Co rozwojowe zaburzenia gramatyczne wnoszą do naszej wiedzy o biologii języka?

Co rozwojowe zaburzenia gramatyczne wnoszą do naszej wiedzy o biologii języka?
Jedną z podstawowych umiejętności, którą wykorzystujemy, aby sprawnie żyć w grupie innych osób jest język. Dzięki mowie potrafimy zakomunikować własne potrzeby oraz zrozumieć potrzeby innych. Język pozwala nam posługiwać się abstrakcją, wznieść się ponad dosłowne tu i teraz. Pozwala nam tworzyć ogromne społeczności i skutecznie sobie w nich radzić. Poznanie wchodzących w skład języka procesów oraz ich mózgowej lokalizacji od dawna jest dla naukowców twardym orzechem do zgryzienia.  

Co rozwojowe zaburzenia gramatyczne wnoszą do naszej wiedzy o biologii języka?Najnowsze badania poza osobami, które w wyniku uszkodzenia układu nerwowego utraciły sprawność mówienia, skupiają się również na ludziach, którym zaburzenia języka towarzyszą od samego początku i mają charakter rozwojowy. Badania nad tego rodzaju zaburzeniami dostarczają dodatkowych informacji o zależnościach pomiędzy genami i środowiskiem, a kształtowaniem się neuronalnych podstaw procesów językowych. Zobaczmy więc, co wiedza o specyficznych, rozwojowych zaburzeniach języka wniosła do naszej wiedzy o mózgowej organizacji mowy.
 
Specyficzne zaburzenia językowe
 
Specyficzne zaburzenia języka (ang. Specyfic Language Impairment, SLI), związane są z anomaliami rozwoju językowego i pojawiają się u 7% dzieci. Często występują rodzinnie, co związane jest z wysoką odziedziczalnością tego typu zaburzeń. SLI są zróżnicowaną grupą zaburzeń, więc trudno jest ustalić ich ścisłą definicję. Dziecko z SLI potrafi sprawnie komunikować się z innymi, lecz prawidłowa komunikacja za pomocą języka sprawia mu trudność. Takie dziecko cechuje obecność zaburzeń językowych oraz ograniczony zasób słów (w porównaniu do rówieśników), lecz poza tym obszarem zazwyczaj nie występują inne deficyty. Dzieci z SLI mają więc prawidłowy poziom inteligencji, normalną budowę narządów artykulacyjnych i prawidłowy słuch. Przeważnie są dobrze rozwijającymi się dziećmi, tylko nauka języka nie przychodzi im szybko i bez wysiłku. Na czworo dzieci z tym zaburzeniem, troje to chłopcy.

Niektórzy naukowcy wyodrębniają podgrupę SLI, która dotyczy szczególnych problemów z gramatyką (tak zwany gramatyczny wariant SLI, G-SLI).
 
Zaburzenia G-SLI obejmują wszystkie trzy główne składniki gramatyki:
⦁        fonologię i fonetykę, związane z dźwiękową stroną języka,
⦁        morfologię, a więc budowę wyrazów oraz zasady ich odmieniania,
⦁        składnię, obejmującą reguły łączenia ze sobą wyrazów w wypowiedzi.
 
Przytaczany tu artykuł poglądowy dzieli mózgowe procesy związane z gramatyką na dwie klasy: rozszerzone i podstawowe. Rozszerzone (ang.extended) gramatyczne reprezentacje mózgowe są abstrakcyjne, a więc oderwane od konkretnych słów i przykładów. Ich hierarchiczna organizacja prowadzi od mniejszego do większego poziomu ogólności. Nie posiadają ścisłej lokalizacji a ich wykorzystywanie aktywuje odległe od siebie rejony mózgu. Są tworzone na zasadzie przyswojenia różnych znaczeń i praw. W odróżnieniu do nich, podstawowe (ang. basic) gramatyczne reprezentacje mózgowe składają się z konkretnych słów i znaczeń. Tworzą liniowe sieci sąsiadujących ze sobą elementów. Obejmują całe zespoły słów przechowywanych w pamięci. Przykładowo, nie musimy pamiętać wszystkich możliwych kombinacji słów. Nawet dla nowego dla nas słowa, jeśli jest ono regularne, wystarczy dodać odpowiednią końcówkę aby je odpowiednio odmienić (np. przez osobę lub przez czas). Umiejętność ta jest wynikiem pracy rozszerzonych systemów gramatycznych. W innym przypadku, jeśli słowo jest nieregularne, trzeba zapamiętać jego różne formy w całości, co związane jest z pracą procesów podstawowych i przechowywaniem w magazynie pamięci słów (tzw. leksykonie).

