Наша лева и десна половина мозга чују језик различито – неуролог објашњава како

Наш мозак разлаже пролазне токове акустичних информација у паралелне канале – лингвистичке, емоционалне и музичке – и делује као биолошки вишејезгарни процесор. Иако научници препознају ову поделу когнитивног рада већ више од 160 година, механизми који стоје иза ње и даље нису до краја објашњени.

Истраживачи знају да различите подгрупе неурона морају бити подешене на различите фреквенције и време звука. У последњим деценијама, студије на животињама, посебно глодара, потврдиле су да подела обраде звука у мозгу није јединствено људска, отварајући врата детаљнијем анализи како се то дешава.

Ипак, централна загонетка и даље постоји: Шта чини да скоро идентични региони у супротним хемисферама мозга обрађују различите врсте информација?

Одговор на то питање обећава шири увид у то како искуство обликује неуронска кола током критичних периода раног развоја и зашто је тај процес поремећен код неуроразвојних поремећаја.

Кључан је прави тренутак

Сензорна обрада звукова почиње у кохлеји, делу унутрашњег уха где се звучне фреквенције претварају у електрицитет и прослеђују у слушни кортекс мозга. Истраживачи верују да подела рада између можданих хемисфера потребна за препознавање звучних образаца почиње у овом региону.

Више од деценије, неуролог др Хајсел В. Овиједо, доценткиња са Универзитета Вашингтон у Сент Луису за биомедицинска истраживања, бави се истраживањем слушног кортекса. Њен тим сарадника је у лабораторијским условима установио да мишеви различито обрађују звук у левој и десној хемисфери мозга, и покушавали су да раздвоје ова основна кола.

На пример, открили су да лева страна мозга има више усмерених, специјализованих веза које могу помоћи у откривању кључних карактеристика говора, као што је разликовање једне речи од друге. Истовремено, десна страна је шире повезана, погодна за обраду мелодија и интонације говора.

У последњем раду који је објавила др Овиједо и њен тим, бавили су се питањем како се развијају ове разлике у слуху између леве и десне хемисфере, а резултати потврђују тврдњу да је најзначајнији прави тренутак.

Истраживачи су пратили како се неуронска кола у левом и десном слушном кортексу развијају од рођења до одраслог доба. Да би то урадили, снимали су електричне импулсе у мозгу мишева како би посматрали како слушни кортекс сазрева и како звучна искуства обликују његову структуру.

Изненађујуће, открили су да десна хемисфера константно предњачи у односу на леву у развоју, показујући бржи раст и усавршавање. Ово указује да постоје критични периоди развоја – кратки временски интервали када је мозак посебно адаптиван и осетљив на звуке из околине – специфични за сваку хемисферу који се јављају у различито време.

Да би тестирали последице ове асинхроности, изложили су младе мишеве специфичним тоновима током ових осетљивих периода. У одраслом добу, открили су да је место где се звук обрађује у њиховом мозгу трајно измењен. Животиње које су чуле тонове током ранијег критичног прозора десне хемисфере имале су претерану заступљеност тих фреквенција мапираних у десном слушном кортексу.

Додајући још један слој сложености, открили су да се ови критични прозори разликују у зависности од пола. Критични прозор десне хемисфере отвара се раније код женки мишева, а прозор леве хемисфере отвара се само неколико дана касније. Насупрот томе, мужјаци мишева имали су веома осетљив критични прозор десне хемисфере, али ниједан детектован прозор на левој. Ово указује на неухватљиву улогу коју пол може играти у пластичности мозга.

Налази пружају нови угао разумевања како различите хемисфере мозга обрађују звук и зашто се то може разликовати код различитих људи.

Такође пружају доказе да паралелни делови мозга нису заменљиви: мозак може кодирати исти звук на радикално различите начине, у зависности од тога када се јавља и која хемисфера је спремна да га прими.

Говор и неуроразвој

Подела рада између можданих хемисфера је обележје многих људских когнитивних функција, посебно језика. Ово је често поремећено код неуропсихијатријских стања као што су аутизам и шизофренија.

Смањено кодирање језичких информација у левој хемисфери је јак показатељ слушних халуцинација код шизофреније. А померање са обраде језика у левој на десну хемисферу карактеристично је за аутизам, где је развој језика често оштећен.

Запањујуће је да десна хемисфера људи са аутизмом изгледа реагује раније на звук него лева хемисфера, што подсећа на убрзано сазревање десне стране које је забележено у студији на мишевима. Налази указују на то да ова рана доминација десне хемисфере у кодирању звучних информација може појачати њену контролу над слушном обрадом, продубљујући неравнотежу између хемисфера.

Ови увиди продубљују разумевање како се обично развијају области мозга повезане са језиком и могу помоћи научницима да осмисле раније и циљаније третмане за подршку раном говору, посебно код деце са неуроразвојним језичким поремећајима.