Неврология многоязычия - Neuroscience of multilingualism
Различные аспекты многоязычия изучались в области неврологии . К ним относятся представление различных языковых систем в мозгу, влияние многоязычия на структурную пластичность мозга , афазию у многоязычных людей и бимодальное двуязычие (люди, которые могут говорить на одном языке жестов и на одном устном языке). Неврологические исследования многоязычия проводятся с помощью функциональной нейровизуализации , электрофизиологии и наблюдения за людьми, перенесшими повреждение головного мозга .
Мозг содержит области, которые специализируются на работе с языком, расположенные в перисильвиевой коре левого полушария. Эти области имеют решающее значение для выполнения языковых задач, но не только они используются; разные части правого и левого полушарий мозга активны во время языковой продукции. У многоязычных людей есть много общего в областях мозга, используемых для каждого из их языков. Понимание неврологии многоязычия было получено при изучении многоязычных людей с афазией или потерей одного или нескольких языков в результате повреждения мозга. Двуязычные афазики могут демонстрировать несколько различных моделей выздоровления; они могут восстанавливать один язык, но не другой, они могут восстанавливать оба языка одновременно, или они могут непреднамеренно смешивать разные языки во время создания языка в течение периода восстановления. Эти закономерности объясняются динамическим взглядом на двуязычную афазию, согласно которому языковая система представления и контроля нарушена в результате повреждения мозга.
Также были проведены исследования в области неврологии бимодальных двуязычных людей, или людей, которые могут говорить на одном устном языке и на одном языке жестов. Исследования с участием бимодальных билингвов также предоставили понимание феномена кончика языка , рабочей памяти и паттернов нейронной активности при распознавании мимики , жестов и речи.
Обзор
Централизация языковых областей в головном мозге
Приобретение языка у многоязычных людей зависит от двух факторов: возраста, в котором они овладевают языком, и уровня владения языком. Специализация сосредоточена в перисильвиевой коре левого полушария. Во время языковой продукции активируются различные области как правого, так и левого полушария. Люди, говорящие на нескольких языках, постоянно демонстрируют сходные паттерны активации в мозге при использовании одного из двух или более языков, которые они свободно знают. Возраст овладения вторым или высшим языком и уровень владения языком определяют, какие конкретные области мозга и проводящие пути активируются при использовании (мышлении или разговоре) на этом языке. В отличие от тех, кто овладел несколькими языками в разные периоды своей жизни, у тех, кто овладел несколькими языками в молодости и практически одновременно, наблюдаются схожие активации в некоторых частях области Брока и левой нижней лобной доли. Если второй или более высокий язык приобретается в более позднем возрасте, особенно после критического периода , язык становится централизованным в другой части области Брока, чем родной язык и другие языки, изученные в молодости.
Пластичность мозга при многоязычии
У многоязычных людей более высокая плотность серого вещества в нижней теменной коре . Было обнаружено, что многоязычие влияет на структуру и, по сути, цитоархитектуру мозга. Изучение нескольких языков меняет структуру мозга, и некоторые исследователи утверждают, что это увеличивает способность мозга к пластичности. Изучение языка повышает пластичность мозга и способность мозга кодировать новую информацию. Раннее изучение языка играет важную роль в формировании цепей памяти для усвоения новой информации. Большинство этих различий в структурах мозга у многоязычных людей могут быть генетическими по своей сути. Консенсус все еще неясен; это может быть смесь как экспериментального (овладение языками в течение жизни), так и генетического (предрасположенность к пластичности мозга).
Опыт может изменить как функцию, так и структуру мозга. Связанные с событием потенциалы мозга (ERP) отражают синхронизированную постсинаптическую активность корковых пирамидных нейронов. ERP можно использовать для отслеживания изменений функции мозга, связанных с обучением. Семантические аномалии вызывают негативную волну, которая предполагает разделение семантической и синтаксической обработки.
Повышенная пластичность мозга у младенцев влияет на дальнейшее развитие речи. Недавние исследования показывают, что даже кратковременное знакомство с языком в младенчестве меняет то, как мозг обрабатывает приобретение второго языка . Участники исследований, которые в младенчестве имели временное языковое воздействие или были многоязычными, показали большую активацию мозга в невербальных моделях рабочей памяти по сравнению с моноязычными носителями. Показатель незарегистрированных нейронных цепей у младенцев можно объяснить восприятием неродного языка на ранних этапах овладения языком. Исследования показали, что младенцы, которые демонстрируют навыки фонетического восприятия чужих в 7 месяцев, имеют более медленное языковое развитие, чем те, кто демонстрирует навыки фонетического восприятия на родном языке. Это исследование поддерживает теорию магнитной / нейронной приверженности родного языка, первоначально предложенную Патрисией К. Куль .
