Τι μαθαίνουμε από τη νευρογλωσσολογική έρευνα

Η γλωσσική κατάκτηση ξεκινά ήδη από τη μήτρα και συνεχίζει μέχρι την πρώιμη εφηβεία ακολουθώντας την πορεία ωρίμασης του εγκεφάλου. Αυτό εισηγούνται σε πρόσφατο άρθρο τους στο επιστημονικό περιοδικό Nature Reviews Neuroscience οι δρες Michael Skeide και Angela Friederici του Τμήματος Νευροψυχολογίας του Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences στη Λειψία. Χρησιμοποιώντας κυρίως τις μεθόδους του εγκεφαλογραφήματος (electroencephalography, EEG) και της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (functional magnetic resonance imaging, fMRI) οι ερευνητές και η ομάδα του εργαστηρίου παιδικής γλώσσας εξετάζουν πειραματικά ένα-ένα τα κομμάτια που συνθέτουν τη γλωσσική ανάπτυξη και μας παρουσιάζουν ένα μοντέλο με 8 στάδια επεξεργασίας των γλωσσικών ερεθισμάτων.

Το μοντέλο ακολουθεί τη χρονική σειρά εμφάνισης ή/και ολοκλήρωσης των 8 αυτών σταδίων και καταγράφει το περίπλοκο δίκτυο εγκεφαλικών δομών που τα υποστηρίζουν. Η ευπλαστότητα του εγκεφάλου είναι το κλειδί στην ανάπτυξη της γλωσσικής ικανότητας του παιδιού, καθώς η ωρίμαση της φαιάς και της λευκής ουσίας που είναι γενετικά προκαθορισμένες να την υποστηρίξουν είναι απαραίτητη προϋπόθεση.

Αποστολή: κατάκτηση γλώσσας

Στους ακούοντες πληθυσμούς, η ακοή είναι η πρώτη αίσθηση που αναπτύσσεται πλήρως πριν τη γέννηση. Έτσι, γίνεται η πρώτη οδός μέσω της οποίας ο εγκέφαλος θα λάβει τα πρώτα του γλωσσικά ερεθίσματα. Η «αποστολή» ενός παιδιού κατά τη διάρκεια της γλωσσικής του ανάπτυξης είναι εξαιρετικά πολύπλοκη: ξεκινά λαμβάνοντας ένα ανοίκειο ακουστικό σήμα από το περιβάλλον του (π.χ. συγγενείς)—σκεφτείτε πώς ακούγεται μια άγνωστη σε σας γλώσσα—και με γοργό ρυθμό το μετατρέπει σε γλωσσικό σήμα με δομή και σημασία. Η έναρξη της πορείας αυτής τοποθετείται ήδη λίγες εβδομάδες πριν τη γέννηση. Το βρέφος αρχίζει τότε να συλλέγει και να επεξεργάζεται «πληροφορίες» από το περιβάλλον του. Μεταγεννητικά, τα πρώτα τρία χρόνια θεωρούνται κρίσιμα· ωστόσο, η πορεία συνεχίζεται μέχρι την πρώιμη εφηβεία, ώσπου το παιδί να χτίσει μέσα από το ανοίκειο εκείνο ακουστικό σήμα τη μητρική του γλώσσα.
     
Από τους ήχους στις λέξεις μέσω προσωδίας

Τουλάχιστον 4 εβδομάδες πριν τη γέννηση το βρέφος έχει την ικανότητα να αναγνωρίζει φωνολογικά και προσωδιακά χαρακτηριστικά του ακουστικού σήματος χρησιμοποιώντας αρχικά ένα γενικό δίκτυο αποτελούμενο από τον άνω κροταφικό και τον κάτω μετωπιαίο λοβό και των δύο ημισφαιρίων· ο λειτουργικός διαχωρισμός των περιοχών αυτών θα πραγματοποιηθεί τα επόμενα χρόνια.

