باور‌های قدیمی درباره نحوه یادگیری گفتار در انسان زیر سوال رفت

پژوهشگران در مطالعه‌ای تازه دریافتند که سیستم‌های حسی مغز نقش بسیار مهم‌تری از آنچه پیش‌تر تصور می‌شد در یادگیری گفتار ایفا می‌کنند. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد یادگیری صحبت کردن به یک زبان جدید یا بازیابی توانایی گفتار پس از آسیب‌های مغزی بیش از آنکه به نواحی حرکتی مغز وابسته باشد به بخش‌های حسی مرتبط با پردازش صدا و احساسات بدنی متکی است.

به گزارش science daily، این پژوهش که توسط محققان دانشگاه مک‌گیل کانادا و دانشکده پزشکی دانشگاه ییل آمریکا انجام شده می‌تواند درک دانشمندان از سازوکار‌های یادگیری گفتار را تغییر دهد و راه را برای توسعه فناوری‌های پیشرفته‌تر تشخیص گفتار و رابط‌های مغز و گفتار هموار کند.

دانشمندان سال‌ها بر این باور بودند که یادگیری و به خاطر سپردن حرکات پیچیده موردنیاز برای صحبت کردن عمدتا به نواحی حرکتی مغز که مسئول کنترل عضلات صورت، دهان و دستگاه گفتاری هستند وابسته است. با این حال یافته‌های جدید نشان می‌دهد که نواحی شنوایی و حسی‌پیکری (Somatosensory) مغز که وظیفه پردازش صدا‌ها و احساسات فیزیکی را بر عهده دارند نقش کلیدی‌تری در این فرآیند ایفا می‌کنند.

دیوید استری، استاد روان‌شناسی دانشگاه مک‌گیل و از نویسندگان این پژوهش در این باره گفت: علوم اعصاب حسی-حرکتی به‌طور سنتی بر نواحی حرکتی لوب پیشانی مغز به‌عنوان محرک اصلی حرکات تمرکز داشته است، اما این مطالعه نشان می‌دهد که یادگیری گفتار در انسان ماهیتی عمیقاً حسی دارد و باید درک ما از این فرآیند بازنگری شود.

به گفته پژوهشگران نتایج این تحقیق می‌تواند در توسعه فناوری‌هایی که برای بازگرداندن توانایی گفتار در افراد مبتلا به سکته مغزی یا سایر آسیب‌های عصبی طراحی می‌شوند کاربرد داشته باشد. استفاده از اطلاعات حسی در این سامانه‌ها می‌تواند عملکرد و کارایی آنها را بهبود ببخشد.

بررسی نقش نواحی مختلف مغز در حفظ یادگیری گفتار

برای بررسی نقش بخش‌های حسی مغز در یادگیری و حفظ حرکات گفتاری، پژوهشگران آزمایشی طراحی کردند که در آن صدای شرکت‌کنندگان هنگام صحبت کردن به‌صورت لحظه‌ای دستکاری می‌شد و نسخه تغییر یافته صدا از طریق هدفون به گوش آنها بازمی‌گشت. این تغییر باعث می‌شد افراد به‌طور ناخودآگاه الگوی گفتار خود را اصلاح کنند و در نتیجه فرآیند یادگیری حرکتی گفتار فعال شود.

در مرحله بعد محققان از روش تحریک مغناطیسی فراجمجمه‌ای (TMS) استفاده کردند؛ روشی غیرتهاجمی که امکان اختلال موقت در فعالیت بخش‌های مشخصی از مغز را فراهم می‌کند. در این آزمایش سه ناحیه مرتبط با گفتار شامل قشر شنوایی، قشر حسی‌پیکری و قشر حرکتی هدف قرار گرفتند.

پس از گذشت ۲۴ ساعت شرکت‌کنندگان دوباره مورد ارزیابی قرار گرفتند تا میزان حفظ یادگیری گفتار در آنها سنجیده شود. پژوهشگران انتظار داشتند اگر ناحیه‌ای از مغز برای یادگیری گفتار ضروری باشد اختلال در عملکرد آن باعث کاهش توانایی حفظ اطلاعات آموخته‌شده شود.

نقش تعیین‌کننده نواحی حسی در حافظه گفتاری

نتایج نشان داد که اختلال در قشر شنوایی یا قشر حسی‌پیکری به‌طور قابل توجهی توانایی افراد در حفظ الگو‌های جدید گفتاری را کاهش می‌دهد. در مقابل اختلال در قشر حرکتی مغز هیچ تاثیر قابل اندازه‌گیری بر حفظ این یادگیری نداشت.

نیشانت رائو، پژوهشگر دانشکده پزشکی دانشگاه ییل و از نویسندگان این مطالعه گفت: یافته‌های ما این فرضیه رایج را که حافظه‌های جدید گفتاری صرفا به تغییرات ایجادشده در نواحی حرکتی مغز وابسته هستند به چالش می‌کشد. نتایج نشان می‌دهد تغییرات در نواحی شنوایی و حسی‌پیکری مغز نقش اساسی در شکل‌گیری توانایی یادگیری گفتار دارند.

گامی تازه در شناخت انعطاف‌پذیری مغز

این پژوهش بخشی از تلاش گسترده دانشمندان برای درک بهتر نقش انعطاف‌پذیری یا پلاستیسیته مغزی در یادگیری و حافظه حرکتی است. نتایج این مطالعه با تحقیقات پیشین درباره حرکات اندام‌های فوقانی نیز همخوانی دارد؛ پژوهش‌هایی که نشان داده بودند اختلال در قشر حسی مغز می‌تواند یادگیری و حفظ حرکات جدید را مختل کند.

محققان اعلام کردند در مراحل بعدی بررسی مدار‌های عصبی دخیل در یادگیری گفتار و توسعه روش‌های درمانی مبتنی بر سیستم‌های حسی برای اختلالات حرکتی به‌ویژه در بیماران سکته مغزی در دستور کار قرار خواهد گرفت.

این یافته‌ها می‌تواند نگاه دانشمندان به سازوکار یادگیری گفتار را متحول کند و زمینه را برای طراحی نسل جدیدی از فناوری‌های توانبخشی و ارتباطی مبتنی بر مغز فراهم سازد.