Penyelidikan Baru Menunjukkan Bagaimana Otak Memproses Bahasa
Kemajuan dalam pencitraan otak yang dibuat dalam 10 tahun terakhir telah menunjukkan bahawa tugas kognitif yang sangat kompleks seperti pemprosesan bahasa tidak hanya bergantung pada kawasan tertentu dari korteks serebrum, tetapi juga pada jalur serat bahan putih yang menghubungkannya.
"Dengan teknologi baru ini, para saintis mulai menyedari bahawa dalam rangkaian bahasa, ada jalan penghubung yang jauh lebih banyak daripada yang kita sangka," kata Stephen Wilson, yang baru-baru ini bergabung dengan jurusan ilmu pertuturan, bahasa dan pendengaran University of Arizona sebagai penolong profesor.
"Mereka cenderung mempunyai fungsi yang berbeza kerana otak bukan hanya konglomerat sel yang homogen, tetapi belum ada banyak bukti mengenai jenis maklumat apa yang dibawa pada jalur yang berbeda."
Bekerjasama dengan rakan-rakannya di University of Airzona, jabatan neurologi di University of California, San Francisco, dan Institut Ilmiah dan Hospital Universiti San Raffaele di Milan, Itali, Wilson mendapati bahawa bukan sahaja jalan penghubung penting untuk pemprosesan bahasa, tetapi mereka pakar dalam tugas yang berbeza.
Dua kawasan otak yang disebut wilayah Broca dan wilayah Wernicke berfungsi sebagai hab pengkomputeran utama yang mendasari pemprosesan bahasa, dengan banyak serat saraf yang menghubungkan kedua-duanya. Tetapi walaupun diketahui bahawa Broca dan Wernicke dihubungkan oleh dua jalur materi putih - satu atas, satu bawah - kebanyakan penyelidikan telah menumpukan pada sel-sel saraf yang berkerumun di dalam dua wilayah pemprosesan bahasa itu sendiri.
Bekerja dengan pesakit yang menderita gangguan bahasa kerana pelbagai penyakit neurodegeneratif, para penyelidik menggunakan pencitraan otak dan ujian bahasa untuk mengetahui peranan yang dimainkan oleh kedua-dua jalur tersebut. Penemuan mereka diterbitkan dalam terbitan jurnal ilmiah Neuron baru-baru ini.
"Sekiranya anda mengalami kerosakan pada jalur bawah, anda akan mengalami kerosakan pada leksikon dan semantik," kata Wilson. "Anda lupa nama benda, anda lupa makna perkataan. Tetapi secara mengejutkan, anda sangat pandai membina ayat. "
"Dengan kerosakan pada jalan atas, sebaliknya berlaku - pesakit menamakan sesuatu dengan cukup baik, mereka tahu kata-katanya, mereka dapat memahaminya, mereka dapat mengingatnya, tetapi ketika mengetahui makna ayat yang kompleks, mereka akan gagal. "
Kajian ini menandakan pertama kalinya menunjukkan bahawa saluran atas dan bawah memainkan peranan fungsional yang berbeza dalam pemprosesan bahasa, tulis penulis.
Tidak seperti banyak kajian lain yang menyelidiki gangguan bahasa yang diperoleh, yang disebut afasia dan biasanya disebabkan oleh kerosakan pada otak, pasukan Wilson berpeluang untuk mengkaji pesakit dengan tahap kerosakan otak yang sangat spesifik dan berubah-ubah.
"Kebanyakan afasia disebabkan oleh strok, dan sebilangan besar pukulan yang mempengaruhi kawasan bahasa mungkin akan mempengaruhi kedua-dua jalur," kata Wilson. "Sebaliknya, pesakit dengan afasia progresif yang kami bekerjasama dengan mereka mempunyai penyakit neurodegeneratif yang sangat jarang dan sangat spesifik yang secara selektif menargetkan kawasan otak yang berbeza, yang memungkinkan kami untuk memisahkan sumbangan dari dua jalur tersebut."
Untuk mengetahui mana dari dua kumpulan serat saraf yang melakukan apa dalam pemprosesan bahasa, pasukan ini menggabungkan teknologi pengimejan otak resonans magnetik untuk menggambarkan kawasan yang rosak dan tugas penilaian bahasa yang menguji kemampuan peserta untuk memahami dan menghasilkan ayat.
"Kami akan memberikan senario ringkas kepada peserta kajian dan meminta mereka untuk menyelesaikannya dengan apa yang datang secara semula jadi," kata Wilson. "Contohnya, jika saya katakan kepada anda," Seorang lelaki sedang berjalan di sepanjang landasan kereta api. Dia tidak mendengar kereta api datang. Apa yang berlaku pada lelaki itu? ’Biasanya, anda akan berkata,‘ Dia dilanggar oleh kereta api, ’atau sesuatu di sepanjang jalan itu. Tetapi seorang pesakit yang mengalami kerosakan pada laluan atas mungkin mengatakan sesuatu seperti 'kereta api, manusia, pukul.' Kami mendapati bahawa jalan bawah mempunyai fungsi yang sama sekali berbeza, yang bermaksud satu kata. "
Untuk menguji pemahaman makna kalimat, para penyelidik memberikan kalimat kepada pesakit seperti, "Gadis yang mendorong anak lelaki itu berwarna hijau," dan kemudian bertanya di antara dua gambar yang menggambarkan senario itu dengan tepat.
"Satu gambar menunjukkan seorang gadis hijau mendorong anak lelaki, dan yang lain menunjukkan seorang gadis mendorong budak lelaki hijau," kata Wilson. "Warna akan sama, ejen akan sama, dan aksinya sama. Satu-satunya perbezaan adalah, pelakon mana warna berlaku? "
"Mereka yang hanya mengalami kerosakan jalan yang lebih rendah melakukannya dengan baik, yang menunjukkan bahawa kerosakan pada jalur itu tidak mengganggu kemampuan anda untuk menggunakan kata-kata fungsi kecil atau akhiran fungsional pada kata-kata untuk mengetahui hubungan antara kata-kata dalam ayat."
Wilson mengatakan bahawa kebanyakan kajian terdahulu yang menghubungkan neurodegenerasi kawasan tertentu dengan defisit kognitif telah memfokuskan pada kerosakan pada bahan kelabu, dan bukannya bahan putih yang menghubungkan kawasan antara satu sama lain.
"Kajian kami menunjukkan bahawa kekurangan dalam kemampuan memproses ayat adalah di atas dan di luar apa sahaja yang dapat dijelaskan oleh kehilangan bahan kelabu saja," tambah Wilson. "Ini adalah kajian pertama yang menunjukkan bahawa kerosakan pada satu jalur utama lebih besar daripada jalur utama yang lain dikaitkan dengan defisit tertentu dalam satu aspek bahasa."
Sumber: Universiti Arizona
