Scanările cerebrale relevă o rețea neuronală dedicată limbajului în activități nonlingvistice
Rețeaua de limbaj din creierul uman poate fi observată chiar și atunci când nu rostim nicio vorbă.
Un studiu publicat în Nature Communications a folosit datele provenite din peste 1.900 de scanări prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI) pentru a susține semnificativ existența unei rețele neuronale specifice limbajului în creierul uman adult. Această rețea a fost detectată chiar și atunci când persoanele scanate erau în repaus sau realizau o activitate care nu avea legătură cu limbajul, cum ar fi asamblarea unui puzzle sau ascultarea muzicii.
Creierul uman pare să aibă o rețea selectivă și necesară pentru limbaj, iar activitatea cerebrală ne permite să o identificăm cu o mare precizie. Faptul că activitatea cerebrală a unei persoane oscilează constant ne ajută să localizăm această rețea cu un grad înalt de fidelitate. Este o structură atât de importantă și stabilă încât o putem identifica indiferent de activitatea desfășurată.
Shain și coautorul său, Fedorenko, au descoperit că majoritatea rețelei de limbaj se extinde în regiunile frontale și temporale ale emisferei stângi a creierului, însă detaliile structurii acesteia variază de la o persoană la alta. Rezultatele studiului ar putea contribui la avansuri în găsirea unor terapii pentru problemele de comunicare cauzate de accidente vasculare cerebrale sau alte leziuni cerebrale.
Conceptul limbajului în creierul uman a inspirat numeroase teorii și a fost subiect de dezbatere încă din anii 1800. Descoperirea afaziei, dificultăților selective în vorbire sau scriere cauzate de leziuni cerebrale, a indicat existența unei structuri în creier care controlează limbajul, dar detaliile rămân controversate.
„Limbajul este un fenomen foarte complex”, a declarat Shain. „Este ca o pânză de păianjen care leagă aproape totul despre noi. Este dificil să ajungem la un consens asupra definiției limbajului sau chiar dacă este un ‘lucru’ unificat. Cu acest studiu, am încercat să lăsăm deoparte preconcepțiile noastre despre ce este limbajul și să ne întrebăm ce ne spune creierul despre modul în care limbajul ar putea fi implementat.”
Studiul actual a avut acces la o bază de date extinsă din cercetările anterioare efectuate în laboratorul lui Fedorenko, incluzând 1.957 de sesiuni de fMRI de la 1.199 de indivizi.
Similar cu scanarea MRI, care produce o imagine statică, o scanare fMRI captează video al fluxului de sânge din creierul unei persoane. Fluxul de sânge este determinat de activitatea neuronilor, astfel că oamenii de știință pot utiliza scanările fMRI pentru a observa rețelele conectate ale regiunilor cerebrale mici, numite „connectome funcționale”, prin analiza variațiilor de activitate.
Având la dispoziție un eșantion mare pentru studiu, cercetătorii au putut examina rezultatele individuale, în loc să medieze constatările între participanți. În creierele individuale, au identificat constant o rețea de regiuni foarte interconectate, situate în aceeași zonă generală identificată anterior ca fiind potențial asociată limbajului.
În cadrul experimentelor analizate, participanții au realizat adesea diverse tipuri de activități în timpul scanărilor fMRI. De exemplu, aceștia puteau desfășura o sarcină fără legătură cu limbajul, cum ar fi asocierea pătratelor colorate pe o rețea, urmată de o sarcină specifică limbajului, cum ar fi citirea cu voce tare.
Pentru a identifica rețeaua de limbaj a unui participant, cercetătorii au examinat activitatea cerebrală în timp, fără a lua în considerare tipul de sarcină efectuată. Astfel, au identificat o serie de rețele potențiale, inclusiv cea pentru limbaj. Rețeaua de limbaj identificată astfel a reacționat puternic la stimuli lingvistici și mai puțin la alte tipuri de activitate.
Cercetătorii au mers mai departe pentru a verifica dacă limbajul era necesar pentru a identifica rețeaua. Au eliminat informațiile obținute din sarcini legate de limbaj, păstrând doar datele din sarcini nonlingvistice. Deși rețeaua de limbaj a variat în formă de la o persoană la alta, la nivel individual, structura rețelei a fost consistentă, indiferent de activitatea desfășurată.
Capacitatea de a identifica rețeaua de limbaj a unei persoane, fără ca aceasta să fie activată direct printr-o sarcină legată de limbaj, ar putea deschide calea pentru numeroase avansuri, inclusiv noi metode de ajutor pentru persoanele cu leziuni cerebrale. „Dacă putem determina în mod fiabil cum erau organizate zonele afectate pe baza organizării restului creierului care rămâne intact, atunci am putea descoperi lucruri noi despre cauzele și consecințele afaziei, ceea ce ar putea avea relevanță clinică pentru mulți oameni”, a spus Shain.
