Младенцы, даже слишком маленькие, чтобы говорить, могут понимать многие слова, которые говорят взрослые ?? и их мозг обрабатывает их по-взрослому.
Объединив передовые технологии МРТ и МЭГ, ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего показали, что младенцы старше года обрабатывают слова, которые они слышат, с теми же структурами мозга, что и взрослые, и за то же время. Более того, исследователи обнаружили, что младенцы не просто воспринимали слова как звуки, но и могли улавливать их значение.
Это исследование было проведено совместно Эриком Халгреном, доктором философии, профессором радиологии медицинского факультета, Джеффом Элманом, доктором философии, профессором когнитивных наук в Отделе социальных наук, и первым автором, Кэтрин Э. Трэвис из отдела неврологии и лаборатории мультимодальной визуализации в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Работа опубликована на этой неделе в журнале Oxford University Press Cerebral Cortex.
"Младенцы используют те же механизмы мозга, что и взрослые, для доступа к значениям слов из того, что считается умственной «базой данных» значений, которая постоянно обновляется вплоть до взрослого возраста," сказал Трэвис.
Раньше многие люди думали, что младенцы могут использовать совершенно другой механизм для изучения слов, и что обучение началось примитивно и превратилось в процесс, используемый взрослыми. Однако определение областей мозга, ответственных за изучение языка, затруднено из-за отсутствия доказательств, показывающих, где язык обрабатывается в развивающемся мозге.
Хотя уже давно известно, что поражения в двух областях, называемых областями Брока и Вернике (лобно-височные), связаны с потерей языковых навыков у взрослых, такие поражения в раннем детстве мало влияют на языковое развитие. Чтобы объяснить это несоответствие, некоторые предположили, что правое полушарие и нижние лобные области изначально имеют решающее значение для языка, и что классические языковые области взрослой жизни становятся доминирующими только с увеличением языкового опыта. В качестве альтернативы, другие теории предполагают, что пластичность мозга младенца позволяет другим областям брать на себя задачи по изучению языка, если левые лобно-височные области повреждены в раннем возрасте.
В дополнение к изучению эффектов дефицита мозга, языковые системы могут быть определены путем определения активации различных областей коры головного мозга в ответ на стимулы. Чтобы определить, используют ли младенцы те же функциональные сети, что и взрослые, для обработки значения слов, исследователи использовали MEG ?? процесс визуализации, который измеряет крошечные магнитные поля, испускаемые нейронами в головном мозге ?? и МРТ для неинвазивной оценки активности мозга у детей в возрасте от 12 до 18 месяцев.
В первом эксперименте младенцы слушали слова, сопровождаемые звуками с похожими акустическими свойствами, но не имеющими значения, чтобы определить, способны ли они различать эти два звука. На втором этапе исследователи проверяли, способны ли дети понимать значение этих слов. В этом эксперименте младенцы видели изображения знакомых предметов, а затем слышали слова, которые совпадали или не соответствовали названию объекта: изображение мяча, за которым следует произносимое слово мяч, в сравнении с изображением мяча, за которым следует произносимое слово. собака.
Активность мозга показала, что младенцы были способны обнаруживать несоответствие между словом и изображением, о чем свидетельствует амплитуда мозговой активности. В "несоответствующий," или несоответствующие, слова вызвали характерную реакцию мозга, локализованную в тех же левых лобно-височных областях, которые, как известно, обрабатывают значение слова во взрослом мозге. Тесты были повторены на взрослых, чтобы подтвердить, что одни и те же несоответствующие сочетания картинок / слов, представленные младенцам, вызовут более сильную реакцию в левой лобно-височной области.
"Наше исследование показывает, что нейронный механизм, используемый взрослыми для понимания слов, уже функционирует, когда слова изучаются впервые," сказал Халгрен, "Этот основной процесс, кажется, воплощает процесс понимания слов, а также контекст для изучения новых слов." Исследователи говорят, что их результаты имеют значение для будущих исследований, например, для разработки диагностических тестов на основе изображений мозга, которые могут указать, понимает ли ребенок здоровые слова еще до того, как говорить, что позволяет раннее выявить языковые нарушения или аутизм.