Kontrolowane zmiany w brzmieniu sylab mogą usprawniać ich przetwarzanie przez mózgi wcześniaków z zagrożeniem nieprawidłowościami rozwoju językowego. Badania z wykorzystaniem EEG prowadzone na grupie niemowląt pokazały, że dzieci ze szczególnie niskimi wynikami kompetencji językowych lepiej rozpoznają sylaby, jeśli zostały one odpowiednio zmodyfikowane.

Problemy wcześniaków

Przedwczesne porody stanowią 6,7% wszystkich narodzin w Polsce (dane WHO dla roku 2010). Stanowią one istotny czynnik ryzyka dla zaburzeń rozwojowych, porażenia mózgowego i epilepsji.  W porównaniu z rówieśnikami urodzonymi w terminie, wcześniaki częściej miewają trudności z nabywaniem umiejętności matematycznych i czytania ze zrozumieniem i rzadziej kończą szkołę średnią (Moster, Lie i Markestad, 2008). Zaburzenia funkcji poznawczych u wcześniaków nierzadko obejmują również trudności z nabywaniem kompetencji językowych. Może to wynikać z tego, że dzieci te wolniej przetwarzają bodźce słuchowe, co wykazały dotychczasowe badania. Jedną z miar szybkości przetwarzania informacji jest określanie momentu, w którym zachodzi habituacja. Uzyskane dotąd wyniki wskazują na to, że szybkość przetwarzania jest negatywnie skorelowana z liczbą powtórzeń wymaganych do wystąpienia habituacji. Różnice w przetwarzaniu mowy pomiędzy dziećmi urodzonymi w terminie a wcześniakami obserwuje się również w zakresie pracy kory mózgowej.

Uczestnicy

Meksykańscy badacze sprawdzali w jaki sposób modyfikacja właściwości akustycznych sylaby wpłynie na to, jak będą ją przetwarzać mózgi niemowląt. W badaniu wzięła udział grupa 42 niemowląt w wieku 12 miesięcy. Przedwcześnie urodziło się 29 z nich. Wszystkie wcześniaki przejawiały łagodne lub umiarkowane zaburzenia neurologiczne (stanowiło to kryterium uwzględnienia w badaniu).

W celu oceny umiejętności językowych niemowląt badacze posłużyli się narzędziem SMBCDI (Spanish McArthur-Bates Communicative Development Inventories). Jest to kwestionariusz wypełniany przez opiekunów niemowląt. Ich odpowiedzi są następne weryfikowane przez specjalistów, jako że rodzice nierzadko mają tendencję do przeceniania umiejętności językowych swoich dzieci. Jak pokazuje życiowe doświadczenie, rodzice szczególnie chętnie doszukują się w pierwszych wydawanych przez dziecko dźwiękach wyrazów zbliżonych do „mama” i „tata”. Za pomocą narzędzia oszacowano liczbę słów, których dziecko używa z intencją komunikacyjną.

Na tej podstawie dzieci urodzone przedwcześnie podzielono na dwie grupy. Kryterium podziału była mediana wyników – dzieci, które uzyskały wynik niższy zostały zaklasyfikowane do grupy podwyższonego ryzyka rozwoju zaburzeń. Dzieci urodzone w terminie używały przeciętnie 14 słów (SD=10) a dzieci z grupy podwyższonego ryzyka jedynie 4 (SD=1). Co ciekawe dzieci urodzone przedwcześnie z grupy niższego ryzyka (wyniki SMBCDI powyżej mediany) używały przeciętnie największej liczby słów, aż 20 (SD=17). Wynika to prawdopodobnie z faktu, iż w grupie tej znalazła się dwójka dzieci osiągających wyniki 56 i 58 słów, grupy zaś nie były liczne. Istotne statystycznie były różnice pomiędzy wcześniakami z grupy wysokiego ryzyka i wcześniakami z grupy niskiego ryzyka, oraz pomiędzy dziećmi urodzonymi w terminie i wcześniakami z grupy wysokiego ryzyka.

