Dołącz do czytelników
Brak wyników

Mózg i umysł , Laboratorium

16 grudnia 2015

Na językach

0 410

Nauka języka obcego to wielkie wyzwanie. Co się dzieje w mózgu, gdy uczymy się nowego słownictwa i przyswajamy reguły gramatyczne drugiego języka?

Pięcioletni Paul od niedawna uważa, że samochody są „cool”. Jego rodzice zastanawiają się, gdzie malec nauczył się takiego określenia. Jedno jednak wiedzą z całą pewnością: ich syn chłonie jak gąbka wszystkie ciekawie brzmiące słówka, niezależnie od tego, czy pochodzą one z języka ojczystego, czy obcego. Małe dzieci bez większych trudności uczą się nowego słownictwa i zasad gramatyki. Gdy natomiast do nauki języka obcego zabierają się dorośli, często okazuje się, że bardzo trudno jest im oderwać się od własnego systemu językowego. A jednak, pomimo napotykanych trudności, mamy zdolność posługiwania się nawet kilkoma językami. Jak to możliwe, że nie mylimy jednego z drugim, a osoby wielojęzyczne potrafią bez problemu „przełączać się” między językami? Metody neuroobrazowania przybliżają nas do rozwiązania tej zagadki.

Szacuje się, że ludzie posługują się około 6–7 tysiącami języków. Co druga osoba potrafi komunikować się za pomocą przynajmniej dwóch z nich. A kto miał szczęście urodzić się w rodzinie, w której każde z rodziców posługuje się innym językiem, mówi płynnie obydwoma.

POLECAMY

Amerykański językoznawca Eric Lenneberg (1921–1975) już w latach 60. ubiegłego stulecia odkrył, jak wielkie znaczenie w procesie nabywania języka ma wiek. Mówił on o tzw. okresie krytycznym, czyli określonym etapie rozwoju, kiedy możliwe jest przyswojenie języka. Studia przypadków tzw. dzikich dzieci wydają się potwierdzać jego hipotezę. Na przykład Kaspar Hauser, który dorastał bez żadnego kontaktu z ludzką mową, miał później ogromne trudności z budowaniem najprostszych zdań. Niektórzy kwestionują hipotezę okresu krytycznego, bowiem mechanizmy biologiczne leżące u jego podłoża nie są w pełni wyjaśnione. Niewątpliwie jednak im wcześniej rozpoczynamy naukę danego języka, z tym większą biegłością się nim posługujemy.

Kawa ze skarpetkami
Co się dzieje w umyśle osób dwujęzycznych? Czy obydwa języki są przetwarzane w tych samych obszarach mózgu, czy w zupełnie innych? Aby odpowiedzieć na te pytania, naukowcy prowadzą badania z wykorzystaniem metod neuroobrazowania, na przykład elektroencefalografii (EEG) i funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI).

Podczas badania EEG na głowie pacjenta mocuje się elektrody, które rejestrują aktywność elektryczną mózgu. Kiedy badanym pokazuje się bezsensowne, niepasujące do kontekstu słowa lub zdania, elektroencefalograf rejestruje tzw. potencjały wywołane – skorelowane z prezentacją bodźca zmiany w zapisie EEG. Badania pokazały, że w przypadku błędu semantycznego (np. zdanie „Lubię pić kawę z mlekiem i skarpetkami”) mają one postać ujemnego odchylenia, pojawiającego się po ok. 400 milisekundach (stąd nazwa N400). Natomiast zdania zawierające błędy składniowe (np. „Bluza została po wyprasowana”) wywołują po ok. 600 milisekundach wychylenia dodatnie (P600). Porównując reakcje bioelektryczne na bodźce słowne prezentowane w języku ojczystym oraz obcym, naukowcy badają mechanizmy mózgowe leżące u podstaw dwujęzyczności.

W 1996 roku Christine Weber-Fox i Helen Neville z University of Oregon w Eugene przeprowadziły eksperymenty z udziałem dorosłych imigrantów pochodzenia chińskiego, którzy przybyli do USA przed 16. rokiem życia i uczyli się angielskiego jako drugiego języka. Badaczki rejestrowały aktywność nerwową u tych osób podczas prezentacji błędnie skonstruowanych zdań w języku chińskim i angielskim. Okazało się, że osoby, które uczyły się angielskiego od 3. roku życia, reagowały w inny sposób na błędy syntaktyczne pojawiające się w zdaniach chińskich i angielskich. W przypadku błędów semantycznych znaczące różnice były widoczne tylko u osób, które rozpoczęły naukę drugiego języka dopiero po 10. roku życia. Oznacza to, że wiek odgrywa szczególnie ważną rolę w przyswajaniu składni języka. Jeśli nie zaczęliśmy się go uczyć we wczesnym dzieciństwie, mózg traktuje błędy syntaktyczne w inny sposób niż w przypadku osób, które naukę rozpoczęły jako małe dzieci.

