Niezwykła plastyczność – jak czytanie zmienia mózg?

Niezwykła plastyczność – jak czytanie zmienia mózg?

Analfabetyzm z perspektywy współczesnej Polski wydaje się problemem marginalnym, wystarczy jednak spojrzeć na inne kontynenty np. Azję czy Afrykę i urasta on do rangi olbrzymiego problemu społecznego.  Według kryteriów UNESCO za analfabetę uważa się osobę powyżej 15 roku życia, która nie potrafi pisać ani czytać. Zwalczanie analfabetyzmu, mimo, że wymaga dużych kosztów, jest dosyć proste, gdyż polega na zwykłym edukowaniu w zakresie czytania i pisania, jakie każdy z nas przeżył w czasach swojej młodości w szkole podstawowej czy przedszkolu. Oczywiście przeszkodą mogą być tu kwestie społeczne – takie jak np. wstyd czy niechęć do nauki; jednak z dydaktycznego punktu widzenia proces ten nie różni się bardzo od procesu nauki dzieci.

Jak pokazują najnowsze badania, zwalczenie tego problemu przynosi nie tylko korzyści społecznej, ale i prowadzi do zmian w mózgu człowieka, który nauczył się czytać. Od połowy XX w. do świadomości neuronaukowców, a potem także ogółu społeczeństwa, zaczęła przebijać się idea neuroplastyczności. Jedna z jej definicji brzmi następująco – „trwała zmiana własności neuronów zachodząca pod wpływem doświadczenia”. Dzięki tej właściwości możliwa jest odbudowa utraconych funkcji, uczenie się i pamięć. Naukowcy z Indii sprawdzili w najnowszym badaniu, jak wiele zmian w mózgach osób nieumiejących czytać wywoła nauka czytania.  

Badanie

Projekt był kilkumiesięcznym badaniem angażującym 21 osób mówiących w hindi i pozostających analfabetami. Uczyli się oni czytać pismo dewanagari, które służy do zapisu kilkunastu języków z grupy indoaryjskich m.in. hindi. Dewangari ma więcej liter niż alfabet łaciński, bo aż 46. Istnieje jeszcze jedna ważna różnica między naszym pismem a pismem dewangari. Otóż my posługujemy się pismem głoskowym – litery oznaczają zarówno spółgłoski i samogłoski, Hindusi używają pisma alfabetyczno-sylabicznego – symbole oznaczają spółgłoski, a samogłoski są warunkowane przez znaki diaktryczne (są to znaki zmieniające artykulację litery, w języku polskim przykładem może być ogonek pod literą ą). Grupę kontrolną stanowili analfabeci (9 osób), którzy nie wzięli udziału w nauce czytania. Należy zaznaczyć, że pomimo tego, że w Indiach oficjalnie zniesiono system kastowy, wciąż jest on obecny w powszechnej świadomości ludzi. Naukowcy, chcąc zniwelować różnice między grupami do minimum, dobrali do projektu osoby z tej samej społeczności i kasty. Inne czynniki społeczne, takie dochód oraz liczba członków rodzinny umiejących czytać i pisać także były kontrolowane.

Wyniki

Osoby uczące się czytać (co nikogo nie powinno zaskoczyć) wypadły znacznie lepiej od grupy kontrolnej (a także od siebie samych z okresu przed nauką) w testach dotyczących rozpoznawania liter oraz czytania słów.

W zakresie obrazowania zmian, które zaszły w mózgu naukowcy posłużyli się funkcjonalnym rezonansem magnetycznym. Obie grupy były przebadane przed rozpoczęciem eksperymentu i po jego zakończeniu. Badacze spodziewali się uzyskać wyniki wskazujące na to, że zmiany ograniczają się do kory – która szybko adaptuje się do nowych wyzwań. Uzyskane wyniki okazały się jednak o wiele ciekawsze niż przewidywane. Okazało się, że proces reorganizacji nie ogranicza się tylko do kory, ale obejmuje także wzgórze i pień mózgu – struktury o wiele starsze ewolucyjnie.

