Дети используют обе половины мозга для понимания и изучения языка

Детский мозг чрезвычайно гибок / Babycenter

Нейробиологи из Джорджтаунского университета утверждают, что маленькие дети и младенцы обладают своего рода когнитивными сверхспособностями. В то время как взрослые обрабатывают большинство дискретных нейронных задач в определенных областях лишь в одном из двух полушарий своего мозга, у детей для этого задействованы оба полушария.

Это открытие также указывает на возможную причину, по которой дети, похоже, восстанавливаются после травм, связанных с повреждениями нервной системы, намного легче и быстрее, чем взрослые. Статья об открытии опубликована в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

В своей работе нейробиологи сосредоточились лишь на одной задаче, выполняемой мозгом, — понимании языка (распознавании устной речи). Почти у всех взрослых обработка речевой информации проходит только в левом полушарии. Это согласуется с результатами исследований пациентов, перенесших инсульт в левом полушарии и потерявших способность говорить.

Но у маленьких детей даже очень серьезное повреждение левого полушария почти никогда не приводит к речевому дефициту. Это говорит о том, что у них в процессе обработки устной речи задействованы оба полушария. Однако традиционное сканирование до сих пор не показывало всех нюансов этого явления. «Было неясно, присутствует ли от рождения сильное доминирование левого полушария при обработке языковых данных или же оно проявляется постепенно в процессе [индивидуального] развития», — говорит одна из авторов работы Элисса Л. Ньюпорт.

Благодаря использованию функциональной магнитно-резонансной томографии и усовершенствованной методики ее анализа, исследователи показали, что паттерн латерализации (устойчивой связи функций мозга с одним из полушарий) не устанавливается у маленьких детей. Таким образом, на раннем этапе развития человека в изучении и распознавании языка в равной степени участвуют оба полушария. Нейронные сети, которые локализуют определенные задачи в том или ином полушарии, начинают формироваться в детстве, но не устанавливаются окончательно до тех пор, пока ребенку не исполнится 10-11 лет.

Паттерны активации в левом (верхний ряд) и правом (нижний ряд) полушариях мозга при распознавании устной речи у разных возрастных групп испытуемых / Newport, Olulade, et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020.

В исследовании, проведенном авторами работы, участвовали 39 здоровых детей в возрасте от четырех до 13 лет. Позже к участию в экспериментах были также привлечены 14 взрослых от 18 до 29 лет. Испытуемые проходили задание на распознавание текста, уже использовавшееся ранее в нейробиологических экспериментах. В процессе выполнения задания изучались паттерны активации фМРТ в каждом полушарии у отдельных участников.

Затем ученые построили нейронные карты языковой активации и сравнили их для четырех возрастных групп: четыре-шесть, семь-девять, 10–13 и 18–29 лет. Оказалось, на уровне группы даже маленькие дети демонстрируют определенную степень левосторонней языковой активации. Тем не менее большая часть самых маленьких детей также демонстрирует значительную активацию в соответствующих областях правого полушария. У взрослых, напротив, соответствующая область правого полушария активировалась для выполнения иных задач: например, для обработки эмоций, выражаемых вербально.

По мнению нейробиологов, более высокие уровни активации правого полушария в задаче обработки речи и медленное снижение этой активации по мере развития являются отражением изменений в нейронном распределении языковых функций, а не просто изменениями в стратегиях понимания речи. «Наши результаты показывают, что нормальное участие правого полушария в обработке речи в очень раннем детстве может способствовать поддержанию и усилению развития правого полушария, если левое полушарие повреждено», — подытоживает Элисса Л. Ньюпорт.

Ранее ученые опровергли предположение о деградации мозга на орбите и определили белок, стимулирующий «омоложение» мозга во время физических упражнений.