Афазия в многоязычии
Понимание языковой памяти в мозгу было получено в результате изучения многоязычных людей, страдающих одной из форм афазии . Симптомы и тяжесть афазии у многоязычных людей зависят от количества языков, которые человек знает, от того, в каком порядке они их выучили и, таким образом, сохранили их в мозгу, от возраста, в котором они их выучили, от того, как часто используется каждый язык и насколько хорошо человек использует эти языки. Существуют два основных теоретических подхода к изучению и рассмотрению многоязычной афазии - локализационалистский подход и динамический подход. Подход локализационалистов рассматривает разные языки как хранящиеся в разных областях мозга, объясняя, почему многоязычные афазики могут терять один язык, который они знают, но не другие. Подход динамической теории (или совместного представления) предполагает, что языковая система контролируется динамическим равновесием между существующими языковыми возможностями и постоянным изменением и адаптацией к коммуникативным требованиям среды. Динамический подход рассматривает аспекты представления и контроля языковой системы как скомпрометированные в результате повреждения мозга языковых областей. Динамический подход предлагает удовлетворительное объяснение различного времени восстановления каждого из языков, которые афазию нарушили или потеряли из-за повреждения мозга. Восстановление языка варьируется у пациентов с афазией. Некоторые могут восстановить все утерянные или поврежденные языки одновременно. Для некоторых один язык восстанавливается раньше других. В других случаях в процессе восстановления происходит непроизвольное смешение языков; они смешивают слова из разных языков, которые знают, когда говорят. Исследования подтверждают, что два подхода объединены в объединенную гипотезу, и в нем говорится, что, хотя языки действительно имеют общие части мозга, они также могут быть отнесены к некоторым отдельным областям, которые являются нейтральными.
Афазия у многоязычных (или двуязычных) обычно оценивается с помощью Двуязычного теста на афазию (или BAT). BAT состоит из 3 разделов, на которые пациенты должны отвечать постоянно, пока администраторы теста записывают свои ответы. Затем действия пациентов документируются и обрабатываются компьютерными программами, которые определяют процент правильности с учетом конкретных лингвистических навыков. С помощью BAT многие клинические учреждения имеют стандартизированную систему определения степени афазии у многоязычных пациентов.
Исследования с помощью ПЭТ-сканирования бимодальных индивидуумов
Были проведены нейробиологические исследования бимодальных людей - тех, кто говорит на одном устном языке и на одном языке жестов. ПЭТ-сканирование, полученное в ходе этих исследований, показывает, что в мозге есть отдельная область для рабочей памяти, связанная с производством и использованием языка жестов. Эти исследования также показывают, что бимодальные люди используют разные области правого полушария в зависимости от того, говорят ли они вербальным языком или жестикулируют с помощью языка жестов. Исследования с участием бимодальных билингвов также помогли понять феномен кончика языка и паттерны нейронной активности при распознавании мимики .
Роль системы исполнительного контроля в предотвращении перекрестных помех
Существуют сложные механизмы предотвращения перекрестных разговоров в мозгу, где хранится более одного языка. Система исполнительного контроля может быть задействована для предотвращения вмешательства одного языка в другой в многоязычных. Система исполнительного контроля отвечает за процессы, которые иногда называют исполнительными функциями , и, среди прочего, включает систему наблюдения или когнитивного контроля. Хотя большинство исследований системы исполнительного контроля относится к невербальным задачам, есть некоторые свидетельства того, что система может участвовать в разрешении и упорядочении конфликтов, порождаемых конкурирующими языками, хранящимися в мозгу многоязычного. Во время производства речи существует постоянная потребность направить внимание на соответствующее слово, связанное с понятием, соответствующее используемому языку. Слово должно быть помещено в соответствующий фонологический и морфологический контекст. Многоязычные люди постоянно используют общую систему исполнительного управления для разрешения конфликтов / конфликтов между известными языками, повышая функциональные характеристики системы даже при выполнении невербальных задач. В исследованиях многоязычные субъекты всех возрастов продемонстрировали в целом повышенные способности к исполнительному контролю. Это может указывать на то, что многоязычный опыт приводит к передаче навыков от вербального к невербальному. Как показывают исследования, в системе общего исполнительного управления не существует какой-либо конкретной области языковой модуляции. Исследования показывают, что скорость, с которой многоязычные субъекты выполняют задания, с посредничеством и без посредничества, необходимого для разрешения языкового конфликта, лучше у двуязычных, чем у одноязычных субъектов.