Sylaba /ta/

Główną rolę w badaniu odgrywała występująca w języku hiszpańskim sylaba /ta/. Wybrano ją m.in. z tego względu, że zawiera zębową spółgłoskę „t”. Jest on ważna dlatego, że hiszpańskojęzyczne (i nie tylko) dzieci uczą się rozróżniania spółgłosek zębowych na wczesnym etapie akwizycji języka. Sylabę prezentowano w dwóch wersjach. Pierwsza to sylaba wypowiadana w zwyczajny sposób głosem kobiety. Druga wersja była wynikiem komputerowej manipulacji właściwościami akustycznymi fali dźwiękowej tworzącej sylabę. Przede wszystkim, była ona wydłużona o 50%. Celowo uwypuklono w niej również kontrasty pomiędzy poszczególnymi elementami dźwięku, tj. przejścia pomiędzy formantami. Fala dźwiękowa niesie ze sobą energię a lokalne maksima tej energii, widoczne w zapisie tzw. widma fali, nazywa się formantami. W ten sposób uzyskano efekt niejako „wyraźniejszej”, dobitniej wyartykułowanej sylaby.

Badanie

Co ciekawe, zapis EEG wykonano podczas snu niemowląt. Po założeniu czepka z elektrodami, opiekunowie karmili dziecko do momentu, aż zasnęło im na rękach. Następnie siedzieli razem z nim w pobliżu głośników z których wydobywały się sylaby, prezentowane w zestawach po cztery, w wariancie zmodyfikowanym lub naturalnym.  Analizowano zapis EEG dla obszaru czołowo-centralnego, co jest zgodne z dotychczasową praktyką w tego typu badaniach, z pasm delta (1-3 Hz) i theta (4-8 Hz), gdyż dla tych częstotliwości wykazano zmienność podczas przetwarzania słyszanych sylab.

Wyniki

W wypadku niemowląt urodzonych w terminie i wcześniaków spoza grupy ryzyka, zmienność zapisu w czasie wskazywała na zachodzenie procesu habituacji podczas kolejnego wysłuchiwania naturalnie wypowiadanej sylaby (malała amplituda impulsów). W pierwszej grupie (poród terminowy) była to zmienność w zakresie fal theta, w drugiej grupie (niskie ryzyko) – w zakresie fal delta i theta. Efektu takiego nie zaobserwowano u wcześniaków z grupy ryzyka. Badacze interpretują to jako trudności z rozpoznawaniem dźwięku sylaby. Pomimo jej powtórnego zaprezentowania mózg nie identyfikował jej jako już słyszanej.

Inaczej było w wypadku sylaby zmodyfikowanej (wyraźniejszej). Efekt habituacji widoczny był we wszystkich trzech grupach w zakresie fal theta. Innymi słowy, uwypuklenie właściwości akustycznych sylaby sprawiło, że mózgi dzieci z grupy ryzyka zaburzeń językowych radziły sobie z jej przetwarzaniem podobnie, jak pozostałe. Deficyt obecny u nich w wypadku przetwarzania sylaby naturalnej może być zdaniem badaczy związany z niższą prędkością przetwarzania fonemów języka. Autorzy badania spekulują, że deficyt taki może prowadzić do nieprawidłowości w działaniu pamięci sensorycznej. Mogłoby to skutkować zniekształceniami przyswajanego materiału językowego, co utrudniałoby dziecku nabywanie kompetencji językowej.

Autorzy postulują, iż dalsze badania w tym zakresie mogą prowadzić do stworzenia nowych metod diagnostycznych. Skupiałyby się one na analizie przebiegu procesów habituacji w dziecięcym mózgu, być może pozwalając na wczesne wykrywanie trudności językowych. Sugerują również, że zaproponowana przez nich metoda modyfikacji skutkującą bardziej wyrazistymi sylabami może posłużyć do stworzenia skutecznych metod wczesnej interwencji.

Na podstawie:

Carlier, M. E. M., Harmony, T., Mendoza-Montoya, O., Marroquin, J. L., Jackson-Maldonado, D., & Ricardo-Garcell, J. (2016). Electrophysiological auditory response to acoustically modified syllables in preterm and full-term infants. Journal of Neurolinguistics, 38, 14-25.