Naša leva i desna polovina mozga čuju jezik različito – neurolog objašnjava kako

Naš mozak razlaže prolazne tokove akustičnih informacija u paralelne kanale – lingvističke, emocionalne i muzičke – i deluje kao biološki višejezgarni procesor. Iako naučnici prepoznaju ovu podelu kognitivnog rada već više od 160 godina, mehanizmi koji stoje iza nje i dalje nisu do kraja objašnjeni.

Istraživači znaju da različite podgrupe neurona moraju biti podešene na različite frekvencije i vreme zvuka. U poslednjim decenijama, studije na životinjama, posebno glodara, potvrdile su da podela obrade zvuka u mozgu nije jedinstveno ljudska, otvarajući vrata detaljnijem analizi kako se to dešava.

Ipak, centralna zagonetka i dalje postoji: Šta čini da skoro identični regioni u suprotnim hemisferama mozga obrađuju različite vrste informacija?

Odgovor na to pitanje obećava širi uvid u to kako iskustvo oblikuje neuronska kola tokom kritičnih perioda ranog razvoja i zašto je taj proces poremećen kod neurorazvojnih poremećaja.

Ključan je pravi trenutak

Senzorna obrada zvukova počinje u kohleji, delu unutrašnjeg uha gde se zvučne frekvencije pretvaraju u elektricitet i prosleđuju u slušni korteks mozga. Istraživači veruju da podela rada između moždanih hemisfera potrebna za prepoznavanje zvučnih obrazaca počinje u ovom regionu.

Više od decenije, neurolog dr Hajsel V. Ovijedo, docentkinja sa Univerziteta Vašington u Sent Luisu za biomedicinska istraživanja, bavi se istraživanjem slušnog korteksa. Njen tim saradnika je u laboratorijskim uslovima ustanovio da miševi različito obrađuju zvuk u levoj i desnoj hemisferi mozga, i pokušavali su da razdvoje ova osnovna kola.

Na primer, otkrili su da leva strana mozga ima više usmerenih, specijalizovanih veza koje mogu pomoći u otkrivanju ključnih karakteristika govora, kao što je razlikovanje jedne reči od druge. Istovremeno, desna strana je šire povezana, pogodna za obradu melodija i intonacije govora.

Zvučne informacije se kreću kroz kohleju do mozga

U poslednjem radu koji je objavila dr Ovijedo i njen tim, bavili su se pitanjem kako se razvijaju ove razlike u sluhu između leve i desne hemisfere, a rezultati potvrđuju tvrdnju da je najznačajniji pravi trenutak.

Istraživači su pratili kako se neuronska kola u levom i desnom slušnom korteksu razvijaju od rođenja do odraslog doba. Da bi to uradili, snimali su električne impulse u mozgu miševa kako bi posmatrali kako slušni korteks sazreva i kako zvučna iskustva oblikuju njegovu strukturu.

Iznenađujuće, otkrili su da desna hemisfera konstantno prednjači u odnosu na levu u razvoju, pokazujući brži rast i usavršavanje. Ovo ukazuje da postoje kritični periodi razvoja – kratki vremenski intervali kada je mozak posebno adaptivan i osetljiv na zvuke iz okoline – specifični za svaku hemisferu koji se javljaju u različito vreme.

Da bi testirali posledice ove asinhronosti, izložili su mlade miševe specifičnim tonovima tokom ovih osetljivih perioda. U odraslom dobu, otkrili su da je mesto gde se zvuk obrađuje u njihovom mozgu trajno izmenjen. Životinje koje su čule tonove tokom ranijeg kritičnog prozora desne hemisfere imale su preteranu zastupljenost tih frekvencija mapiranih u desnom slušnom korteksu.

Dodajući još jedan sloj složenosti, otkrili su da se ovi kritični prozori razlikuju u zavisnosti od pola. Kritični prozor desne hemisfere otvara se ranije kod ženki miševa, a prozor leve hemisfere otvara se samo nekoliko dana kasnije. Nasuprot tome, mužjaci miševa imali su veoma osetljiv kritični prozor desne hemisfere, ali nijedan detektovan prozor na levoj. Ovo ukazuje na neuhvatljivu ulogu koju pol može igrati u plastičnosti mozga.

Nalazi pružaju novi ugao razumevanja kako različite hemisfere mozga obrađuju zvuk i zašto se to može razlikovati kod različitih ljudi.

Takođe pružaju dokaze da paralelni delovi mozga nisu zamenljivi: mozak može kodirati isti zvuk na radikalno različite načine, u zavisnosti od toga kada se javlja i koja hemisfera je spremna da ga primi.

Govor i neurorazvoj

Podela rada između moždanih hemisfera je obeležje mnogih ljudskih kognitivnih funkcija, posebno jezika. Ovo je često poremećeno kod neuropsihijatrijskih stanja kao što su autizam i šizofrenija.

Smanjeno kodiranje jezičkih informacija u levoj hemisferi je jak pokazatelj slušnih halucinacija kod šizofrenije. A pomeranje sa obrade jezika u levoj na desnu hemisferu karakteristično je za autizam, gde je razvoj jezika često oštećen.

Deca sa određenim neurorazvojnim poremećajima mogu imati problema sa obradom govora

Zapanjujuće je da desna hemisfera ljudi sa autizmom izgleda reaguje ranije na zvuk nego leva hemisfera, što podseća na ubrzano sazrevanje desne strane koje je zabeleženo u studiji na miševima. Nalazi ukazuju na to da ova rana dominacija desne hemisfere u kodiranju zvučnih informacija može pojačati njenu kontrolu nad slušnom obradom, produbljujući neravnotežu između hemisfera.

Ovi uvidi produbljuju razumevanje kako se obično razvijaju oblasti mozga povezane sa jezikom i mogu pomoći naučnicima da osmisle ranije i ciljanije tretmane za podršku ranom govoru, posebno kod dece sa neurorazvojnim jezičkim poremećajima.