Польза для здоровья от многоязычия и двуязычия
Несмотря на рост многоязычия в разных частях мира, существуют споры о положительном и отрицательном влиянии двуязычия на образование детей. Исследования частично дали ответы на такие частые вопросы, как: страдают ли двуязычные дети? Делает ли многоязычие детей умнее? Защитники многоязычия утверждают, что владение другим языком способствует развитию умного и здорового мозга, в то время как противники многоязычия категорически настаивают на том, что владение другим языком не делает детей умнее, а, наоборот, может помешать их обучению. Исследователь Эллен Белосток изучила влияние многоязычия на болезнь Альцгеймера и обнаружила, что это задерживает ее начало примерно на 4 года. Исследование, проведенное исследователем, показало, что у тех, кто говорит на двух или более языках, симптомы болезни Альцгеймера проявляются позже, чем у тех, кто говорит на одном языке. Исследование показало, что чем больше языков знает многоязычный, тем позже начинается болезнь Альцгеймера. Многоязычие способствует наращиванию когнитивных резервов мозга; эти когнитивные резервы заставляют мозг работать усерднее - они сами реструктурируют мозг. Многоязычие приводит к большей эффективности использования в мозгу и заставляет мозг более эффективно и консервативно использовать энергию. Требуются дополнительные исследования, чтобы определить, имеет ли изучение другого языка в дальнейшей жизни такой же защитный эффект; Тем не менее, из множества исследований, посвященных влиянию многоязычия и двуязычия на мозг, очевидно, что изучение и знание нескольких языков закладывают основу для здоровой когнитивной жизни.
Нейронное представительство в двуязычном мозге
Функциональная нейровизуализация и языковая организация человеческого мозга
Исследования в области когнитивной нейробиологии позволили определить классические языковые области в перисильвиевой коре левого полушария. Эта область имеет решающее значение для представления языка, но показано, что другие области мозга также активны в этой функции. Активация, связанная с речью, происходит в средней и нижней височных извилинах , височном полюсе, веретенообразных извилинах, язычке, в средних префронтальных областях (то есть в дорсолатеральной префронтальной коре ) и в островке. Также, похоже, что во время большинства языковых задач активация происходит в правом полушарии.
Связанные с языком области посвящены определенным компонентам языковой обработки (например, лексической семантике ). Эти области функционально характеризуются лингвистически значимыми системами, такими как фонология, синтаксис и лексическая семантика, а не говорением, чтением и слушанием. В нормальном человеческом мозгу области, связанные с лингвистической обработкой, менее жесткие, чем считалось ранее. Например, было обнаружено, что более глубокое знакомство с языком приводит к снижению активации мозга в левой дорсолатеральной лобной коре (области Бродмана , 9, 10, 46).
Языковое производство на двуязычных
Двуязычие предполагает использование двух языков отдельным лицом или сообществом. Нейровизуализационные исследования двуязычия обычно сосредоточены на сравнении активированных областей при использовании первого языка (L1) и второго языка (L2). Исследования языковой продукции, в которых используются функциональные методы нейровизуализации , исследуют церебральную репрезентацию языковой активности у билингвов. Эти методы (например, ПЭТ и фМРТ) разделяют субъектов в основном на основе возраста приобретения L2, а не на уровне владения языком L2.
При использовании ПЭТ в исследовании поздних учащихся было обнаружено, что распределение регионального мозгового кровотока (rCBF) сопоставимо между L1 и L2. Повторение слов задействует перекрывающиеся нейронные структуры в обоих языках; тогда как различия в нервной активации наблюдаются только у левой скорлупы, когда люди повторяют слова на своем втором языке. Таким образом, скорлупа играет решающую роль, потому что процесс артикуляции требует больших ресурсов мозга, когда человек производит второй язык, который выучил в конце жизни.
Задачи генерации слов, включая генерацию рифм (фонологические основы), генерацию синонимов (базы семантического поиска) и перевод (лексический доступ к другому языку), используются для наблюдения за лексико-семантикой. Было показано, что генерация слов вызывает значительную активацию в левой дорсолатеральной лобной коре (области Бродмана 9, 45, 46, 47). Во фронтальных областях было обнаружено значительное перекрытие, независимо от требований задачи (рифмы или синонимы) и используемого языка (L1 или L2). Селективная активация наблюдается в левой скорлупе, когда слова генерируются на втором языке (т. Е. Увеличение rCBF в левой скорлупе в результате вычитания L2-L1). Даже когда второй язык приобретается в более позднем возрасте (до пяти лет), производство L2 у высококвалифицированных билингвов обнаруживает активацию областей мозга, аналогичных таковым в L1.
Генерация слов (фонематическая вербальная беглость) также привела к более крупным очагам активации мозга для наименее беглого языка (ов) среди многоязычных (наблюдаемых с помощью фМРТ). Однако независимо от языка активация в основном обнаруживается в левой префронтальной коре (нижняя лобная, средняя лобная и прецентральная извилины). Кроме того, активация может наблюдаться в дополнительной моторной области и теменной доле . Эта активация больше для L3, чем для L2 и L1, и меньше для L1, чем для L2. Знание языка снижает активацию мозга, необходимую для его использования.
