Dvojjazyčná mozková aktivita se mění se složitými jazyky

Bilingvismus je výhodná schopnost způsoby, které jdou nad rámec pouhé schopnosti komunikovat s ostatními. Doslova mění mozek, vyvolává zvýšenou neuroplasticitu a chrání před kognitivním poklesem. Nový výzkum také naznačuje, že málo pochopená oblast mozku se jedinečně přizpůsobuje různým psaným jazykům – zjištění, které vrhá světlo na záhady rozpoznávání jazyka.

Ve studii zveřejněné 5. dubna v časopise Věda Zálohy, výzkumníci zkoumali, jak bilingvisté zpracovávají své příslušné jazyky v psané formě. Zjistili, že část mozku zvaná Visual Word Form Area (VWFA) se u anglicky-čínsky mluvících aktivuje jinak než u anglicky-francouzských mluvčích.

Zatímco většina výzkumů o bilingvismu srovnává lidi, kteří mluví dvěma jazyky, s těmi, kteří mluví jen jedním, tato studie srovnává bilingvisty různých jazyků a systémů psaní. Vědci analyzovali mozky lidí, kteří mluví anglicky a čínsky, spolu s mozky lidí, kteří mluví anglicky a francouzsky. Zatímco přístroj fMRI měřil jejich mozkovou aktivitu, účastníci si prohlíželi vizuální podněty, jako jsou písmena, tváře a domy.

V obou skupinách VWFA reagovala podobně, když byla ukázána angličtina nebo francouzština. Když však anglicko-čínští účastníci četli čínské znaky, v reakci se rozsvítily odlišné oblasti.

[Related: Learning a second language early may have ripple effects throughout your life]

Studijní tým zase objevil shluky neuronů specifických pro čínský jazyk u anglicko-čínských bilingvistů. U anglicko-francouzských bilingvistů byla jejich mozková aktivita stejná bez ohledu na jazykovou stimulaci. Jejich výzkum dále ukazuje, že mozek se vyvíjí v reakci na jedinečné zážitky jednotlivce.

„Můj první dojem [the study] je, že je to skutečná cesta z metodologického hlediska a z hlediska designu je komplexní, důkladný a ambiciózní,“ říká Dale Stevens, profesor neurovědy na York University, který nebyl součástí výzkumu. Dodává nám to také „konkrétnější chápání“ VWFA.

Co je oblast formuláře vizuálního slova?

VWFA je oblast mozku, která rozpoznává psaná slova. Rozvíjí se, když se lidé učí číst, což vytváří nervové cesty mezi vizuálním a jazykovým systémem. Bez toho by lidé nemohli číst.

Minye Zhan, první autorka studie a výzkumnice kognitivní neurovědy ve francouzském výzkumném ústavu NeuroSpin, očekávala, že najde určité neurologické rozdíly mezi dominantními anglicky mluvícími, dominantními francouzsky mluvícími a vyváženými anglicky-francouzskými mluvčími. Místo toho 21 anglicko-francouzských bilingvistů neprokázalo žádné rozdíly ve zpracování, a to navzdory jejich dominanci v jednom jazyce nad druhým.

„Je to stejný systém,“ říká Zhan. „Tvrdě jsem kopal a neviděl jsem žádný rozdíl. Bylo to velmi velké překvapení.“

Mezitím mozky deseti anglicky-čínských mluvčích reagovaly velmi odlišně, když byly zobrazeny čínské znaky. V této skupině byla dominantním jazykem čínština. Když vědci skenovali mozky těchto účastníků, našli zřetelnou aktivitu: čínské shluky neuronů ve VWFA.

Jak vědci mapovali mozkovou aktivitu?

Dříve určování konkrétních oblastí mozkové aktivity bylo pro výzkumníky výzvou. Nyní přístroje MRI s vysokým rozlišením, jako je 7-Tesla fMRI použitý v této studii, umožňují podrobnější skenování mozku. Výzkumný tým zase mohl vidět, že řetězce neuronových shluků se aktivovaly, když účastníci studie viděli čínštinu. Zhan to popisuje jako „galaxii, souhvězdí oblastí“.

