Làm thế nào bộ não lấp đầy khoảng trống của ngôn ngữ

Một nghiên cứu mới cho thấy rằng khi bạn hoàn thành các câu của vợ / chồng mình hoặc trả lời một câu hỏi điền vào chỗ trống, bạn đang thu hút trạm chuyển tiếp của não bộ để ghi nhớ những ký ức.

Theo các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Berkeley, đây là một lĩnh vực mà cho đến nay hầu như bị các nhà khoa học nghiên cứu ngôn ngữ bỏ quên.

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng trong khi nói và hiểu ngôn ngữ rõ ràng là dựa trên ký ức của chúng ta, hầu hết các nghiên cứu đều xem ngôn ngữ và trí nhớ là những chức năng riêng biệt của não bộ, bỏ qua bất kỳ mối liên hệ nào, các nhà nghiên cứu lưu ý.

Trong thí nghiệm mới của họ, các nhà tâm lý học Berkeley chỉ ra rằng trí nhớ và ngôn ngữ có mối liên hệ sâu sắc, thông qua hồi hải mã, đóng một vai trò quan trọng trong các liên kết trí nhớ.

Nằm ở trung tâm của não, hồi hải mã hoạt động giống như một bộ định tuyến để liên kết các ký ức liên quan - ví dụ như màu sắc, hình dạng, cảm giác, mùi hương và mùi vị của quả cam - để chúng ta có thể liên tưởng.

Theo các nhà nghiên cứu, vai trò của hippocampus trong việc liên hệ các từ đến với kiến ​​thức đã lưu trữ là cần thiết để hiểu và tạo ra ý nghĩa câu.

Các nhà nghiên cứu cho biết, gần đây, những bệnh nhân bị tổn thương vùng hải mã có chính xác loại triệu chứng mà người ta mong đợi nếu vùng hải mã liên quan đến các liên kết ngôn ngữ: Các vấn đề liên quan đến nghĩa của các từ với nhau và trích xuất thông tin ngữ cảnh từ các câu và diễn ngôn, các nhà nghiên cứu cho biết.

“Mối liên hệ giữa ngôn ngữ và hồi hải mã có thể là lời giải thích cho một số khiếm khuyết về ngôn ngữ mà chúng tôi thấy ở những bệnh nhân không bị tổn thương các vùng ngôn ngữ của não”, Vitória Piai, cựu tiến sĩ Đại học California, Berkeley, cho biết. một nhà nghiên cứu cấp cao tại Đại học Radboud ở Nijmegen, Hà Lan.

“Tôi nghĩ rằng một khi chúng ta bắt đầu nghiên cứu ngôn ngữ khi nó diễn ra trong cuộc sống thực, chúng ta sẽ thấy rằng hồi hải mã đang làm nhiều việc phục vụ ngôn ngữ hơn chúng ta nghĩ trước đây.”

Đối với nghiên cứu của mình, các nhà nghiên cứu đã ghi lại hoạt động của tế bào thần kinh bằng cách sử dụng các điện cực được đưa vào vùng hải mã của 12 người khi họ nghe thấy những câu điền vào chỗ trống với câu trả lời hiển nhiên: “Anh ấy quét sàn bằng ________,” chẳng hạn.

Trong hầu hết các đối tượng, hồi hải mã cho thấy hoạt động đồng bộ cao khi chúng tìm câu trả lời đúng trong khi nghe các câu, nhưng trước khi hình ảnh của câu trả lời được hiển thị. Các nhà nghiên cứu giải thích rằng đây là một dấu hiệu cho thấy khu vực này đang tạo ra các liên kết khắp não bộ để tìm ra từ phù hợp: Trong trường hợp này là chổi.

Theo Piai, ghi âm não sâu ghi lại từng phần nghìn giây bởi phần nghìn giây của nơ-ron thần kinh, cho thấy chính xác cách bộ não xử lý ngôn ngữ trong thời gian thực.

Các nghiên cứu ngôn ngữ thường sử dụng hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI), đo lưu lượng oxy trong não, một quá trình chậm không cho phép các nhà nghiên cứu đo lường các hoạt động diễn ra trong một phần giây, cô nói thêm.

“Các nghiên cứu với fMRI cho thấy mọi thứ có thể được kết nối với nhau ở đâu nhưng nó không cho bạn biết bộ não đang kết hợp những thứ này với nhau như thế nào,” Piai nói.

“Tôi nghĩ rằng bạn chỉ có thể đi đến câu hỏi" làm thế nào "khi bạn bắt đầu sử dụng điện sinh lý học, có mối quan hệ trực tiếp hơn đến hoạt động thần kinh trong tín hiệu so với máu đã khử oxy.Thí nghiệm này rất thú vị vì có khả năng chúng ta sẽ bắt đầu hiểu ngôn ngữ và trí nhớ theo cách tích hợp hơn, hãy bắt đầu kiểm tra nó khi nó thực sự xảy ra. ”

Đồng tác giả Robert Knight, Đại học California, Berkeley, giáo sư tâm lý học và cựu trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Ngôn ngữ là thứ đã được cổ điển xem là tiến hóa và xuất hiện trong vỏ não, đó là lý do tại sao chúng ta có ngôn ngữ và chuột thì không. Viện Khoa học Thần kinh Helen Wills.