Возраст овладения вторым языком
Овладение языком, по-видимому, играет большую роль в корковой организации, участвующей в обработке второго языка. Используя функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), репрезентации L1 и L2 были обнаружены в пространственно изолированных частях левой нижней лобной коры поздних учащихся ( область Брока ). Для учащихся раннего возраста аналогичные части области Брока активируются для обоих языков, тогда как более поздние учащиеся показали, что используют разные части области Брока. Напротив, существует перекрытие в активных областях L1 и L2 в пределах области Вернике , независимо от возраста приобретения L2.
Влияние владения языком на корковое представление L2
Напротив, также сообщалось, что иногда нет разницы в пределах левой префронтальной коры при сравнении генерации слов у ранних двуязычных и поздних двуязычных. Сообщалось, что эти результаты могут противоречить приведенным выше из-за разного уровня владения каждым языком. То есть человек, проживающий в двуязычном обществе, с большей вероятностью будет хорошо владеть обоими языками, в отличие от двуязычного человека, живущего в преимущественно одноязычном сообществе. Таким образом, владение языком является еще одним фактором, влияющим на нейронную организацию языковой обработки у двуязычных людей.
Исследования с использованием позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) показали, что области мозга, активные во время перевода, находятся за пределами классических языковых областей. Трансляция из L1 в L2 и наоборот активирует переднюю поясную извилину и двусторонние подкорковые структуры (т.е. скорлупу и головку хвостатого ядра). Этот паттерн объясняется необходимостью большей координации умственных операций. В частности, автоматизированные схемы более предпочтительны, чем церебральные пути для называния слов. Переключение языка - еще одна задача, при которой активация мозга высока в области Брока и надмаргинальной извилине. Первоначально это наблюдалось Poetzl (1925, 1930) и Leischner (1943) - все они сообщили, что пациенты с надмаргинальными поражениями плохо переключают язык.
Было показано, что области мозга, связанные с фонологической рабочей памятью , имеют большую активацию у двуязычных людей, владеющих обоими языками с помощью фМРТ. Двуязычные с одинаковым уровнем владения языком используют рабочую память больше, чем двуязычные с неравным уровнем владения языком. Это говорит о том, что оптимальное использование фонологической рабочей памяти, особенно левой островковой доли и левой нижней лобной извилины, связано с более высоким усвоением второго языка.
Свободное владение языком
В большинстве исследований, включающих нейровизуализационные исследования формирования языка у двуязычных людей, используются задачи, требующие обработки одного слова - преимущественно в форме задач генерации слов (беглости). Задания на беглость демонстрируют существенную активацию левой дорсолатеральной лобной коры. Фонематическая беглость речи (беглость начальных букв) активирует левую нижнюю лобную извилину и заднюю лобную крышечку (Ba 44). Однако семантическая беглость включает дискретную активацию передних лобных областей (области Бродмана 45 и 46).
Функциональное нейровизуализационное исследование показало, что у очень ранних двуязычных не наблюдается различий в активации мозга для L1 и L2, что, как предполагается, связано с высоким уровнем владения обоими языками. Кроме того, у хорошо владеющих поздним двуязычием существует общая нейронная сеть, которая играет важную роль в задачах языкового производства; тогда как у поздних двуязычных в области Брока для L1 и L2 активируются пространственно разделенные области. Наконец, было обнаружено, что большая церебральная активация измеряется, когда на языке говорят менее свободно, чем когда на языках говорят свободно. В целом, для двуязычных / полиглотов достигнутый уровень владения языком и, возможно, языковой опыт более важны, чем возраст приобретения церебральной репрезентации языков. Однако, поскольку возраст приобретения сильно влияет на вероятность достижения высокой беглости речи, эти переменные сильно взаимосвязаны.
Понимание языка двуязычными
Исследования в целом подтверждают мнение, что понимание языка двуязычным мозгом податливо. Прослушивание рассказов на уровнях L1 и L2 приводит к очень разным паттернам нейронной активности у билингвов с низким уровнем владения языком, независимо от возраста, в котором они обучаются. Некоторые исследователи предполагают, что сумма, в которой человек овладевает L2, отвечает за измеренные различия между группами учеников, обучающихся рано и поздно. В частности, с точки зрения слухового понимания языка для опытных билингвов, которые приобрели L2 после десяти лет (поздно обучающиеся), активированные нейронные области одинаковы для обоих языков. Однако, как уже отмечалось, меньше людей становятся высокопрофессиональными в более позднем возрасте.
