Οι αισθητηριακές περιοχές του εγκεφάλου παίζουν σημαντικότερο ρόλο από ό,τι πιστευόταν

Νέα επιστημονική μελέτη από ερευνητές του Πανεπιστημίου McGill και της Ιατρικής Σχολής του Yale αμφισβητεί την παραδοσιακή αντίληψη σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος μαθαίνει και αποθηκεύει την ομιλία. Μέχρι σήμερα επικρατούσε η άποψη ότι οι κινητικές περιοχές του εγκεφάλου, δηλαδή εκείνες που ελέγχουν τις κινήσεις του στόματος, της γλώσσας και των φωνητικών χορδών, αποτελούν τον βασικό μηχανισμό εκμάθησης της ομιλίας. Ωστόσο, τα νέα ευρήματα δείχνουν ότι οι αισθητηριακές περιοχές του εγκεφάλου, και ιδιαίτερα εκείνες που επεξεργάζονται τους ήχους και τις σωματικές αισθήσεις, διαδραματίζουν σημαντικότερο ρόλο από ό,τι πιστευόταν μέχρι σήμερα.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, η διαδικασία της εκμάθησης της ομιλίας βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στην ακουστική και σωματοαισθητική ανατροφοδότηση. Με άλλα λόγια, ο εγκέφαλος δεν μαθαίνει μόνο πώς να κινεί τους μυς που παράγουν την ομιλία, αλλά κυρίως πώς να αντιλαμβάνεται και να επεξεργάζεται τους ήχους και τις αισθήσεις που συνοδεύουν την παραγωγή της.

Ο καθηγητής Ψυχολογίας David Ostry εξηγεί ότι η νευροεπιστήμη της κίνησης επικεντρωνόταν παραδοσιακά στις κινητικές περιοχές του μετωπιαίου λοβού ως βασικούς μηχανισμούς ελέγχου της κίνησης. Η νέα έρευνα, όμως, δείχνει ότι η ανθρώπινη ομιλία αποτελεί κυρίως μια αισθητηριακή διαδικασία, στην οποία η επεξεργασία των ακουστικών και σωματικών πληροφοριών είναι καθοριστική για την εκμάθηση και τη διατήρηση νέων προτύπων ομιλίας.

Τα αποτελέσματα αυτά έχουν ιδιαίτερη σημασία και για την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών επικοινωνίας που βασίζονται στον εγκέφαλο. Στο μέλλον, τέτοιες τεχνολογίες θα μπορούσαν να βοηθήσουν άτομα που έχουν χάσει την ικανότητα ομιλίας μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο ή άλλες νευρολογικές βλάβες, αξιοποιώντας όχι μόνο τους κινητικούς αλλά και τους αισθητηριακούς μηχανισμούς του εγκεφάλου.

Για να εξετάσουν τη συμβολή των διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου, οι ερευνητές πραγματοποίησαν ένα πρωτότυπο πείραμα. Ζήτησαν από τους συμμετέχοντες να μιλήσουν, ενώ παράλληλα αλλοίωναν σε πραγματικό χρόνο την ακουστική ανατροφοδότηση της φωνής τους μέσω ακουστικών. Με αυτόν τον τρόπο οι συμμετέχοντες αναγκάζονταν ασυνείδητα να προσαρμόσουν τον τρόπο ομιλίας τους, δημιουργώντας μια διαδικασία εκμάθησης νέων κινητικών προτύπων.

Στη συνέχεια εφαρμόστηκε διακρανιακός μαγνητικός ερεθισμός (Transcranial Magnetic Stimulation – TMS), μια μη επεμβατική τεχνική που μπορεί προσωρινά να μειώσει τη λειτουργία συγκεκριμένων περιοχών του εγκεφάλου. Οι επιστήμονες στόχευσαν τρεις περιοχές: τον ακουστικό φλοιό, τον σωματοαισθητικό φλοιό και τον κινητικό φλοιό. Έπειτα από 24 ώρες αξιολόγησαν κατά πόσο οι συμμετέχοντες διατηρούσαν τις νέες δεξιότητες ομιλίας που είχαν αποκτήσει.

Τα αποτελέσματα ήταν ιδιαίτερα αποκαλυπτικά. Όταν διαταρασσόταν η λειτουργία του ακουστικού ή του σωματοαισθητικού φλοιού, οι συμμετέχοντες δυσκολεύονταν σημαντικά να διατηρήσουν τα νέα πρότυπα ομιλίας. Αντίθετα, όταν επηρεαζόταν ο κινητικός φλοιός, η επίδραση στη μνήμη της ομιλίας ήταν ελάχιστη. Αυτό δείχνει ότι η αποθήκευση και η διατήρηση των νέων προτύπων ομιλίας εξαρτώνται περισσότερο από τις αισθητηριακές πληροφορίες παρά από τα κινητικά κέντρα.

Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι τα ευρήματα ενισχύουν τη θεωρία της νευροπλαστικότητας, δηλαδή της ικανότητας του εγκεφάλου να προσαρμόζεται και να αναδιοργανώνεται μέσω της εμπειρίας. Η ίδια ερευνητική ομάδα είχε προηγουμένως διαπιστώσει παρόμοια αποτελέσματα σε μελέτες που αφορούσαν την εκμάθηση κινήσεων του χεριού και του βραχίονα, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι αισθητηριακές περιοχές αποτελούν βασικό μηχανισμό μάθησης για πολλές μορφές κίνησης.

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

Στο μέλλον οι επιστήμονες σκοπεύουν να διερευνήσουν λεπτομερέστερα τα νευρωνικά κυκλώματα που συμμετέχουν στη μάθηση της ομιλίας και να αναπτύξουν νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις βασισμένες στην αισθητηριακή διέγερση. Οι εφαρμογές αυτής της έρευνας θα μπορούσαν να συμβάλουν ουσιαστικά στην αποκατάσταση της ομιλίας μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο, καθώς και στη βελτίωση προηγμένων συστημάτων επικοινωνίας που βασίζονται στη λειτουργία του εγκεφάλου.