Για παράδειγμα, πρόωρα βρέφη 28–34 εβδομάδων κύησης μπορούν να ξεχωρίζουν διαφορετικούς φθόγγους, όπως [b] και [g]. Ωστόσο, γενετικοί παράγοντες—και όχι το φυσικό φράγμα του αμνιακού σάκου—περιορίζουν το φάσμα συχνοτήτων που προσλαμβάνει το ακουστικό σύστημα κατά την προγεννητική φάση μέχρι περίπου 300 Hz και, έτσι, περιορίζουν τους φθόγγους που μπορεί να προσλαμβάνει ένα βρέφος. Το φάσμα συχνοτήτων διευρύνεται μεταγεννητικά και το βρέφος είναι ικανό να διακρίνει φθόγγους τόσο της μητρικής του όσο και άλλων γλωσσών (π.χ. τα διαφορετικά φωνήεντα των αγγλικών λέξεων beat και bit), μια ικανότητα που χάνει κατά τον 6ο μήνα.

Ο γενετικός αυτός περιορισμός επιτρέπει όμως στο βρέφος να ακούει τη μελωδία (δηλαδή, την προσωδία) του ακουστικού σήματος ήδη από τη μήτρα. Η αναγνώριση της μελωδίας όχι μόνο θα δημιουργήσει γονεϊκό δεσμό (μέσω της έκλυσης οξυτοκίνης), αλλά θα αποτελέσει και ένα ισχυρό εργαλείο ανάλυσης του ανοίκειου ακουστικού σήματος.

Στα πρώτα στάδια της γλωσσικής ανάπτυξης, κατά τους πρώτους 9–12 μήνες, το βρέφος ανιχνεύει στο ακουστικό σήμα τις πρώτες του λέξεις (στάδιο 1), ενώ κατά τον 6ο μήνα αρχίζει να τις αντιστοιχίζει με αντικείμενα αναφοράς στο περιβάλλον του και να τις κατηγοριοποιεί με βάση τα μορφοσυντακτικά χαρακτηριστικά τους, δηλαδή αν είναι ουσιαστικά, ρήματα κ.λπ. (στάδια 2 και 6α). Η ικανότητά του να αναγνωρίζει τους φθόγγους και ιδιαίτερα τη μελωδία του ακουστικού σήματος παίζουν τεράστιο ρόλο στα στάδια αυτά. Για παράδειγμα, βρέφη 6 μηνών αναγνωρίζουν ευκολότερα λέξεις που προφέρονται με εμφατικό τονισμό, παρά λέξεις που απλώς επαναλαμβάνονται.

Την ίδια περίοδο και κυρίως γύρω στους 9 μήνες αρχίζει να οργανώνει τις λέξεις που μαθαίνει σε σημασιολογικές κατηγορίες ανάλογα με τις ομοιότητες και τις διαφορές των αντικειμένων ως προς το σχήμα και το χρώμα (στάδιο 3). Απαραίτητη σε αυτό το στάδιο είναι η συμμετοχή της άνω και μέσης κροταφικής έλικας του αριστερού ημισφαιρίου. Το βρέφος χτίζει έτσι το νοητικό λεξικό του, στο οποίο θα ανατρέχει ενεργά από το 1.5 περίπου έτος, για να ανασύρει τις σημασίες των λέξεων που ακούει (στάδιο 4). Για παράδειγμα, θα κατηγοριοποιήσει τις λέξεις γάτα και σκύλος ως ζώα και θα μπορεί να αναγνωρίζει αντικείμενα που ανήκουν ή όχι στην κατηγορία αυτή. Στα στάδια 3 και 4 θεωρείται επίσης πολύ σημαντική η συνεισφορά του ύπνου, καθώς βοηθά στην παγίωση των σημασιολογικών κατηγοριοποιήσεων που απομνημόνευσε το βρέφος ενώ ήταν ξύπνιο.

