Dołącz do czytelników
Brak wyników

Mózg i umysł , Praktycznie

29 stycznia 2018

Głowa przetwarza słowa

0 491

Za rozumienie wypowiedzi innych odpowiada nasza zdolność do automatycznego symulowania w mózgu treści zasłyszanych komunikatów. Umożliwia ją skomplikowana relacja, jaka zachodzi między językiem, spostrzeganiem i działaniem.

Mowa – dzięki skomplikowanej kontroli oddechu, napięcia wiązadeł głosowych i ułożenia narządów artykulacyjnych, które odbywają się w milisekundach – jest prawdopodobnie najbardziej złożonym działaniem motorycznym człowieka. Spośród innych naczelnych wyróżnia nas dolne usytuowanie krtani, dzięki czemu wirtuozowska aria Królowej Nocy w „Czarodziejskim flecie” Mozarta może być popisem wokalnych umiejętności, a nie okazją do emisji chaotycznych pochrząkiwań. Ale akty mowy wyróżniają się przede wszystkim tym, że posiadają znaczenie, które jest zrozumiałe dla innych.

W tradycyjnych teoriach psychologicznych język rozumiany jest jako wysoce wyspecjalizowany system przetwarzania abstrakcyjnych znaków, które nie pachną i nie mają kolorów. W takim ujęciu procesy językowe bardzo różnią się od percepcji i działania, a w dodatku posiadają specyficzną lokalizację mózgową. Potwierdzeniem tego poglądu wydają się różne zaburzenia percepcji (np. trudności w rozpoznawaniu twarzy), motoryki (np. w zakresie poruszania się) i mowy (np. trudności w rozumieniu komunikatów). Jednakże takie rozumienie zachowań językowych ma niewiele wspólnego z codziennym doświadczeniem wykorzystywania mowy.

POLECAMY

Gdy podczas obiadu ktoś poprosi nas o podanie fileta z pangi, bez namysłu podajemy wskazane danie; oczywiście o ile wiemy, czym jest panga. Natomiast w tradycyjnych koncepcjach psychologicznych, inspirowanych informatyką i logiką, użytkownik języka to właściwie komputer, który decyduje się na podanie obiektu po uprzedniej analizie całkiem sporej sieci semantycznej. Rozpoznanie fileta z pangi podczas obiadu wymaga przeszukania stołu pod kątem takich kategorii jak „zwierzę” i „ryba”.

W tej sytuacji komputer językowy (czyli my) musi też posiadać wiedzę, co to jest panga, ale raczej w postaci abstrakcyjnej definicji słownikowej. Poza tym powinien znać procedurę podania komuś czegoś. Procesy percepcji (przeszukiwanie stołu), rozumienie komunikatu i zachowanie motoryczne (podanie pangi), choć zapewne jakoś powiązane ze sobą, są tutaj odseparowane. Przy okazji nie bardzo wiemy, jak abstrakcyjne znaczenia powstają w mózgu i jak odnoszą się do przedmiotów i zdarzeń w świecie, skoro są zanurzone w sieci innych, powiązanych z nimi, znaczeń.

Ucieleśnione znaczenia

Jeśli nie jesteśmy komputerami językowymi do przetwarzania abstrakcyjnych znaczeń, to jak inaczej opisać sytuację z filetem z pangi w roli głównej? Współczesne badania zachowań językowych sugerują, że rozumienie komunikatu wymaga symulacji treści takiego komunikatu. Procesy symulacji polegają na aktywizacji posiadanej wiedzy o przedmiocie komunikatu oraz na dopasowaniu do niego własnego doświadczenia. Takie działanie nie musi być uświadamiane, i zazwyczaj nie jest. To rodzaj utajonej wyobraźni, w której przywoływane są programy motoryczne bez wykonywania faktycznego działania i szczegóły percepcyjne bez wykorzystywania zmysłów.

Wracając do fileta: gdy ktoś poprosi nas o jego podanie, to w myśl koncepcji symulacyjnej rozumienie tej prośby wymaga szybkiego przywołania danych na temat pangi, jakie zgromadziliśmy w ciągu naszego życia. Oczywiście w formie skompresowanej i odpowiednio uogólnionej, inaczej zanurzymy się w nieskończone rozważania szczegółów zasłyszanego komunikatu. Musimy także szybko zaktywizować odpowiedni program motoryczny, czyli operację podania obiektu na hasło „proszę podać”, który wielokrotnie stosowaliśmy w różnych wariantach. Teraz wystarczy przesłać te informacje do pierwszorzędowej kory motorycznej i powiązanych z nią mięśni dłoni, a filet z pangi trafi do zadowolonego nadawcy komunikatu.

W przedstawionej interpretacji zachowujemy się inaczej niż komputery językowe z leksykonem abstrakcyjnych znaczeń. Rozumiemy cudze wypowiedzi na miarę naszych zgromadzonych doświadczeń, które są przechowywane (niejako ucieleśnione) w naszych mózgach i które uaktywniają się dzięki analogicznym bodźcom z zewnątrz. W sytuacji, gdy nie mamy doświadczeń związanych z cudzą wypowiedzią, musimy kombinować, ale nadal w granicach naszych doświadczeń.