В исследовании понимания речи двуязычных людей использовались методы фМРТ. Основой анализа послужили группы из двух орфографически и фонологически удаленных языков (английский и мандаринский). Понимание предложений измерялось с помощью визуально представленных стимулов, показывающих значительную активацию в нескольких ключевых областях: левой нижней и средней лобных извилинах, левой верхней и средней височных извилинах, левом височном полюсе, передней дополнительной моторной области и двустороннем представлении верхней теменные области и затылочные области. Кроме того, активация мозга этих двух орфографически и фонологически отдаленных языков показала поразительное совпадение (т. Е. Прямой контраст не показал существенных различий). Понимание одного слова с использованием L1 генерировало большую активацию в височном полюсе, чем понимание слов в L2. Исследования понимания речи двуязычными с использованием нейровизуализации дают более убедительные результаты, чем производственные исследования.
Общие выводы
Функциональные методы нейровизуализации, такие как ПЭТ и фМРТ, используются для изучения сложных нейронных механизмов систем человеческого языка. Функциональная нейровизуализация используется для определения наиболее важных принципов организации церебрального языка у двуязычных людей. Основываясь на данных, мы можем сделать вывод, что двуязычный мозг не является сложением двух одноязычных языковых систем, а работает как сложная нейронная сеть, которая может различаться у разных людей.
На двуязычную языковую систему влияют определенные факторы, знание которых кажется наиболее важным. Доказательства, упомянутые ранее, показали, что дифференциальная церебральная активация в передних структурах мозга (например, Ва и базальных ганглиях) связана с плохой производительностью по генерации и производству слов. Что касается понимания языка, различия в уровне владения языком затрагивают височные доли (особенно височный полюс). Там, где в наименее развитом языке большая церебральная активация связана с производством речи, меньшая активация связана с пониманием наименее развитого языка.
Возраст приобретения не так важен в деятельности по пониманию, как в производственной деятельности. Однако это не означает, что возраст приобретения не является основным фактором владения L2. Фактически, исследования определили, что опоздавшие ученики хуже владеют L2, чем ранние ученики. Методы функциональной визуализации показали, что поддержание постоянного уровня владения навыком приводит к тому, что возраст приобретения не оказывает большого влияния на представление L2 в мозге, но меньше людей достигают высокого мастерства в более позднем возрасте приобретения.
Структурная пластичность
Уровень владения вторым языком и возраст на момент его освоения влияют на плотность серого вещества в головном мозге. Способность человека изучать несколько языков - это навык, который, как считается, опосредуется функциональными (а не структурными) пластическими изменениями в мозге. Считается, что изучение второго языка увеличивает плотность серого вещества в левой нижней теменной коре, и степень структурной реорганизации в этой области модулируется достигнутым уровнем владения языком и возрастом, когда он был усвоен. Было высказано предположение, что эта связь между плотностью серого вещества и производительностью обозначает общий принцип организации мозга.
У двуязычных людей наблюдается увеличение плотности серого вещества в левой нижней теменной коре головного мозга по сравнению с монолингвами. Плотность серого вещества более заметна у ранних двуязычных, чем у поздних двуязычных. Факты также показали, что плотность населения в этом регионе увеличивается с уровнем владения вторым языком и отрицательно коррелирует с возрастом приобретения.
Также было показано, что двуязычие влияет на белое вещество мозга, что выражается в увеличении миелинизации ряда участков белого вещества, включая мозолистое тело , у последовательных взрослых двуязычных, которые активно используют свой второй язык. Считается, что эти эффекты связаны с когнитивно требовательными навыками работы с более чем одним языком, что требует более эффективной связи между областями в сером веществе мозга. Подобные эффекты были обнаружены у пожилых людей, двуязычных на протяжении всей жизни, и у детей, говорящих одновременно на двух языках.
Обсуждается, являются ли вышеупомянутые эффекты результатом генетической предрасположенности к повышенной плотности, а не структурной реорганизацией, связанной с опытом. Второй язык, скорее всего, приобретается в результате социального опыта у первых двуязычных людей, а не в результате генетической предрасположенности. Таким образом, исследование предполагает, что структура человеческого мозга перерабатывается опытом овладения вторым языком.
Эта теория также согласуется с растущими доказательствами того, что человеческий мозг структурно изменяется из-за требований окружающей среды. Например, было установлено, что структура изменяется в результате обучения в областях, независимых от языка.
