kory mózgowej zaangażowanych w procesy mowy.
  • Próba Wada (tzw. próba amytalowa); polega na wprowadzeniu do jednej z tętnic szyjnych słabego roztworu barbituratu sodowego, który wyłącza na krótki czas działanie jednej półkuli, co pozwala na badanie funkcji drugiej półkuli.
  • W latach 70. popularnym stało się badanie nad rozszczepionym mózgiem – komissurotomia; operacyjne przecięcie ciała modzelowatego, czyli połączeń mędzypółkulowych. Tym sposobem bada się specjalizację obu półkul mózgowych w funkcjonowaniu językowym.
  • Nowoczesne techniki neuroobrazowania struktur i funkcji mózgowych (PET – pozytronowana tomografia emisyjna; MRI – czynnościowy rezonans magnetyczny). Techniki te pozwalają na wizualizację pewnych obszarów kory mózgowej. Rejestrują one w sposób nieinwazyjny to, co się dzieje w mózgu z chwili na chwilę, i można dzięki temu porównywać stan wyjściowy z różnymi stanami po zadziałaniu określonych bodźców.

Lokalizacja mózgowa funkcji językowych

W XIX w. wyodrębniono okolice odpowiedzialne za posługiwanie się językiem przez człowieka – okolica Broki w płacie czołowym nad bruzdą Sylwiusza i okolica Wernickego w płacie skroniowym pod bruzdą Sylwiusza. Funkcję przewodzącą między tymi okolicami pełni pęczek, łukowaty. Uszkodzenie którejś z okolic znajdujących się w ogromnej ilości przypadków w lewej półkuli, powoduje afazję – zaburzenie w artykułowaniu lub rozumieniu mowy. Tak np. uszkodzenie tychże okolic u osób niesłyszących, posługujących się językiem migowym, powoduje zaburzenia w posługiwaniu się tym językiem.

Afazja Broki – ekspresywna lub motoryczna, dotyczy przede wszystkim wytwarzania mowy. Afatycy mają zaburzoną koordynację ruchów artykulacyjnych, natomiast w percepcji mowy zaburzenia są w odbiorze kontrastów między poszczególnymi fonemami. Nie są to więc zaburzenia w reprezentacji fonologicznej, tylko w procesach docierania do niej.

Afazja Wernickego – receptywna lub sensoryczna, związana głównie z rozumieniem mowy. Afatycy ci nie przejawiają zaburzeń artykulacyjnych, natomiast zaburzeniu ulega u nich przejście od identyfikacji fonologicznej danego wyrażenia do jego identyfikacji leksykalnej.

Afatycy obu rodzajów mają trudności z nazywaniem przedmiotów, czyli zaburzenia na poziomie leksykalnym i jest to zaburzenie mechanizmów docierania do słownika umysłowego. Afatycy Broki mają zaburzone procesy automatycznej penetracji owego słownika, natomiast afatycy Wernickego – procesy świadomej kontroli tych procesów.

Na poziomie percepcji mowy odbiór funkcji syntaktycznych jest podobnie zaburzony w afazjach obu rodzajów. Dobrze zostały zbadane na poziomie artykulacyjnym agramatyzmy afatyków Broki. Wykonane badania międzyjęzykowe wskazują na uniwersalny zasięg tych zaburzeń w wyodrębnieniu funkcji syntaktycznej wypowiedzi. Gorzej zostały zbadane paragramatyzmy u afatyków Wernickego.

Afazja przewodzenia – kondukcyjna, powstaje przy uszkodzeniu pęczka łukowatego. Tutaj dwa główne obszary mowy są od siebie odizolowane i chorzy, choć mówią dużo, to w sposób niekoherentny.

Neuropsychologowie od lat nasuwają tezę o ścisłej lokalizacji funkcji językowych. Norman Geshwind neurofizjologiczne podłoże języka ujmował jako system łączący okolicę Wernickego z okolicą Broki. Z tym ściśle zlokalizowanym modelem niezgodne są najnowsze badania, których wyniki wskazują na znacznie bardziej rozproszone reprezentacje mózgowe funkcji językowych, a nawet na udział zwojów podkorowych w funkcjonowaniu języka. Ojemann i inni w 1989 r. posługiwali się metodą śródoperacyjnego drażnienia różnych okolic mózgu, poszukując tym samym miejsc lokalizacji zdolności do nazywania przedmiotów. Nie stwierdzili możliwości ścisłej lokalizacji tej funkcji.

Specjalizacja półkul mózgowych w funkcjach językowych

Lateralizacja półkul mózgowych oznacza, że daną funkcję psychologiczną czy behawioralną pełni w większym stopniu jedna z półkul. Uproszczone funkcje obu półkul: lewa półkula – funkcje analityczne i relacyjne (porównywanie, ustalanie stosunków między rzeczami i zjawiskami), odbiór czasu (wewnętrzny zegar); prawa półkula – funkcje globalne, całościowe, odbiór informacji wzrokowo-przestrzennych, rozpoznawanie twarzy, uczuć, zwłaszcza negatywnych, różnych melodii oraz prozodii mowy.

Istnieją dwa mechanizmy formułowania i odbierania wypowiedzi. Pierwszy to identyfikacja sekwencji fonemów (w średnim przedziale 10 na sekundę, co składa się na 3 sylaby i 2 słowa). Drugi to integracja informacji zamykająca się w przedziale czasowym około 2-3 sekund, czyli takim, który jest potrzebny do wypowiedzenia całej logicznej frazy.