Από τις λέξεις στις πολύπλοκες προτάσεις

Ανάμεσα στον 6ο μήνα και μέχρι λίγους μήνες πριν κλείσουν τα 3 έτη, τα νήπια ολοκληρώνουν το στάδιο αναγνώρισης απλών φράσεων στηριζόμενα και πάλι σε μελωδικές ενδείξεις του ακουστικού σήματος (στάδια 5 και 6α). Για παράδειγμα, οι παύσεις τα βοηθούν να ομαδοποιήσουν τις λέξεις μικρό παιγνίδι για τη γάτα ή τις λέξεις τρώει το ψωμί σε φράσεις και να τις αντιμετωπίσουν ως μικρά σύνολα δομής και σημασίας. Μάλιστα, ήδη από το 1.5 έτος τα νήπια αντιδρούν σε λανθασμένες απλές φράσεις όπως η πατέρας. Οι ερευνητές υποθέτουν ότι η ανάπτυξη ενός δικτύου μεταξύ της αριστερής και της δεξιάς άνω κροταφικής έλικας επιτρέπει την αλληλεπίδραση του νοητικού λεξικού (στην αριστερή έλικα) με τις προσωδιακές πληροφορίες (στη δεξιά έλικα) και επομένως την εμφάνιση των δύο αυτών σταδίων.

Στο τέλος του 3ου έτους, το νήπιο έχει πια συγκεντρώσει επαρκή γνώση για τη μητρική του γλώσσα αφού έχει αναλύσει πλούσια γλωσσικά ερεθίσματα από το περιβάλλον του. Μια ριζική αναπτυξιακή μεταβολή οδηγεί το παιδί να επεξεργάζεται πιο πολύπλοκες προτάσεις στηριζόμενο κυρίως σε αυτή την υπάρχουσα γνώση για τους συντακτικούς–δομικούς και σημασιολογικούς κανόνες που διέπουν τη γλώσσα του.

Θα μπορεί δηλαδή σταδιακά να απορρίπτει προτάσεις όπως η γάτα πίνει την μπάλα και να κατανοεί προτάσεις όπως τη Μαρία τη φίλησε ο Γιάννης. Η ωρίμαση ενός σημαντικού νευρωνικού δικτύου είναι το θεμέλιο της αναπτυξιακής αυτής μεταβολής. Στο γλωσσικό δίκτυο του παιδιού προστίθενται περιοχές της αριστερής κάτω μετωπιαίας έλικας και της αριστερής άνω οπίσθιας κροταφικής έλικας (στάδια 7 και 8), οι οποίες συνδέονται και ανταλλάζουν πληροφορίες μέσω της τοξοειδούς δέσμης ινών λευκής ουσίας.

Πρόκειται για περιοχές γενετικά προκαθορισμένες να εξειδικευτούν στην ανάλυση πολύπλοκων προτάσεων, ο οποίες ωριμάζουν σταδιακά τόσο ανατομικά και όσο και λειτουργικά μέχρι το 9ο–10ο έτος. Ταυτόχρονα, μέχρι το 6ο περίπου έτος η αλληλεπίδραση του αριστερού αυτού δικτύου με το δεξί ημισφαίριο συνεχίζει να παρέχει πληροφορίες για τη μελωδία της γλώσσας (π.χ. παύσεις), για να υποβοηθά την αναγνώριση φράσεων στις πολύπλοκες προτάσεις (στάδιο 6β).

Η ανάπτυξη του γλωσσικού νευρωνικού δικτύου είναι ένα συναρπαστικό φαινόμενο που ξετυλίγεται δυναμικά και σε παράλληλα επίπεδα ήδη προγεννητικά και κατά την πρώτη δεκαετία της ζωής. Ξέρουμε ήδη αρκετά· έχουμε να μάθουμε ακόμα περισσότερα. Και βάζω στο τραπέζι ένα σενάριο: μπαίνει κάποιος στο δωμάτιο και σας λέει το παράθυρο είναι ανοιχτό. Αν έχετε σηκωθεί για να κλείσετε το παράθυρο, τότε η ανάλυση που κάνατε στην πρόταση υπερβαίνει τα όρια της πολύπλοκης συντακτικής και σημασιολογικής ανάλυσης. Πού και πότε συμβαίνει στον εγκέφαλο;

Παραπομπή: Skeide, M.A. & Friederici, A.D. (2016). The ontogeny of the cortical language network. Nature Reviews Neuroscience, 17, 323–332.

Βενέδικτος Βασιλείου, M.Sc.
[email protected]
Γλωσσολόγος, υποψήφιος διδάκτορας Νευρογλωσσολογίας
Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences,
Τμήμα Νευροψυχολογίας, Λειψία, Γερμανία

*Ακολουθήστε μας στο @glossoskopio (Twitter) και στο Γλωσσοσκόπιο («Η Σημερινή») (Facebook)