Что касается структурной пластичности, вызванной двуязычием, недавно было показано, что двуязычные люди, по сравнению с монолингвами, имеют повышенную плотность серого вещества в передней поясной коре головного мозга (АКК). ACC - это структура мозга, которая помогает субъектам контролировать свои действия, и она является частью системы контроля внимания и управления. У билингвов увеличилось количество серого вещества в этой области мозга, потому что они постоянно следят за своим языком, чтобы избежать нежелательного языкового вмешательства со стороны неиспользуемого языка. Постоянное использование ACC, в свою очередь, вызывает пластические нейронные эффекты. Это может быть той же причиной, по которой двуязычие быстрее, чем одноязычные, во многих задачах по контролю внимания.
Двуязычная афазия
Двуязычная афазия - это особая форма афазии, которая поражает один или несколько языков двуязычного (или многоязычного) человека. По состоянию на 2001 год в США ежегодно прогнозируется 45 000 новых случаев двуязычной афазии. Основными факторами, влияющими на исход двуязычной афазии, являются количество языков, на которых говорят, и порядок, в котором они изучаются, - на оба этих фактора влияют характер повседневного использования и опыт владения каждым языком до начала афазии. Тип и тяжесть афазии, расположение и размер поражений, а также уровень образования и грамотности пациента также влияют на функциональные результаты двуязычной афазии.
Латерализация
Ранее исследования вращались вокруг гипотезы о том, что язык у двуязычных людей более симметрично представлен в головном мозге, а симметричное представление в полушариях головного мозга можно отнести к разной локализации языков. Таким образом, если один из языков широко представлен в правом полушарии, он может быть частично представлен в другом локусе, и это было объяснением некоторых непараллельных паттернов восстановления. Основываясь на дальнейших исследованиях дефицита коммуникации, связанного с поражениями правого полушария, можно с уверенностью предположить, что правое полушарие имеет решающее значение для обработки прагматики использования языков. С двуязычными, они, вероятно, восполнят пробелы в лингвистическом понимании своего более слабого языка, все больше полагаясь на свой прагматический подход. Следовательно, очень ожидается, что они будут задействовать правое полушарие, чтобы разрешить этот процесс и, таким образом, еще больше поддержать идею латерализации нескольких языков.
Есть два предложенных теоретических взгляда, которые обычно используются для подхода к двуязычной афазии. Более традиционный взгляд локализационистов утверждает, что потеря одного языка происходит из-за того, что языки пациента представлены в разных областях мозга или в разных полушариях. Таким образом, если одна область будет повреждена, пострадает только представленный там язык, а другие нет. Второй взгляд - это динамический взгляд на выборочное восстановление языка, который предполагает, что языковая система представления и управления нарушена в результате повреждения. Эта теория подтверждается данными функциональной визуализации нормальных двуязычных людей и утверждает, что свободное владение языком теряется из-за увеличения порога активации. Динамическое представление предлагает объяснение выборочного восстановления языка и многих известных моделей восстановления при двуязычной афазии (см. Восстановление). Существует много споров по поводу того, какое полушарие поддерживает языки, а какие внутриполушарные нейронные области представляют каждый язык у двуязычного человека. Большинство нейровизуализационных исследований не показывают различий в латеральности между моноязычными и двуязычными носителями, подтверждая гипотезу о том, что у языков есть общие области мозга, но также есть отдельные нейронные области. Было показано, что повреждение правого полушария приводит к одним и тем же моделям когнитивно-коммуникативного дефицита у одноязычных и двуязычных; однако показано, что двуязычные носители с повреждением левого полушария подвержены риску афазии, а люди, говорящие на одном языке, нет.
Двуязычный тест на афазию
В прошлом оценка афазии у двуязычных или многоязычных людей была доступна только на языке больницы. Это было проблематично, потому что профессионалы, выполняющие эти оценки, часто неверно оценивали ход выздоровления пациента на языках, не являющихся родным для профессионала. Чтобы решить эту проблему, Мишель Паради и его сотрудники разработали Двуязычный тест на афазию (BAT). Тест был разработан как инструмент для более точной оценки афазии. Тест доступен на многих разных языках и разработан таким образом, чтобы его содержание было равнозначным, а не просто переводами друг друга. Компоненты лингвистической конструкции некоторых языков не переводятся напрямую на другие языки (т.е. пассивные в английском). Таким образом, тесты разработаны с учетом культурной и лингвистической эквивалентности. Цель тестов - использовать одну и ту же информацию на разных языках в отношении обоснования, которое послужило мотивацией для построений. BAT состоит из 3 основных разделов, каждый из которых указан как Часть A, Часть B и Часть C. Пациенты должны пройти каждый раздел соответственно. В Части B изучается языковая эффективность в 4 модальностях: слушание, говорение, чтение и письмо. На уровне слова, предложения и абзаца пациента проверяют на уровень языковых навыков (фонологический, морфологический, синтаксический, лексический, семантический). Часть C используется для оценки способности испытуемого переводить материал между заданными парами известных им языков. В настоящее время доступно 65 языков для Части B и 160 языковых пар, доступных для Части C. Специфика и связанные с ними культуры каждого языка были учтены, и материалы этих разделов были адаптированы соответствующим образом, а не переводились напрямую. Ниже приведен пример, в котором во французской и английской паре английские стимулы включали «циновка, кошка, летучая мышь, шляпа», а фриульский аналог (который включал 4 слова, которые отличались только одной начальной фонемой) был представлен как «'cjoc, c ¸oc, poc, toc '(пьяный, бревно, цикорий, кусок) ». Ответы пациентов записываются и обрабатываются компьютерными программами, которые указывают процент правильных ответов для каждого языкового навыка. Таким образом, с помощью BAT оценка двуязычной афазии позволяет напрямую сравнивать знания и навыки каждого из языков пациента, чтобы определить тяжесть афазии.