Po pierwsze znacząco zwiększyła się liczba połączeń obszaru obejmującego powierzchnię od prawego wzgórka górnego blaszki czworaczej w śródmózgowiu do poduszki we wzgórzu z innymi regionami mózgu. Wzgórki górne stanowią podkorowy ośrodek wzorku, a funkcją poduszki jest m.in. integracja funkcji wzrokowej. Obszar, w którym nastąpiły zmiany, był więć obszarem, który niewątpliwe był zaangażowanym w czytanie – aby czytać, trzeba odbierać i analizować informacje wzrokowe.

Po drugie nastąpiło wzmocnienie połączeń funkcjonalnych między prawym górnym wzgórkiem czworaczym i poduszką a obszarami V1, V2, V3 i V4 (kora wzrokowa) w prawej korze potylicznej. Innymi słowy zależność wzorców aktywacji tych oddalonych od siebie obszarów mózgu stała się bardziej synchronizowana.

Należy zauważyć, że zmiany objęły także obszary V3 i V4, które nie są prawdopodobnie angażowane do czytania pisma głoskowego. Obserwacja ta może być wyjaśniona opisanymi wcześniej różnicami między pismem dewangari a pismem głoskowym. Zaangażowanie tych obszarów wykazywano w innych badaniach m.in. w odczytywaniu pisma chińskiego.

Podsumowanie

Niewątpliwą wadą badania jest mała próba oraz grupa kontrolna niepoddana treningowi. Zwłaszcza ten ostatni zarzut pozwala na przedstawienie innych wyjaśnień uzyskanych wyników – może to nie nauka czytania wpływała na neuroplastyczność struktur, a sama praca z abstrakcyjnymi symbolami.

Pomimo powyższych zarzutów praca jest niewątpliwie ciekawa z powodu krótkiej historii umiejętności czytania -  nie dłuższej niż 6000 lat. Oznacza to, że z pewnością nie ma określonego miejsca w naszym mózgu, które wyewoluowało do nauki czytania. Obserwowanie tego, jak mózg adaptuje się do wynalazków kulturowych, z pewnością pozwoli nam lepiej zrozumieć jego funkcjonowanie na pewnym podstawowym poziomie.

Dotychczasowe wyniki wskazywały na plastyczność kory mózgowej w wyniku nauki czytania, jednak dopiero powyższe badanie jako pierwsze pokazuje dowody na neuroplastyczności struktur podkorowych, co pozwala na wytyczenie nowych kierunków badań – nie tylko przy analfabetyzmie pierwotnym, ale także wtórnym oraz dysleksji, które to wedługg niektórych badań były związane z dysfunkcjami wzgórza. Odkryty i opisany przez naukowców proces neuroplastyczności tej struktury pozwala mieć nadzieję na wykorzystanie ich pracy w poszukiwaniu terapii i profilaktyce tych dwóch zaburzeń.

Na podstawie:

Skeide, M., Kumar, M., Mishra, R. K., Tripathi, V.N., Guleria, A., Singh, J.P., Eisner, F., & Huettig, F. Learning to read alters cortico-subcortical cross-talk in the visual system of illiterates. Science AdvancesScience Advances, 2017 

Bibliografia:

Anatomia człowieka. Witold Woźniak (red.). Wrocław: Urban & Partner, 2003.

Wielu z nas wizyta u dentysty nie kojarzy się zbyt przyjemnie. Mimo że obecnie powszechnie stosuje się środki znieczulające,... czytaj więcej
W największym uproszczeniu plastyczność mózgu można zdefiniować jako zmianę liczby połączeń synaptycznych mózgu, ale także ic... czytaj więcej
6 lutego 2017 roku na stronie Uniwersytetu Warszawskiego znalazła się informacja: „Dzięki terapii opracowanej przez dr Katarz... czytaj więcej
Analfabetyzm z perspektywy współczesnej Polski wydaje się problemem marginalnym, wystarczy jednak spojrzeć na inne kontynenty... czytaj więcej