„Zajímavé na tom je, že existují tyto opravy slov, které zpracovávají oba jazyky, dokonce i různé jazyky, jako je angličtina a čínština,“ říká Zhan. „Jsou tak odlišné, ale jsou zpracovávány ve stejné oblasti, ačkoli v mozku existují specializované jazykové záplaty pouze pro čínštinu.“

Je zajímavé, že reakce mozku na čínské podněty se překrývá s oblastí, která pomáhá s rozpoznáváním obličeje. Rozdíl může mít něco společného s kognitivním zpracováním. Mozek dokáže vnímat zrakové podněty jako celek nebo po částech a strategie, kterou zvolí, závisí na čteném jazyce.

Proč existují oblasti specifické pro daný jazyk?

Když vidíte obličej, nerozeznáte oči, nosy a ústa jako samostatné části. Místo toho vidíte tvář jako tvář, jednotný celek. Výzkum ukázal, že rodilí čínští mluvčí podobně zpracovávají čínské znaky, které mají kombinace tahů a radikálů. Mezitím je částečné zpracování běžnější v abecedních jazycích, jako je angličtina a francouzština. Jednotlivá písmena nebo kombinace písmen se zpracovávají odděleně a poté se spojují do jednoho souvislého slova.

Další vysvětlení souvisí spíše s jazykovou strukturou. Čínština, stejně jako japonština a některá korejština, je logografická. Tyto systémy psaní používají znaky, které odpovídají pojmům, nápadům a slovům. Fonetické jazyky, jako je angličtina a francouzština, používají znaky, které odpovídají zvukům.

[Related: Learning a new language? Here’s how to perfect your pronunciation.]

Většina čínských znaků poskytuje jen málo vodítek, jak se číst. Noví studenti, včetně čínských dětí, si osvojí výslovnost znaků pomocí Pinyin, který používá latinskou abecedu k vyhláskování zvuků standardních čínských znaků. Mezitím, když děti studují francouzštinu nebo angličtinu, oba fonetické jazyky se silným spojením mezi pravopisem a výslovností, jsou povzbuzovány, aby rozezněly slova písmeno po písmenu.

Učení čínštiny může klást jedinečné požadavky na nervové dráhy, což má za následek různá spojení. Přesto jsou tato vysvětlení rozdělení VWFA prozatím spekulacemi. Vědci přesně nevědí, proč mozek u anglicky-čínských bilingvistů reaguje odlišně, jen to, že tito bilingvní mluvčí mají specializovanou mozkovou aktivitu nepozorovanou v anglicko-francouzské skupině.

Tento výzkum by nebyl možný před více než několika lety. Experiment používal 7-Tesla fMRI skener s vysokým rozlišením, který má mnohem silnější magnetické pole, které dokáže snímat mozkovou aktivitu podrobněji ve srovnání s předchozími modely (Tesla je jednotka měření pro kvantifikaci síly magnetického pole). Americký úřad pro potraviny a léčiva schválil tento model v roce 2017.

Naproti tomu nemocnice může používat 1,5 nebo 3 Tesla MRI přístroj. A i když je toto rozlišení standardní, neodhaluje stejnou úroveň detailů, říká Zhan.

Výzkum vyvolává mnoho otázek, říká Zhan. Její tým má zájem zopakovat studii se skupinami účastníků, kteří mluví různými rodnými jazyky a používají různé abecedy. Zhan chce také zjistit, proč se tyto specializované oblasti neuronů objevují v závislosti na tom, v jakém jazyce člověk umí číst.

„Tak proč se objevují ty speciální záplaty?“ ona říká. „To nevíme.“ Jen je pozorujeme. Takže nejprve podáváme zprávu a říkáme, že to potřebuje další výzkum.“