Co rozwojowe zaburzenia gramatyczne wnoszą do naszej wiedzy o biologii języka?Dzieci z G-SLI mają trudności przede wszystkim w zakresie gramatyki rozszerzonej. W porównaniu do dzieci bez SLI częściej mylą odmiany słów przez czasy i osoby, przestawiają odpowiedni szyk zdania. Dotyczy to zarówno tworzenia przez nie zdań, jak również ich rozumienia. Zdania złożone są dla nich wyzwaniem. Dzieci z G-SLI potrafią rozpoznać różne cechy gramatyczne słów, problem pojawia się gdy na podstawie tych spostrzeżonych cech trzeba utworzyć i skutecznie wykorzystać reguły gramatyczne. Istnieją założenia, że dzieci z SLI każdego słowa (bez względu na jego regularność) muszą uczyć się tak, jak słów nieregularnych, a więc zapamiętywać jej w całości. Trudności, jakich doświadczają, rzucają nowe światło na mózgową organizację gramatycznych procesów językowych.
 
Neuroanatomiczna mapa procesów gramatycznych. Model tradycyjny

Tradycyjny model procesów językowych opiera się na dwóch kluczowych ośrodkach: Wernickego i Brocki. Przedstawmy je pokrótce. Ośrodek Wernickego położony jest w płacie skroniowym, a właściwie w tylnej części zakrętu skroniowego górnego (pole BA 22 wg Brodmanna). Związany jest z integracją procesów rozpoznawania głosek, wyrazów i zdań, jak również z czynnościami nadawania mowy. Jest to tak zwany czuciowy ośrodek mowy. Jego uszkodzenie powoduje zachowaną zdolność do ruchowej produkcji mowy, lecz treść wypowiedzi jest częściowo lub całkowicie niezrozumiała. Ośrodek Broki, zlokalizowany jest w dolnym zakręcie czołowym (pole BA 45 i BA 44 wg Brodmanna). Jego funkcja polega na generowaniu mowy, poprzez łączenie fonemów w wyrazy i zdania oraz formułowanie płynnych wypowiedzi. Uszkodzenie okolicy Broki powoduje utratę umiejętności mówienia, przy zachowanej zdolności rozumienia mowy. Współczesne modele przedstawiają bardziej rozbudowane opisy.
 
Składnia
 
Łączenie wyrazów w wypowiedź odbywa się za pomocą trzech czołowo-skroniowych szlaków mózgowych.
 
Szlak grzbietowy (na rysunku oznaczony cyfrą 1)
 
Pierwszy z nich, grzbietowy, rozpoczyna się w polu BA 44, a więc w ośrodku Broki i poprzez pęczek łukowaty (AF) biegnie do tylnej części górnego zakrętu czołowego (STG), a więc do ośrodka Wernickego. Najprawdopodobniej szlak ten obejmuje hierarchiczne struktury językowe zależne od znaczenia. Umożliwia analizę składni zdań złożonych, szczególnie, gdy ich przedmiot związany jest z ruchem. Dodatkowo, jądro ogoniaste (znajdujące się u podstawy kresomózgowia) jest strukturą podkorową mającą połączenia z korą czołową. Szlaki te również związane są z rozszerzoną składnią.
 
Pierwszy szlak brzuszny (2)
 
Poza drogą grzbietową posiadamy jeszcze dwie drogi brzuszne, związane z podstawową składnią. Pierwsza z nich, związana jest z lokalnymi, położonymi blisko siebie strukturami frazowymi. Łączy ona okolice przedniego wieczka czołowego (OF), które leży w płacie czołowym, obok ośrodka Broki, poprzez pęczek hakowy (UF), z przednią częścią górnego zakrętu skroniowego (STG).
 
Drugi szlak brzuszny (3)
 
Szlak ten (strzałka brązowa) łączy pole BA 45 a więc ośrodek Broki, poprzez włókna torebki zewnętrznej (ECFS) z tylnym płatem skroniowym, a przede wszystkim z górnym zakrętem skroniowym (STG) oraz bruzdą skroniową górną (STS). Szlak ten wspiera wydobywanie przechowywanych w magazynie pamięci słów oraz procesy semantyczne związane z mową.
 
Szlaki, grzbietowa i brzuszne, wydają się dobrze odwzorowywać podział składni na reprezentacje podstawowe i rozszerzone. Połączenia grzbietowe nie są dojrzałe przed ukończeniem 7 roku życia, co przejawia się w niepoprawnym sposobie budowania zdań przez dzieci.

Co rozwojowe zaburzenia gramatyczne wnoszą do naszej wiedzy o biologii języka?
 
Morfologia
 
Budowę wyrazów i procesy słowotwórstwa również może podzielić na procesy podstawowe i rozszerzone. Do grupy tych ostatnich należy między innymi rozpoznawanie, które wymaga umiejętności odmiany słów ze względu na różne konteksty. Inny proces związany jest z tworzeniem słów w odpowiedniej formie (np. odmiana ze względu na osobę lub czas). Procesy te tradycyjnie były łączone z okolicą Broki. Najnowsze badania fMRI, podczas odmiany słów regularnych (rozszerzona dziedzina morfologii) wykazują aktywację podobnych połączeń, jak w przebiegu procesów związanych z rozszerzoną składnią.
 
