Centrum Językowe

W neurobiologii i psychologii termin centrum językowe odnosi się zbiorczo do obszarów mózgu , które pełnią określoną funkcję przetwarzania i produkcji mowy . Język jest podstawowym systemem, który daje ludziom zdolność rozwiązywania trudnych problemów i zapewnia im unikalny rodzaj interakcji społecznych . Język pozwala jednostkom przypisywać symbole (np. słowa lub znaki) określonym pojęciom i wyrażać je za pomocą zdań i wyrażenia , które są zgodne z odpowiednimi regułami gramatycznymi . Co więcej, mowa jest mechanizmem, w którym język jest wyrażany ustnie.

Obszary językowe mózgu. Zakręt kątowy jest przedstawiony na pomarańczowo, zakręt nadbrzeżny na żółto, obszar Broki na niebiesko, obszar Wernickego na zielono, a pierwotna kora słuchowa na różowo.

Informacje są wymieniane w większym systemie obejmującym regiony związane z językiem. Regiony te są połączone istoty białej , które umożliwiają przekazywanie informacji między regionami. Pęczki włókien istoty białej uznano za ważne dla produkcji języka po zasugerowaniu, że możliwe jest nawiązanie połączenia między wieloma ośrodkami językowymi. Trzy klasyczne obszary języka, które są zaangażowane w tworzenie i przetwarzanie języka, to Broki i Wernickego oraz zakręt kątowy .

Okolice Broki

Rolę obszaru Broki w funkcji mowy po raz pierwszy zasugerował francuski neurolog i antropolog Paul Broca w 1861 r. Podstawą tego odkrycia była analiza problemów z mową wynikających z urazów tego obszaru mózgu, zlokalizowanego w dolnym zakręcie czołowym . Paul Broca miał pacjenta o imieniu Leborgne, który podczas mówienia mógł wymówić tylko słowo „tan”. Paul Broca, po pracy z innym pacjentem z podobnym upośledzeniem, doszedł do wniosku, że uszkodzenie dolnego zakrętu czołowego wpływa na język artykulacyjny.

Obszar Broki jest dobrze znany jako „centrum” przetwarzania składniowego. Wiadomo, odkąd Paul Broca powiązał wytwarzanie mowy z obszarem w tylnym dolnym zakręcie czołowym , który nazwał „obszarem Broki”. Chociaż obszar ten odpowiada za produkcję mowy, jego szczególna rola w systemie językowym jest nieznana. Jest jednak zaangażowany w przetwarzanie fonologiczne, semantyczne i składniowe oraz pamięć roboczą. Przedni obszar ośrodka Broki bierze udział w przetwarzaniu semantycznym , podczas gdy region tylny w przetwarzaniu fonologicznym (Bohsali, 2015). Co więcej, wykazano, że cały ośrodek Broki ma wyższą aktywację podczas wykonywania zadań związanych z czytaniem niż inne rodzaje zadań.

W prostym wyjaśnieniu produkcji mowy obszar ten zbliża się do fonologicznej reprezentacji słów chronologicznie podzielonej na segmenty sylab, które następnie są przesyłane do różnych obszarów motorycznych, gdzie są przekształcane w kod fonetyczny. Badanie tego, w jaki sposób ten obszar wytwarza mowę, przeprowadzono za pomocą paradygmatów, używając zarówno pojedynczych, jak i złożonych słów.

Obszar Broki jest skorelowany z segmentacją fonologiczną, unifikacją i przetwarzaniem składniowym, które są powiązane z informacjami językowymi. Obszar ten, choć synchronizuje transformację informacji w obrębie systemów korowych biorących udział w produkcji słowa mówionego, nie przyczynia się do produkcji pojedynczych słów. Dolny płat czołowy jest odpowiedzialny za produkcję słów.

ośrodek Broki i Wernickego

Ponadto ośrodek Broki jest strukturalnie powiązany ze wzgórzem i oba są zaangażowane w przetwarzanie języka. Łączność między obydwoma obszarami to dwa jądra wzgórza, jądro pulwinarne i jądro brzuszne, które są zaangażowane w przetwarzanie języka i funkcje językowe podobne do BA 44 i 45 w obszarze Broki. Pulvinar jest połączony z wieloma czołowymi obszarami kory czołowej, a jądro brzuszne bierze udział w produkcji mowy. Wykazano, że przednie obszary mózgu odpowiedzialne za mowę uczestniczą w percepcji dźwięków mowy.

Obszar Broki jest dziś nadal uważany za ważny ośrodek językowy, odgrywający główną rolę w przetwarzaniu składni, gramatyki i struktury zdań.