Jeżeli zamiast pangi ktoś przy obiedzie prosi nas o podanie zielonego śledzia w białym winie, to bez wcześniejszych kontaktów z taką kombinacją przedstawiciela ryb i reprezentanta alkoholu musimy zabawić się w gastronomicznego Sherlocka Holmesa, polegając na dotychczasowych doświadczeniach z barwą zieloną, żółtą (bo wino białe wcale nie jest białe), śledziami i winem. Nasza symulacja nie musi być trafna, bo zielony śledź może zupełnie nie przypominać żadnego ze śledzi, z którymi mieliśmy do czynienia. Może to frustrujące, że nie jesteśmy nieomylnymi komputerami językowymi, ale za to zyskujemy nieoczekiwane perspektywy opisu komunikacji międzyludzkiej.

Po pierwsze, okazuje się, że różnica pomiędzy opisywaną w mowie sytuacją a jej symulacją jest minimalna.

Po drugie, percepcja, motoryka i język to procesy, które w sposób interaktywny zapisują doświadczenia w naszym mózgu. Kluczowy wątek polega zaś na tym, że samo rozumienie cudzej wypowiedzi o czynności ruchowej (np. „Podaj filet z pangi”) wymaga nie tylko rozpoznania sensu komunikatu, ale także wzbudzenia w mózgu programów motorycznych, które są aktywne podczas wykonywania takiej czynności.

Ręka, noga, mózg

Wyniki badań psychologicznych potwierdzają istnienie interakcji pomiędzy percepcją, motoryką i językiem. W badaniu Arthura Glenberga i Michaela Kaschaka z University of Wisconsin uczestnicy szacowali sensowność czytanych zdań przez naciśnięcie guzików w różnym oddaleniu od ciała. W przypadku zdania sensownego naciskali guzik najdalej położony od ciała, a odwrotnie w przypadku zdania bezsensownego. Niektóre zdania zawierały sugestie motoryczne względem ciała, np. „Otwórz szufladę”.

W takiej sytuacji badani musieli dopasować decyzję o sensowności zdania (ruch od ciała do najdalej położonego guzika) z informacją zawartą w zdaniu (otworzenie szuflady sugeruje ruch w stronę ciała). Okazało się, że mieli oni trudności z wykonaniem instrukcji, gdy sugestie motoryczne z instrukcji i znaczenie zdania były niezgodne. Także zdania zawierające abstrakcyjne odniesienia kierunkowe, np. „Liza opowie ci historię” (kierunek do osoby badanej), sprawiały kłopot w realizacji instrukcji. O czym to świadczy?

Jedna z interpretacji wykorzystuje pojęcie interferencji, a więc zakłócenia w wykonaniu zadania spowodowanego innym zadaniem. Obecność interferencji pozwala domniemywać, że procesy poznawcze zaangażowane w oba zadania działają w ramach wspólnego mechanizmu neuronalnego. W tym wypadku zadanie wymagające reakcji motorycznej (instrukcja) weszło w kolizję z zadaniem angażującym symulację motoryczną względem ciała. Takiej kolizji nie było, gdy instrukcja i zdanie sugerowały zbieżny kierunek ruchu względem ciała. Przykładowo, poprawna decyzja o sensowności zdania „Zamknij szufladę” (czyli ruch od ciała do najdalej położonego guzika) była zgodna z typowym zachowaniem podczas zamykania szuflady (ruch od ciała). Oznacza to, że zachowanie ruchowe według instrukcji i wyobrażeniowy plan ruchowy wyznaczony przez zdanie nie różnią się specjalnie z perspektywy mózgowia. Natomiast trudności na przykładzie zdania „Liza opowie ci historię” sugerują, że abstrakcyjne odniesienia kierunkowe nie różnią się od fizycznych wskaźników kierunku względem osoby badanej.

Kilka innych badań dotyczyło oszacowania zakłócenia podczas wykonywania reakcji motorycznej (np. chwytanie przedmiotu) z jednoczes[-]ną ekspozycją słowa związanego semantycznie z taką reakcją (np. „mały”). Okazało się, że eksponowane słowa automatycznie aktywizują tendencje motoryczne zgodne ze swoim znaczeniem, ale przy okazji powodują hamowanie ruchu ręki. Na przykład, osoby badane układają dłoń z niewielkim opóźnieniem i w sposób niezamierzony, tak jakby miały zamiar chwycić mały przedmiot zgodnie ze znaczeniem słowa mały. Zauważmy, że takie słowo pojawiło się dopiero w momencie realizacji instrukcji typu „chwyć przedmiot” i osoba badana nie miała czasu na przygotowanie chwytu małego przedmiotu.