Szlak grzbietowy (na rysunku oznaczony cyfrą 1)
 
Droga grzbietowa związana jest z rozszerzoną morfologią. Pola BA 45, BA 44 i BA 47 połączone są za pomocą pęczka łukowatego (AF) z korą górnego (STG) oraz środkowego (MTG) zakrętu skroniowego. Podkorowe okolice czołowe (jądro ogoniaste) również zaangażowane są w te procesy. Dla odmiany, przechowywanie oraz wydobywanie nieregularnych form wyrazów jest pośredniczone przez obupółkulowe, tylne i środkowe obszary płatów ciemieniowych (na rysunku jest to szary obszar).
 
Szlaki brzuszne (2)
 
Obszary związane zarówno z regularną jak i nieregularną odmianą wyrazów aktywują inna, również bilateralną, brzuszną ścieżkę. Łączy ona obszar BA 47 z polem BA 45, jak również z górnym (STG) oraz środkowym (MTG) zakrętem skroniowym.

Co rozwojowe zaburzenia gramatyczne wnoszą do naszej wiedzy o biologii języka?

Fonologia
 
Procesy analizy docierających do nas dźwięków mowy rozpoczynają się w słuchowym obszarze kory skroniowej obu półkul (zakręt skroniowy górny STG, oraz bruzda skroniowa górna, STS). Stąd rozgałęzia się na dwie drogi.
 
Szlak grzbietowy (na rysunku oznaczony cyfrą 1)
 
Droga grzbietowa w lewej półkuli, biegnie do czuciowo-ruchowych obszarów integracyjnych styku skroniowo-ciemieniowego (SPT, na poziomie bruzdy Sylwiusza), gdzie rozwidla się na dwie odnogi: wzdłuż pęczka podłużnego górnego (SLF) do obszarów kory przedruchowej (PM, żółta strzałka na rysunku) oraz wzdłuż pęczka łukowatego do pola BA 44 (ośrodka Broki, strzałka czerwona). Szlaki te obejmują procesy związane z  łączeniem dźwiękowych reprezentacji bodźców z ich wzorcami artykulacyjnymi, podstawowe artykulacyjne procesy fonetyczne, kompleksy sylab i słów, monitoring własnej mowy oraz słowną pamięć operacyjną.
 
Szlaki brzuszne (2)
 
Obupółkulowe drogi brzuszne przebiegają od kory słuchowej do środkowych (MTG) i dolnych (ITG) zakrętów skroniowych, a stamtąd ciągną się do przedniego płata skroniowego oraz do rozproszonych obszarów płata skroniowego (i innych płatów) związanych z procesami pojęciowymi. Połączenia te integrują dźwięki słów z ich znaczeniem. Procesy rozszerzonej fonologii miałyby przebiegać fragmentem szlaku grzbietowego, przez pęczek łukowaty do ośrodka Broki (do kory przedruchowej już nie). 

Co rozwojowe zaburzenia gramatyczne wnoszą do naszej wiedzy o biologii języka?
Procesy związane z językiem są bardzo złożone i angażują rozległe rejony mózgu. Na wielu poziomach może pójść coś nie tak. Dlatego zaburzenia językowe są tak zróżnicowaną grupą. Warto badać nie tylko nabyte zaburzenia mowy. Cennych informacji dostarczają również osoby, którym od początku towarzyszą trudności z nabywaniem poprawnych wzorców językowych. Badanie takich osób ułatwia nam rozumienie złożonych mechanizmów języka. Jednak pomimo wysiłków naukowców, w dalszym ciągu jesteśmy na zbyt ogólnym poziomie, aby stworzyć dokładne i szczegółowe mózgowe mapy procesów mózgowych związanych z mową. Ten jakże ważny dla nas aspekt życia w dalszym ciągu skrywa w sobie wiele tajemnic.
 
 
Napisano na podstawie:
 
Heather K.J. van der Lely, Steven Pinker.(2014). The biological basis of language: insight from developmental grammatical impairments. Trends in Cognitive Science, 18(11): 586-595.
 

Impulsywność i porywczość to jedne z najbardziej typowych cech przypisywane osobom w wieku nastoletnim. Zrozumienie podłoża n... czytaj więcej
Mówi się, że miłość nie zna granic. Ta między partnerami, matki do dziecka, patriotów do ojczyzny, sympatyków do partii polit... czytaj więcej
O tym, że nasz mózg jest siecią, wiemy nie od dziś. Blisko 100 miliardów – dokładne wyliczenie pewnie nie byłoby warte wysiłk... czytaj więcej
Od czasów premiery „Tańca z Gwiazdami” zauważamy w Polsce coraz większe zainteresowanie tańcem. Szkoły tańca wyrastają jak gr... czytaj więcej