Okolice Wernickego

Obszar Wernickego został nazwany na cześć niemieckiego lekarza Carla Wernicke , który odkrył go w 1874 roku w trakcie swoich badań nad afazjami (utratą zdolności mówienia). Ten obszar mózgu jest zaangażowany w rozumienie języka. Dlatego obszar Wernickego służy do rozumienia języka mówionego. Oprócz obszaru Wernickego, lewy tylny górny zakręt skroniowy (pSTG), środkowy zakręt skroniowy (MTG), dolny zakręt skroniowy (ITG), zakręt nadbrzeżny (SMG) i zakręt kątowy (AG) uczestniczą w zrozumieniu języka. Dlatego rozumienie języka nie jest umiejscowione w określonym obszarze. Przeciwnie, obejmuje duże obszary dolnego płata ciemieniowego i lewego skroniowego.

O ile zwieńczeniem produkcji mowy jest sekwencja ruchów mięśni, o tyle uruchomienie wiedzy o sekwencji fonemów (spółgłosek i samogłosek mowy), tworzących słowo, jest odtworzeniem fonologicznym. Obszar Wernickego przyczynia się do wyszukiwania fonologicznego. Wszystkie zadania związane z produkcją mowy (np. wyszukiwanie słów, powtarzanie i czytanie na głos) wymagają wyszukiwania fonologicznego. System wyszukiwania fonologicznego zaangażowany w powtarzanie mowy to system percepcji fonemów słuchowych, a system percepcji liter wizualnych służy do czytania na głos. Produkcja mowy komunikatywnej obejmuje fazę poprzedzającą wyszukiwanie fonologiczne. Rozumienie mowy implikuje odwzorowanie sekwencji fonemów na znaczenie słów.

Zakręt kątowy

Zakręt kątowy jest ważnym elementem w przetwarzaniu pojęć konkretnych i abstrakcyjnych. Odgrywa również rolę w werbalnej pamięci roboczej podczas wyszukiwania informacji werbalnych oraz w pamięci wzrokowej podczas przekształcania języka pisanego w język mówiony. Lewa AG jest aktywowana w przetwarzaniu semantycznym wymagającym odzyskania koncepcji i integracji pojęciowej. Ponadto lewa AG jest aktywowana podczas zadań mnożenia i dodawania wymagających odtworzenia czynników arytmetycznych w pamięci werbalnej. Dlatego bierze udział w werbalnym kodowaniu liczb.

Kora wyspowa

Wyspa bierze udział w mowie i języku, biorąc udział w funkcjonalnych i strukturalnych połączeniach z motorycznymi, językowymi, czuciowymi i limbicznymi obszarami mózgu. Wiedza na temat funkcji wyspy w produkcji mowy pochodzi z różnych badań z udziałem pacjentów z apraksją mowy. Badania te doprowadziły naukowców do poznania zaangażowania różnych części wyspy. Te części to: lewa przednia wyspa, która jest związana z produkcją mowy; oraz obustronna przednia wyspa, zaangażowana w mylące rozumienie mowy.

Zaburzenia mowy i języka

Wiele różnych źródeł podaje, że badania mózgu, a tym samym zaburzeń językowych, powstały w XIX wieku, a analiza językowa tych zaburzeń rozpoczęła się w XX wieku. Badanie zaburzeń mowy w mózgu po urazach pomaga zrozumieć, jak działa mózg i jak się zmienia po urazie. Kiedy tak się dzieje, mózg ma upośledzenie określane jako „afazja”. Uszkodzenia w okolicy Broki spowodowały przede wszystkim zakłócenia w produkcji mowy; uszkodzenia ośrodka Wernickego, zlokalizowanego w dolnej części płata skroniowego , prowadzą głównie do zaburzeń odbioru mowy.

Istnieje wiele charakterystycznych sposobów oddziaływania na język. Parafazja fonemiczna , cecha afazji przewodzenia i afazji Wernickego, nie jest upośledzeniem rozumienia mowy. Zamiast tego jest to uszkodzenie produkcji mowy, gdzie pożądane fonemy są wybierane błędnie lub w niewłaściwej kolejności. Dlatego, chociaż afazja Wernickego , będąca połączeniem upośledzenia odtwarzania fonologicznego i systemów semantycznych, wpływa na rozumienie mowy, wiąże się również z uszkodzeniem produkcji mowy. Parafazja fonemiczna i anomia (upośledzone odzyskiwanie słów) są wynikiem upośledzenia wyszukiwania fonologicznego.