Do podobnych wniosków doszły w 2001 roku Anja Hahne oraz Angela Friederici z Max-Planck-Institut w Lipsku. Wyniki ich badań pokazały, że Japończycy, którzy po okresie dojrzewania rozpoczęli naukę języka niemieckiego, wykazywali obecność typowego dla błędów semantycznych wychylenia N400, które pojawiało się również u rodowitych Niemców. Reguły semantyczne związane z rozumieniem znaczenia słów wydają się zatem stosunkowo niezależne od wieku. Natomiast reakcje bioelektryczne w odpowiedzi na błędy gramatyczne pojawiały się u Japończyków z opóźnieniem i w zupełnie zmienionej formie lub w ogóle nie występowały. W tym wypadku zatem różnice w sposobie przetwarzania języka są znaczące i zależą od wieku, w którym osoba rozpoczęła naukę drugiego języka.

Biegłość ma znaczenie
Inną metodą mierzenia aktywności neuronalnej jest funkcjonalny rezonans magnetyczny, który pozwala rejestrować przepływ krwi w aktywnych obszarach mózgu. W 1997 roku narzędzie to wykorzystała Joy Hirsch z zespołem z Memorial Sloan-Kettering Cancer Center w Nowym Jorku. W badaniu wzięli udział rodowici Anglicy, posługujący się również językiem francuskim. Ich zadanie polegało na budowaniu zdań podczas badania rezonansem.

U uczestników, którzy rozpoczęli naukę języka obcego jako dorośli, aktywność wykazywały różne obszary płata czołowego. Z kolei u osób, które posługiwały się obydwoma językami od wczesnego dzieciństwa, pobudzeniu ulegały te same rejony.
Okazuje się ponadto, że różnice w zakresie aktywności neuronalnej u osób, które późno zaczęły się uczyć języka obcego, zależą od biegłości, z jaką się nim posługują. Im lepiej go opanowały, tym mniejsze są różnice aktywności mózgowej obserwowanej podczas mówienia w języku ojczystym i obcym.

Nie znikają one jednak zupełnie. Badania z wykorzystaniem fMRI potwierdzają obserwacje uzyskane w badaniach EEG, dotyczące przetwarzania reguł składniowych. Badani, którzy późno rozpoczęli naukę języka obcego, podczas posługiwania się nim wykazują większą aktywność neuronalną niż wtedy, kiedy mówią w języku ojczystym. Aktywność ta jest również większa niż u osób, które posługują się dwoma językami od wczesnego dzieciństwa. Wzrost pobudzenia był szczególnie widoczny w czołowych obszarach lewej półkuli mózgu. Występował on także wtedy, gdy uczestnicy biegle znali drugi język. Potwierdza to, że w przypadku późnej nauki języka obcego mózg w inny sposób przetwarza reguły syntaktyczne, potrzebuje do tego również więcej zasobów energetycznych, niż wtedy, gdy drugi język przyswajany jest od urodzenia.

W 2003 roku Christophe Pallier z Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale w Orsay odkrył, że w pewnych okolicznościach mózg może przetwarzać język obcy w taki sam sposób, jak język ojczysty. Badania przeprowadzono na grupie Koreańczyków, którzy między trzecim a ósmym rokiem życia zostali adoptowani przez francuskie rodziny i całkowicie zapomnieli swój ojczysty język. Jak pokazał obraz fMRI, mózg przetwarzał język francuski tak, jakby był ich językiem ojczystym. Oznacza to, że drugi, później nabyty, język zastąpił ten pierwszy.

Procedury i reguły
Skąd biorą się różnice w przetwarzaniu syntaktycznych i semantycznych aspektów języka, obserwowane zarówno w badaniach EEG, jak i fMRI? Odpowiedzi na to pytanie poszukiwał w 2001 roku Michael Ullman, neurobiolog z Georgetown University w Waszyngtonie. Zgodnie z zaproponowanym przez niego modelem deklaratywno-proceduralnym, w proces nabywania języka zaangażowane są różne systemy pamięciowe. Pamięć deklaratywna obejmuje bezpośrednią wiedzę o faktach, np. Paryż jest stolicą Francji.

Według Ullmana właśnie w tym systemie zapisywane jest znaczenie słów. Z kolei w pamięci proceduralnej przechowywana jest wiedza pośrednia, dotycząca procedur działania. Dzięki niej wiemy, jak coś robić, np. jak chodzić, jak jeździć na rowerze, jak budować zdania. U podłoża obydwu systemów leżą odmienne sieci neuronalne. Według Ullmana w przypadku późnej nauki języka obcego większą aktywność wykazuje system deklaratywny, z reprezentacją w płatach skroniowych. System proceduralny nie jest wykorzystywany wtedy w pełni, czyli tak jak w przypadku języka ojczystego. Dorosła osoba ucząca się nowego języka stara się „powrócić” do dobrze jej znanych zasad syntaktycznych języka ojczystego i – z pomocą wiedzy deklaratywnej – zastosować je. Natomiast w sytuacji wczesnej nauki języka reguły gramatyczne za pomocą systemu proceduralnego zostają zapisane w czołowych obszarach mózgu, podobnie jak to się dzieje w przypadku nauki języka ojczystego. Innymi słowy, osoby, które późno rozpoczynają naukę języków, wykorzystują pamięć deklaratywną w większym stopniu w odniesieniu do języka obcego niż ojczystego.

Model ten wskazuje zatem na silni...

Ten artykuł dostępny jest tylko dla Prenumeratorów.

Sprawdź, co zyskasz, kupując prenumeratę.

Zobacz więcej

Przypisy