“Mặc dù thực tế rằng khu vực hải mã của phần trung gian của thùy thái dương được biết rõ là có liên quan đến trí nhớ không gian và lời nói ở con người, hai lĩnh vực này giống như những con tàu chạy trong sương mù, không biết rằng con tàu kia đang ở đó. ”

Trong nghiên cứu mới, được tiến hành ở những bệnh nhân động kinh đang trải qua các cuộc nghiên cứu điện cực nội sọ tại Đại học California, Trung tâm Y tế Irvine và Trung tâm Y tế Đại học Stanford để xác định nguồn gốc của hoạt động não bất thường của họ, Piai đã tận dụng hiệu ứng hành vi nổi tiếng để khám phá sự tham gia của hồi hải mã trong ngôn ngữ. Cô ấy chỉ ghi lại từ bán cầu não không động kinh.

Các nghiên cứu trước đây về ngôn ngữ đã chỉ ra rằng mọi người điền vào chỗ trống nhanh hơn khi một câu chỉ có một câu trả lời rõ ràng - ví dụ: “Cô ấy đã khóa cửa với ________” - so với khi câu có nhiều câu trả lời, chẳng hạn như “Cô ấy đã đến ở đây với ________. ”

Trong nghiên cứu mới, các đối tượng được nghe các câu có sáu âm tiết, sau đó là khoảng dừng và sau đó là một đoạn chớp ngắn về hình ảnh của câu trả lời. Các đối tượng được yêu cầu đặt tên cho bức tranh.

Trong 10 trong số 12 môn học, chỉ những câu bị ràng buộc - những câu có một câu trả lời rõ ràng duy nhất - gây ra sự bùng nổ của các sóng theta đồng bộ trong hồi hải mã, đặc điểm hoạt động của hồi hải mã khi nó tạo ra liên kết trí nhớ.

“Vitória cho thấy rằng khi bạn ghi âm trực tiếp từ vùng hải mã của con người, khi câu trở nên hạn chế hơn, vùng hải mã trở nên hoạt động hơn, về cơ bản dự đoán điều gì sẽ xảy ra,” Knight nói. “Hồi hải mã bắt đầu xây dựng hoạt động theta nhịp nhàng có liên quan đến việc truy cập bộ nhớ và xử lý bộ nhớ.”

Trong nhiều năm, Knight và những người khác đã nghiên cứu hoạt động của não bằng cách sử dụng các điện cực trên bề mặt não, được gọi là điện cực hay được đưa vào não, được gọi là ghi âm nội sọ, và chỉ ra rằng các tế bào thần kinh trí nhớ dao động từ một đến 80 chu kỳ mỗi giây. Tuy nhiên, các tế bào thần kinh đại diện cho những ký ức liên quan, rung động với nhịp điệu “theta” trong khoảng từ bốn đến tám chu kỳ mỗi giây.

Một giả thuyết cho rằng khi một trong những tế bào thần kinh liên quan này được kích hoạt, tất cả những tế bào thần kinh đó rung động với cùng tần số bắn ra đồng thời, khiến chúng ta nhớ lại những ký ức liên quan. Mùi cam gây ra hình ảnh trong tâm trí, mùi vị và mùi của cam, và bất kỳ cảm xúc tích cực hay tiêu cực nào liên quan đến cam.

Tương tự, một câu bị ràng buộc sẽ dần dần hình thành các rung động đồng bộ giữa các ký ức liên quan. Đối với câu “Anh ấy quét sàn bằng ________”, “quét” và “sàn” kích hoạt các rung động đồng bộ trong các bộ tế bào thần kinh khác nhau mã hóa các ký ức liên quan, trùng lặp với từ duy nhất liên quan chặt chẽ đến cả hai: “chổi”.

Piai nghi ngờ rằng khi chúng ta nghe những câu không bị ràng buộc, các từ không mang lại bất kỳ liên tưởng nào liên quan hoặc trùng lặp.

Phát hiện mới có thể mở ra một lĩnh vực nghiên cứu hoàn toàn mới với các bản ghi âm nội sọ để thăm dò chi tiết về mối liên hệ giữa ngôn ngữ và trí nhớ, Knight nói.

“Nghiên cứu này cho thấy trí nhớ đóng góp khi một câu được phát triển theo thời gian; nó là một phần thời gian thực của hệ thống ngôn ngữ của chúng ta, không phải là nô lệ cho hệ thống ngôn ngữ, ”ông nói.

Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.

Nguồn: Đại học California Berkeley