Inną zmianą, która wiąże się z upośledzeniem produkcji i przetwarzania języka, jest „apraksja mowy” , czyli trudność w synchronizacji artykulatorów niezbędnych do produkcji mowy. Ta zmiana jest zlokalizowana w górnym zakręcie przedśrodkowym wyspy i jest bardziej prawdopodobna u pacjentów z afazją Broki. Dominujące jądro brzuszne przednie (VA), inny rodzaj uszkodzenia, jest wynikiem trudności w wyszukiwaniu słów i parafazji semantycznej w przetwarzaniu języka. Ponadto osoby z uszkodzeniami wzgórza mają trudności z powiązaniem pojęć semantycznych z poprawnymi reprezentacjami fonologicznymi w produkcji słów.

Dysleksja to zaburzenie przetwarzania mowy. Obejmuje trudności w nauce, takie jak czytanie, pisanie, rozpoznawanie słów, nagrywanie fonologiczne, liczenie i ortografia. Chociaż mając dostęp do odpowiedniej interwencji w dzieciństwie, trudności te utrzymują się przez całe życie. Co więcej, dysleksję diagnozuje się, gdy widoczny jest więcej niż jeden czynnik wpływający na uczenie się, na przykład czytanie. Dzieci ze zdiagnozowaną dysleksją, które mają trudności w konkretnym funkcjonowaniu poznawczym, nazywane są założeniem specyficzności i pomaga w diagnozowaniu dysleksji.

Niektóre cechy wyróżniające dyslektyków to niekompetentne zdolności przetwarzania fonologicznego, powodujące błędne odczytanie nieznanych słów i wpływające na rozumienie; nieadekwatność pamięci roboczej wpływająca na mówienie, czytanie i pisanie; błędy w czytaniu ustnym; trudności w mówieniu jako wyrażanie siebie; oraz problemy z umiejętnościami pisania, takie jak wyrażanie i błędy ortograficzne. Dyslektycy doświadczają nie tylko trudności w uczeniu się, ale także innych drugorzędnych cech, takich jak trudności z organizacją, planowaniem, interakcjami społecznymi, zdolnościami motorycznymi, percepcją wzrokową i pamięcią krótkotrwałą. Te cechy wpływają na życie osobiste i akademickie.

Dyzartria jest motorycznym zaburzeniem mowy spowodowanym uszkodzeniem ośrodkowego i/lub obwodowego układu nerwowego i jest związana ze zwyrodnieniowymi chorobami neurologicznymi, takimi jak choroba Parkinsona, incydent naczyniowo-mózgowy (CVA) i urazowe uszkodzenie mózgu (TBI). Dyzartria jest spowodowana mechanicznymi trudnościami w strunach głosowych lub nieprawidłową artykulacją fonemów powodujących choroby neurologiczne, na przykład zamiast „b” na „p”. Rodzaj dyspraksji oparty na zniekształceniu słów nazywa się dyzartrią apraksową Ten typ jest związany z apraksją twarzy i afazją ruchową, jeśli zajęty jest ośrodek Broki.

Obecny konsensus naukowy

Ulepszenia technologii komputerowej pod koniec XX wieku umożliwiły lepsze zrozumienie korelacji między mózgiem a językiem oraz zaburzenia, które to pociąga za sobą. To udoskonalenie umożliwiło lepszą wizualizację struktury mózgu na trójwymiarowych obrazach o wysokiej rozdzielczości. Pozwoliło również obserwować aktywność mózgu poprzez przepływ krwi (Dronkers, Ivanova i Baldo, 2017).

Nowe techniki obrazowania medycznego, takie jak PET i fMRI pozwoliły naukowcom wygenerować zdjęcia pokazujące, które obszary żywego mózgu są aktywne w danym momencie. Funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) to technika wykorzystywana do lokalizowania w mózgu określonych funkcji związanych z różnymi czynnościami. Ta technika pokazuje lokalizację i wielkość zmian aktywności neuronów, na które wpływa zewnętrzna stymulacja i fluktuacja w spoczynku. MRI to technika opracowana w XX wieku w celu obserwacji aktywności mózgu zdrowych i nieprawidłowych mózgów. Obrazowanie rezonansu magnetycznego ważone dyfuzją lub obrazowanie tensora dyfuzji (DTI) to technika stosowana do śledzenia wiązek istoty białej in vivo i dostarcza informacji o wewnętrznej strukturze włóknistej na podstawie miary dyfuzji wody. Ten tensor dyfuzji jest używany do wnioskowania o łączności istoty białej.