Восстановление
Концепция различных моделей восстановления была впервые отмечена Альбертом Питресом в 1895 году. С тех пор было выделено семь моделей, в которых дифференциальное восстановление , попеременное восстановление , попеременное антагонистическое восстановление и смешанное восстановление были дополнительно отмечены Мишелем Паради:
- Выборочное восстановление - один язык остается нарушенным, а другой восстанавливается; порог активации для нарушенного языка постоянно повышается
- Параллельное восстановление обоих языков (т. Е. Когда оба нарушенных языка улучшаются в одинаковой степени и одновременно);
- Последовательное восстановление (т.е. когда полное восстановление одного языка предшествует восстановлению другого);
- Дифференциальное восстановление - происходит при более сильном подавлении одного языка, чем другого.
- Альтернативное восстановление (т. Е. Язык, который был восстановлен первым, будет снова утерян из-за восстановления языка, который не был восстановлен первым);
- Альтернативное антагонистическое восстановление - при котором язык, который не использовался какое-то время, становится языком, используемым в настоящее время (т. Е. В один прекрасный день пациент может говорить на одном языке, а на следующий день - только на другом); а также
- Смешанное выздоровление - патологическое смешение двух языков (т. Е. Элементы двух языков непроизвольно смешиваются во время языкового образования)
Эти закономерности возникают из-за состояния мозгового субстрата. Исследования показали, что это происходит не из-за физического разрушения церебрального субстрата, а из-за его ослабленного состояния, которое привело к различным формам торможения. Это ослабление системы было связано с идеей усиленного торможения, когда порог активации для этой системы неестественно повышается из-за повреждения. Это приводит к тому, что языки блокируются на различных языках, что приводит к вариациям в восстановлении, а иногда и к невосстановлению языков.
Исследования, сравнивающие распространенность различных моделей восстановления, обычно показывают, что наиболее распространенной моделью восстановления является параллельное восстановление, за которым следуют дифференцированный, смешанный, выборочный и последовательный. Что касается дифференциального восстановления, лучшее восстановление L1 встречается немного чаще, чем лучшее восстановление L2.
В 1977 году было высказано предположение, что, когда объединяются эффекты возраста, уровня владения языком, контекста приобретения и типа двуязычия, можно правильно спрогнозировать характер восстановления двуязычного афазика. Недавно сообщалось, что языковой статус (как часто используется язык по сравнению с другими языками), тип или место поражения, контекст, в котором использовались языки, тип афазии и способ, которым язык не мог надежно прогнозировать закономерности восстановления.
По сравнению с одноязычными, двуязычные люди лучше восстанавливаются после инсульта. Как и в случае с пациентами с болезнью Альцгеймера, двуязычные пациенты, перенесшие ишемический инсульт, показали лучший когнитивный результат, что, по мнению исследователей, связано с более высоким когнитивным резервом. Это увеличение когнитивного резерва может быть связано с увеличением серого вещества у двуязычных людей. Поскольку двуязычные люди должны постоянно изменять и запрещать язык, мозг больше привык к тренировкам мозга и смог лучше оптимизировать пространство, которое он использует. Тренировка мозга заставила исследователей поверить в то, что это фактор, который помогает пациентам, перенесшим инсульт, выздоравливать быстрее и лучше. Таким образом, двуязычные люди могут получить больше пользы от реабилитации после инсульта по сравнению с моноязычными пациентами, потому что мозг обладает более высокой пластичностью, что позволяет лучше ремоделировать мозг после инсульта. Пациенты с инсультом (двуязычные) с афазией также лучше справляются с другими когнитивными задачами, которые измеряют внимание и способность систематизировать и извлекать информацию. Это снова объясняется увеличением серого вещества, поскольку оно участвует в когнитивном контроле и более высоких когнитивных функциях, которые больше присутствуют у билингвов. Это актуально, поскольку у некоторых пациентов автоматизация языка нарушена, что сильно коррелирует с поражением базальных ганглиев и передней теменной коры. Хотя пациенты редко теряют автоматизацию первого языка, поражения базальных ганглиев коррелируют с потерей автоматизации речи, что соответствует роли базальных ганглиев в автоматизированной моторной и когнитивной деятельности. Это более очевидно у пациентов, которые овладели вторым языком в более позднем возрасте, поскольку исследования показывают, что способность к синтаксическому суждению лиц с поздней двуязычной афазией может быть более нарушена для второго языка. Приобретение языка в более позднем возрасте меняет отображение языка в мозгу, поскольку языки не пересекаются. Эта разница в картировании, по-видимому, способствует выздоровлению пациентов с двуязычной афазией, поскольку существуют зоны ограничения второго языка, которые посвящены первому языку.
