Wizualny obszar formy słowa
Wizualny obszar formy słowa ( VWFA ) to funkcjonalny obszar lewego zakrętu wrzecionowatego i otaczającej go kory (prawa strona jest częścią obszaru wrzecionowatej twarzy ), który przypuszczalnie bierze udział w identyfikacji słów i liter z obrazów kształtów niższego poziomu , przed skojarzeniem z fonologią lub semantyką . Ponieważ alfabet jest stosunkowo nowy w ewolucji człowieka, jest mało prawdopodobne, aby region ten rozwinął się w wyniku presji selekcyjnej związanej z rozpoznawaniem słów per se; jednak region ten może być wysoce wyspecjalizowany dla pewnych typów kształtów, które występują naturalnie w środowisku i dlatego prawdopodobnie pojawiają się w języku pisanym.
Oprócz rozpoznawania słów , VWFA może uczestniczyć w przetwarzaniu znaczenia słów na wyższym poziomie.
W 2003 roku eksperymenty obrazowania funkcjonalnego wzbudziły wątpliwości, czy VWFA jest rzeczywistym regionem. Ten sceptycyzm w dużej mierze zniknął; wydaje się jednak, że jego wielkość jest bardzo zróżnicowana. Obszar, który może mieścić się w obrębie tego narządu psychicznego u jednej osoby, może znajdować się poza nim u kogoś innego
Anomalie w aktywacji tego regionu zostały powiązane z zaburzeniami czytania . Jeśli obszar zostanie poddany uszkodzeniu chirurgicznemu, pacjent będzie cierpiał na wyraźne upośledzenie zdolności czytania, ale nie rozpoznawania przedmiotów, nazwisk lub twarzy ani ogólnych zdolności językowych. W ciągu następnych sześciu miesięcy nastąpi pewna poprawa, ale czytanie nadal będzie trwało dwa razy dłużej niż przed operacją. Elektryczna stymulacja mózgu do VWFA powoduje zakłócenia specyficzne dla czytania i może powodować błędne postrzeganie liter.
Wizualne hipotezy dotyczące form wyrazów
Hipoteza preleksykalnej wizualnej formy wyrazu
Przedstawione przez Cohena i współpracowników (2000). Podstawy tej teorii mówią, że neurony w brzusznej korze potyliczno-skroniowej (vOT) – której częścią jest tylny zakręt wrzecionowaty – mają pola receptywne, które są wrażliwe na biggramy, czyli kombinacje dwóch liter, które często występują w słowach. Neurony wyczuwają i przetwarzają biggramy, aby wykryć ich legalność. Tutaj uważa się, że tylny lewy zakręt wrzecionowaty (część vOT) jest jedną stacją w długiej linii obszarów przetwarzania. Przetwarzanie rozpoczyna się od detektorów cech wizualnych w korze ekstraprążkowanej, przechodząc przez detektory liter i detektory skupisk liter w tylnej części wrzecionowatej, a następnie aktywując reprezentacje leksykalne przechowywane w bardziej przednim multimodalnym obszarze wrzecionowatym. Teoria głosi, że funkcja VWFA jest przedleksykalna, ponieważ występuje, zanim słowo zostanie zrozumiane jako mające znaczenie.
Hipoteza leksykalnej wizualnej formy słowa
Przedstawione przez Kronbilchera i in. (2004) opierał się na danych obrazowania czynnościowego, które wykazały parametryczny fMRI badanie, że spadek aktywacji w lewym zakręcie wrzecionowatym był obserwowany w odpowiedzi na wzrost częstotliwości słowa - gdzie częstotliwość jest powszechnością słowa. Te dane obalają poprzednią teorię preleksykalną, tak jakby VWFA był preleksykalny, można by oczekiwać równej aktywacji na wszystkich częstotliwościach. Zamiast tego zaproponowano teorię leksykalną, w której uważa się, że neurony lewego zakrętu wrzecionowatego nie wykrywają słów, próbując dopasować je do przechowywanych reprezentacji znanych słów. To wyjaśniałoby dane, ponieważ wykrycie bardziej powszechnych słów zajęłoby mniej czasu niż mniej powszechnych słów, zmniejszając energię potrzebną do obliczeń, a tym samym potencjalnie zmniejszając wielkość odpowiedzi hemodynamicznej wykrywanej przez BOLD fMRI.
