Tiedättekö, joskus tiede yllättää minut täysin. Ja viikonloppuna kävi juuri niin.
Kaikki tietävät, että vauva oppii puhumaan matkimalla ääniä ja tuottamalla sikin sokin erilaisia tavuja. Mutta tiesitkö, että tutkijat ovat pitkään olettaneet tietävänsä tarkalleen, mitkä aivojen osat tämän mahdollistavat?
No, se ei ehkä pidäkään paikkaansa.
Vanha käsitys
Vuosikymmenten ajan ajateltiin, että puhe on monimutkaista suun, kielen ja nielun liikettä. Siksi aivojen liikeaivokuori — se alue, joka ohjaa liikkeitä — oli luonnollisesti se, joka mahdollisti puhumisen oppimisen.
Näyttää järkevältä paperilla. Mutta uusi tutkimus McGillin ja Yalen yliopistoista haastaa tämän käsityksen.
Mitä tutkijat tekivät
Professori David Ostryn johtama ryhmä suunnitteli ovelan kokeen. Osallistujat puhuivat samalla, kun he kuulivat korjattua versiota omasta äänestään kuulokkeiden kautta. Palaute muutettiin reaaliaikaisesti, mikä pakotti ihmiset säätämään puhettaan — eräänlaista motorista oppimista.
Ja sitten alkoi varsinainen juttu.
Tutkijat käyttivät transkraniaalista magneettistimulaatiota (TMS) — tekniikkaa, joka pysäyttää väliaikaisesti tiettyjen aivoalueiden toiminnan. He häiritsivät kolmea keskeistä aivoaluetta:
- Kuuloaivokuori (käsittelee ääntä)
- Tuntoaivokuori (käsittelee suun ja kasvojen fyysisiä aistimuksia)
- Liikeaivokuori (ohjaa liikkeitä)
Tavoitteena oli selvittää, mikä alue oli todella välttämätön uusien puhepatternien oppimiselle ja muistamiselle.
Tässä vaiheessa tulee mielenkiintoiseksi
Kun tutkijat häiritsivät kuulo- tai tuntoaivokuorta, osallistujat oppivat huomattavasti huonommin. Kahdenkymmenenneljän tunnin kuluttua puheen muutokset olivat suurelta osin kadonneet.
Mutta kun he häiritsivät liikeaivokuorta? Merkittävää eroa ei ilmennyt. Oppiminen pysyi tallessa aivan normaalisti.
Toistan sen vielä: liikeaivokuoren häiritseminen ei käytännössä vaikuttanut yhtään mihinkään.
"Tutkimuksessamme haastoimme oletuksen, että uudet puhemuistot perustuvat yksinomaan muutoksiin aivojen liikealueilla", sanoi tutkimuksen tekijä Nishant Rao. "Sen sijaan tulokset korostavat kuulo- ja tuntoalueiden muutosten merkitystä puhumisen oppimisessa."
Miksi tällä on väliä
Tämä ei ole vain hauska laboratoriolöytö. Sillä on käytännön seurauksia.
Ensinnäkin se voi muuttaa tapaa, jolla lähestymme puheen kuntoutusta aivohalvauksen jälkeen. Jos aistialueet ovat niin tärkeitä puheelle, hoito, joka kohdistuu niihin, saattaa olla tehokkaampi kuin pelkkä liikkeiden treenaaminen.
Se voi vaikuttaa myös aivokäyttöliittymien kehitykseen — laitteisiin, jotka auttavat ihmisiä, jotka eivät pysty puhumaan, kommunikoimaan. Nämä järjestelmät saattavat toimia paremmin, jos ne on suunniteltu hyödyntämään aistien käsittelyalueita liikealueiden sijaan.
Kaikki on yhteydessä toisiinsa
Tämä tutkimus vahvistaa jotain, mitä neurotieteilijät jatkuvasti löytävät: aivomme eivät toimi siististi erillisissä osastoissa. Liike, aistimus ja havaitseminen ovat syvällisesti kietoutuneet yhteen tavalla, jota vasta aletaan ymmärtää.
Tutkijat huomaavat, että samanlaisia patternia on löydetty myös käsien ja joidenkin elinten liikkeiden tutkimuksista. Näyttää siltä, että aistipalaute saattaa olla perustavanlaatuisen tärkeää kaikelle motoriselle oppimiselle — ei vain puheelle.
Melko nöyryyttävää, rehellisesti sanoen. Olemme keskittyneet niin paljon "ulostuloon" eli liikkeisiin, että olemme ehkä sivuuttaneet, kuinka paljon "syöte" eli aistimus ja äänen käsittely muovaa kykyämme oppia uusia taitoja.
Kaiken kaikkiaan
Joten kun seuraavan kerran opit uuden fraasin vieraalla kielellä tai työstät ääntämystäsi, kiitä kuuloaivokuortasi ja tuntoaivokuortasi. Nekö tekevät työn, josta kukaan ei tiennyt mitään.
Joskus tiede saa minut arvostamaan, kuinka ihmeellisen monimutkainen — ja yllättävä — oma aivomme todella on.