Тем не менее, возраст приобретения также является фактором степени выздоровления пациентов с инсультом из-за различий в языковом картировании и количества сформированного серого вещества. Исследования показали, что пациенты, перенесшие инсульт, могут получить больше пользы от реабилитации и быстрее выздоравливать, если они приобрели новый навык, требующий высоких когнитивных способностей, благодаря более обширной тренировке мозга. Это верно также для пациентов, которые приобрели новый навык в более позднем возрасте. Тем не менее, пациенты с инсультом, которые приобрели навык (в данном случае второй язык) на ранней стадии, имеют больше шансов на выздоровление, чем те, кто овладел языком позже. Это снова связано с более высокой областью серого вещества, которая возникла у тех, у кого было раннее обнаружение.
Бимодальный двуязычный мозг
Бимодальные двуязычные люди - это люди, которые свободно говорят как на языке жестов, так и на устной речи . Влияние этого языкового опыта на мозг по сравнению с областями мозга у одноязычных или двуязычных устных языков только недавно стало предметом исследовательского интереса, но теперь используется для понимания синтаксической интеграции и языкового контроля двуязычных. ПЭТ-сканирование 37-летнего правши, двуязычного (английский и американский язык жестов) мужчины с повреждением левой лобной доли выявило признаки повышенной активности правого полушария по сравнению с нормальной контрольной группой во время спонтанной генерации повествования как на английском, так и на американском языке жестов (ASL). Исследование с помощью фМРТ показало, что демонстрация языка жестов глухим и слышащим подписывающим лицам и демонстрация письменного английского языка тем, кто не подписывает, активирует классические языковые области левого полушария в обоих случаях. Исследования в этой области обычно сравнивают поведение или мозговую активность у нормально слышащих одноязычных носителей устного языка, генетически глухих, носителей языка и обычно слышащих бимодальных билингвов. Используя функциональную визуализацию в ближнем инфракрасном диапазоне ( fNIR ), Ковельман (2009) сравнил производительность и мозговую активность этих трех групп в задачах присвоения имен изображениям. Эти исследователи обнаружили, что, хотя производительность во всех группах была одинаковой, нейровизуализация показала, что двуязычные люди демонстрировали большую интенсивность сигнала в задних височных областях (область Вернике) при быстром чередовании обоих языков, чем когда они использовали только один язык.
Рабочая память
Исследования с помощью ПЭТ выявили специфичную для языковых модальностей нейронную область рабочей памяти для языка жестов (которая основана на сети двусторонней височной, двусторонней теменной и левой премоторной активации), а также разницу в активации правого мозжечка у бимодальных билингвов между когда они подписывают или говорят. Сходства активации были обнаружены в области Брока, и семантическое извлечение вызывает аналогичные паттерны активации в передней левой нижней лобной доле. Паттерн двусторонней теменной активации языка жестов аналогичен нейронной активности во время невербальных зрительно-пространственных задач.
Распознавание лица
Показано, что язык жестов и устная речь у бимодальных билингвов по-разному влияют на паттерны активации в верхней височной борозде при распознавании мимики. Верхняя височная борозда, расположенная в височной доле мозга, обслуживает множество социальных процессов. Некоторые из этих социальных процессов включают восприятие языка или способность имитировать умственное развитие других (теория разума). Исследование фМРТ, проведенное Deen B, Koldewyn K, Kanwisher N, Sax R, пришло к выводу, что первой когнитивной функцией, приписываемой верхней височной борозде, было понимание речи. Кроме того, слышащие подписывающие лица (люди, которые могут слышать, а также говорят на языке жестов) не демонстрируют сильной левосторонней активации распознавания выражения лица, которая была обнаружена у глухих подписывающих. Потенциальная причина этого в том, что большинство исследований обработки лица, проведенных на людях, показывают более сильную стимуляцию в правом полушарии, чем в левом. Это указывает на то, что как восприятие языка жестов, так и глухота могут влиять на нейронную организацию распознавания мимики.