Zauważono również, że lewa półkula radzi sobie lepiej z przetwarzaniem informacji charakteryzujących się małymi różnicami czasowymi występującymi pomiędzy kolejnymi bodźcami (ok. 20 ms). Ma to miejsce w przypadku wszystkich modalności sygnału – wzrokowej, słuchowej, dotykowej. Paradoksalnie (w przypadku osób używających języka migowego) uszkodzenie okolic Broki, czy Werneckiego skutkuje afazją o charakterze „migowym”, co kojarzyć się powinno raczej z prawą półkulą.

Idąc za McManusem, można dojść do wniosku, że w istocie istnieją pewne wyższego rzędu właściwości języka, które umiejscowione są w lewej półkuli. Corballis stwierdził natomiast, że lewa półkula jest wręcz „generatywnym urządzeniem montażowym” (generating assembling device – GAD), umożliwiającym (ponad zastosowaniem reguł składniowych języka) również realizację czynności motorycznych posiadających swoją określoną strukturę i sekwencję oraz dekompozycję bodźców wizualnych na części składowe. Stoi to również w zgodzie z tzw. „teorią geonów” Biedermana.

Korzystając z wyżej wymienionych metod starano się wyodrębnić funkcje językowe charakterystyczne dla każdej półkuli z osobna. Zastosowawszy metodę komisurotomii naukowcy tacy jak Buhodoska i Grabowska doszli do wniosku, że pole wzrokowe oraz obraz docierający do poszczególnych gałek ocznych charakteryzuje się przemiennością względem półkul mózgowych. Przeprowadzony eksperyment miał udowodnić dodatkowo, że lewa półkula jest w istocie odpowiedzialna za odczytywanie informacji, za to prawa jest „niema”. W warunkach odcięcia ciała modzelowatego, co skutkuje brakiem komunikacji pomiędzy półkulami, badani nie mogli odczytać wyrazu znajdującego się w lewym polu widzenia, za które odpowiedzialna jest prawa półkula. Byli za to w stanie namacalnie odszukać za przesłoną przedmiot odpowiadający danej nazwie.

Badania przeprowadzone przez Levy’iego i Trevarthena w roku 1976 miały dodatkowo utwierdzać w przekonaniu, że to wyłącznie lewa półkula kieruje się związkami logicznymi, podczas gdy prawa cechami fizycznego podobieństwa.

Uznano zatem, że prawa półkula w ogóle „nie posługuje się” językiem. Jednakże istniała grupa badanych, którzy potrafili „czytać” prawą półkulą i na podstawia zgromadzonej informacji wybrać odpowiedź prawidłową, czy też rozpoznać gramatyczną poprawność zdań. Naukowcy doszli do wniosku, że zarówno jedna, jak i druga półkula ma możliwości językowe, jednak różnią się one jeżeli chodzi o stopień zaawansowania. Lewa półkula jest lepsza w kontekście analitycznego myślenia, logicznego wnioskowania, planowania etc., podczas gdy prawa lepiej rozpoznaje melodie, prozodie oraz cechy głosowe, co przekłada się również na komunikację niewerbalną.

Pogląd ten jednak jest cały czas podważany przez inną cześć doktryny, m.in. przez Michaela Gazzanigę, który lokalizuje świadomość w lewej półkuli. Według niego dysponuje ona jako jedyna systemem interpretacji (odbieranych) oraz inferencji (posiadanych) informacji. To jej nadaje przymiot odpowiedzialnej za „system ludzkich przekonań” oraz przypisuje cechę rozróżniania zależności występujących w rzeczywistości. Gazzinga stoi na stanowisku, że mózg działa w sposób skrajnie modułowy oraz z góry zaprogramowany. Na poparcie swojej tezy o „przewadze” lewej półkuli, przytacza argument związany z testami IQ przeprowadzonymi u osób chorych na komisurotomię, których wyniki nie różnił się od rezultatów osiąganych przez osoby zdrowe.

Herzyk uważa natomiast, że podczas gdy lewa półkula zaangażowana jest w przetwarzanie sekwencyjne zależności logicznych, to prawa odpowiada za zrozumienie dyskursu oraz intencji poszczególnych jego uczestników. Dochodzi do wniosku, że w procesie przetwarzania językowego uczestniczą (w różnym stopniu) obydwie półkule.

Ida Kurcz w swoim tekście podnosi argument, że nowe badania mózgu dostarczyły bardzo wiele ciekawych wyników, które można również odnieść do języka. Wymienia między innymi problem asymetrii półkulowej oraz jego badanie przy użyciu tomografii pozytronowej. Zauważa, że do zbioru zaburzeń związanych z językiem zalicza się również problem dysleksji i dysgrafii, co również znajduje się w polu zainteresowań neurolingwistyki, czy szerzej: neuropsychologii. Autorka zwraca uwagę również na fakt, iż wymienione wyżej dziedziny nauki mają jeszcze przed sobą wiele problemów, z którymi muszą się uporać, aby móc dokładniej zrozumieć mechanizm językowego funkcjonowania człowieka.

Zobacz również

Oprócz rozbudowanej bazy wiedzy logopedycznej warto odwiedzić encyklopedię nomenklatury używanej w logopedii. Ponadto prowadzimy cykliczne szkolenia dla profesjonalistów oraz blog dla rodziców. Szczególnie zapraszamy do publikacji fachowych oraz bazy poradni i specjalistów związanych z logopedią.

MENU