W przeszłości badania opierały się przede wszystkim na obserwacjach utraty sprawności w wyniku uszkodzenia kory mózgowej . Rzeczywiście, obrazowanie medyczne stanowi radykalny krok naprzód w badaniach nad przetwarzaniem mowy. Od tego czasu cała seria stosunkowo dużych obszarów mózgu jest zaangażowana w przetwarzanie mowy. W nowszych badaniach okolice podkorowe (leżące poniżej kory mózgowej, takie jak skorupa i jądro ogoniaste ), jak również obszary przedruchowe ( BA 6 ), zyskały większą uwagę. Obecnie powszechnie przyjmuje się, że następujące struktury kory mózgowej w pobliżu pierwotnej i wtórnej kory słuchowej odgrywają fundamentalną rolę w przetwarzaniu mowy:

· Górny zakręt skroniowy (STG): przetwarzanie morfosyntaktyczne (sekcja przednia), integracja informacji składniowych i semantycznych (sekcja tylna)

· Dolny zakręt czołowy (IFG, obszar Brodmanna (BA) 45 / 47 ): przetwarzanie składniowe, pamięć robocza

· Dolny zakręt czołowy (IFG, BA 44 ): przetwarzanie składniowe, pamięć robocza

· Środkowy zakręt skroniowy (MTG): leksykalne przetwarzanie semantyczne

· Zakręt kątowy (AG): procesy semantyczne (tylna kora skroniowa)

Lewa półkula jest zwykle dominująca u osób praworęcznych, chociaż obustronne aktywacje nie są rzadkością w obszarze przetwarzania syntaktycznego. Obecnie przyjmuje się, że prawa półkula odgrywa ważną rolę w przetwarzaniu suprasegmentalnych cech akustycznych, takich jak prozodia ; czyli „rytmiczne i melodyczne wariacje w mowie”. Istnieją dwa rodzaje informacji prozodycznych: prozodia emocjonalna (prawa półkula), która jest emocją, którą mówca nadaje mowie, oraz prozodia językowa (lewa półkula), składniowa i tematyczna struktura mowy.

Większość obszarów przetwarzania mowy rozwija się w drugim roku życia w dominującej połowie ( półkuli ) mózgu, co często (choć niekoniecznie) odpowiada przeciwnej stronie dominującej ręki . 98% osób praworęcznych ma dominującą lewą półkulę, podobnie jak większość osób leworęcznych.

Skany tomografii komputerowej (CT) to kolejna technika z lat 70. XX wieku, która daje niską rozdzielczość przestrzenną, ale zapewnia lokalizację urazu in vivo . Co więcej, techniki mapowania objawów uszkodzeń oparte na wokselach (VLSM) i morfometrii opartej na wokselach (VBM) przyczyniły się do zrozumienia, że ​​określone regiony mózgu pełnią różne role podczas wspomagania przetwarzania mowy. VLSM był używany do obserwacji złożonych funkcji językowych podtrzymywanych przez różne regiony. Ponadto VBM jest pomocną techniką do analizy zaburzeń językowych związanych z chorobą neurodegeneracyjną.

Starsze modele

Zróżnicowanie produkcji mowy na tylko dwie duże części mózgu (tj. obszary Broki i Wernickego), które było akceptowane na długo przed pojawieniem się technik obrazowania medycznego, jest obecnie uważane za przestarzałe. Rolę obszaru Broki w funkcji mowy po raz pierwszy zasugerował francuski neurolog i antropolog Paul Broca w 1861 roku. Podstawą tego odkrycia była analiza problemów z mową wynikających z urazów tego obszaru mózgu, zlokalizowanego w dolnym zakręcie czołowym . Uszkodzenia w okolicy Broki spowodowały przede wszystkim zakłócenia w produkcji mowy. Uszkodzenie Obszaru Wernickego, który znajduje się w dolnej części płata skroniowego , prowadzą głównie do zakłóceń w odbiorze mowy. Obszar ten został nazwany na cześć niemieckiego lekarza Carla Wernickego , który odkrył go w 1874 roku w trakcie swoich badań nad afazjami (utratą zdolności mówienia).

Obszar Broki jest dziś nadal uważany za ważny ośrodek językowy, odgrywający główną rolę w przetwarzaniu składni, gramatyki i struktury zdań.

Podsumowując, te wczesne badania wykazały, że produkcja mowy semantycznej i strukturalnej odbywa się w różnych obszarach mózgu.

Zobacz też

Dalsza lektura

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Language_center&oldid=1096206492 ”