Niedawne badanie elektrokortykografii wewnątrzczaszkowej pokazuje, że aktywność VWFA przechodzi przez wiele etapów przetwarzania. Korzystanie z klasyfikacji z bezpośrednimi zapisami neuronowymi z VWFA, Hirshorn i in. wykazało, że wczesna aktywność VWFA, od około 100-250 milisekund po przeczytaniu słowa, jest zgodna z reprezentacją przedleksykalną, a późniejsza aktywność, od około 300-500 milisekund, jest zgodna z reprezentacją leksykalną. Wyniki te potencjalnie pośredniczą między hipotezami przedleksykalnymi i leksykalnymi, pokazując, że oba poziomy reprezentacji można zobaczyć w VWFA, ale z różnymi latencjami po przeczytaniu słowa. Poprzednie badania z wykorzystaniem fMRI nie miały rozdzielczości czasowej, aby rozróżnić te dwa etapy.
Alternatywne funkcje dla obszaru korowego przypisane VWFA
Devlin i in. (2006) stwierdzają, że lewy tylny zakręt wrzecionowaty nie jest „obszarem formy słowa” jako takim, ale zamiast tego stawia hipotezę, że obszar ten jest przeznaczony do określania znaczenia słowa. Oznacza to, że w tym obszarze mózgu informacje oddolne (wizualne kształty słów (forma) i inne atrybuty wizualne, jeśli to konieczne) stykają się z informacjami odgórnymi (semantyka i fonologia słów). Dlatego uważa się, że lewy zakręt wrzecionowaty jest interfejsem w przetwarzaniu słów, a nie słownikiem, który oblicza słowo na podstawie samej jego formy, zgodnie z hipotezą leksykalnej formy słowa. W artykule przedstawiono również dowody obalające hipotezę leksykalną.
Inną istotną różnicą między tą hipotezą a poprzednimi wspomnianymi jest to, że nie ogranicza się ona do samych słów, ale do wszelkich „znaczących bodźców”, w rzeczywistości obiekty bezsensowne mogą aktywować tylną wrzecionowatą korę w celu wydobycia ich znaczenia z wyższego poziomu procesy. Jednak stwierdzenie, że zakłócenie VWFA spowodowane zmianami chirurgicznymi lub elektryczną stymulacją mózgu ma niewielki wpływ na zdolność osoby do wydobywania znaczenia z bodźców innych niż słowa, dostarcza mocnych dowodów na to, że funkcja VWFA ogranicza się przede wszystkim do przetwarzania słów, a nie „ jakikolwiek znaczący bodziec”.
Istnieją jednak pewne dowody na to, że VWFA nie jest wyspecjalizowany w czytaniu, ale zamiast tego ma zestaw specyficznych właściwości i funkcji, które czynią go użytecznym do czytania - i szczególnie ważnym dla płynnego czytania - ale może również pozwalać mu odgrywać role w innych formach przetwarzania wizualnego. Wydaje się, że zaangażowanie VWFA zależy częściowo od wizualnej złożoności bodźca i wydaje się, że przetwarza rozpoznawalne bodźce wzrokowe, które są zgrupowane razem. To może wyjaśniać, dlaczego czytanie „litera po literze” jest nadal możliwe, nawet jeśli VWFA cierpi na uszkodzenia, które w przeciwnym razie zakłócają zdolność czytania płynów. Może to również dotyczyć tego, dlaczego VWFA jest jeszcze silniej aktywowany przez rysunki liniowe i amharskie niż słowa pisane znane uczestnikom badania.
Zaangażowanie w hiperleksję i dysleksję
hiperleksja
Niektóre badania sugerują, że dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD) mogą w większym stopniu polegać na obszarach percepcji wzrokowej - w tym VWFA - i mniej na obszarach fonologicznych podczas zadań związanych z czytaniem w porównaniu z dziećmi bez ASD. Większa aktywacja VWFA może być szczególnie istotna u dzieci z hiperleksją lub zdolnością czytania wykraczającą poza trening. Uważa się, że hiperleksja jest związana z ASD, a szacunkowe rozpowszechnienie u dzieci autystycznych waha się od 6 do 20,7%. Jedno badanie dziecka z hiperleksją z ASD wykazało podwyższoną aktywację w porównaniu z grupą kontrolną prawej tylnej dolnej bruzdy skroniowej, gdzie uważa się, że znajduje się prawy VWFA (R-VWFA). Region ten jest aktywny podczas wczesnych etapów rozwoju czytania, podczas gdy dziecko bez ASD na poziomie czytania osoby badanej powinno w mniejszym stopniu wykorzystywać ten region na rzecz procesów fonologicznych („od litery do dźwięku”).
Dysleksja
Metaanaliza badań dzieci i dorosłych z dysleksją sugeruje, że niedoczynność lewej okolicy potyliczno-skroniowej - zwłaszcza VWFA - może być związana z trudnościami osób z dysleksją w czytaniu płynnym. Te trudności w czytaniu mogą być również związane ze słabą łącznością między VWFA a powiązanymi regionami w korze ciemieniowej odpowiedzialnymi za uwagę wzrokową.