Opóźnienie w realizacji instrukcji było największe około 150 milisekund po rozpoczęciu ruchu ręki. Taki zakres czasowy pozwala sądzić, że procesy językowe i motoryczne wchodzą ze sobą w bardzo szybkie relacje czasowe. Ciekawe jest także to, że słowa odnoszące się do ruchów dłoni bardziej zakłócają reakcję motoryczną ręki niż słowa odnoszące się do ruchów nóg.

Od słowa do mózgu

Mocnego wsparcia dla przedstawionych wyników badań psychologicznych dostarczają analizy z wykorzystaniem metod neuroobrazowania, czyli badania aktywności mózgowia. Wykazały one, że ekspozycja słów odnoszących się do ruchów ust, rąk i nóg automatycznie aktywizuje obszary kory motorycznej właściwe dla tych części ciała. A zatem słowa oznaczające działanie posiadają dla mózgu wartość motoryczną i są precyzyjnie określone w homunkulusie motorycznym. Dlatego też słowa dotyczące ruchu nogą nie utrudniają wykonania faktycznego ruchu ręką, bo ruch nogi (i słowa odnoszące się do ruchu nogi) angażuje inne obszary homunkulusa niż ruch ręki i słowa „ręczne”.

Automatyczna aktywacja programów motorycznych po ekspozycji słów oznaczających działanie zachodzi w bardzo krótkim czasie – ok. 170 milisekund. Udało się to ustalić w badaniu zespołu Friedemanna Pulvermüllera z Medical Research Council w Cambridge, gdy uczestnicy podczas wykonywania zadania zakłócającego słuchali słów dotyczących działań wykonywanych rękami i nogami. Taki wynik jest zbieżny z przedstawionym już efektem hamowania ruchu ręki podczas ekspozycji słowa powiązanego z nim znaczeniowo. Rezultaty obydwu badań sugerują, że symulacja motoryczna treści wyznaczonej przez czasowniki nie wymaga zaawansowanych i kontrolowanych procesów wyobrażania sobie przebiegu działania. Takie późne procesy zachodzą około 400 milisekund po ekspozycji słowa, gdy użytkownik języka zdążył rozpoznać jego kategorię leksykalną.

Zespół Pulvermüllera odwrócił też sytuację badawczą – zamiast wpływu słów na procesy aktywacji obszarów motorycznych, dokonał pomiaru szybkości przetwarzania określonych słów pod wpływem aktywacji obszarów motorycznych. Obszary korowe odpowiedzialne za ruchy ręki i nogi w lewej półkuli były stymulowane przezczaszkowo poniżej progu wzbudzenia reakcji motorycznej – po 150 milisekundach od ekspozycji słowa odnoszącego się do ruchu ręki lub nogi. W ten sposób udało się ustalić, że szybkość przetwarzania słów odnoszących się do ręki (mierzona ruchem ust) jest większa po stymulacji obszaru ręki, a nie nogi. W przypadku słów związanych z ruchami nogi po stymulacji reprezentacji nogi w mózgu wyniki były podobne.

Kora motoryczna nie tylko reaguje na słowa oznaczające działanie. Nawet bierna percepcja dźwięków mowy aktywizuje mięśnie aparatu wokalnego. Zespół Luciano Fadigi z Universita di Ferrara we Włoszech ustalił, że potencjały wywołane są większe z mięśni języka w przypadku słów silnie angażujących ruchy języka (np. birra – piwo). Oznacza to, że dźwięki mowy wzbudzają odpowiedniki mięśniowe mowy w pierwszorzędowej korze motorycznej. W innym badaniu, przeprowadzonym przez zespół Kate Watkins z McGill University w Kanadzie, aktywacja mięśni wargowych występowała podczas obserwacji np. tylko samych ruchów ust.

W obu przypadkach aktywność była wywołana wzbudzaniem lewej półkuli mózgu. Można zatem przypuszczać, że rozumienie cudzej wypowiedzi wymaga nie tylko symulacji treści komunikatu, ale także wzbudzenia kory motorycznej odpowiedniego dla aktu artykulacji. Być może dźwięki mowy są tylko pośrednikiem akustycznym bardziej podstawowego poziomu rozumienia komunikatu w postaci jednostek motorycznych.

Język, spostrzeganie i działanie

Tradycyjny pogląd o odrębnych neuronalnie i poznawczo systemach języka i ruchu należy odłożyć do lamusa. Oba systemy oraz system percepcji działają w sposób interaktywny. Jeśli nabywaniu umiejętności językowych w dzieciństwie stale towarzyszy pokazywanie i wykonywanie związanych z nim zachowań, to dlaczego te systemy miałyby działać później odrębnie? Jednym z przejawów interakcyjności tej relacji jest zdolność do symulowania zachowań podczas samej tylko ich obserwacji dzięki sys...

Ten artykuł dostępny jest tylko dla Prenumeratorów.

Sprawdź, co zyskasz, kupując prenumeratę.

Zobacz więcej

Przypisy