Functional Anatomic Models of Language: Assembling the Pieces Dorit Ben Shalom and David Poeppel

Σκοπός του άρθρου Γενικευμένο μοντέλο που Να δικαιολογεί το εύρος των νευρολογικών δεδομένων Να συνδέεται με την έρευνα της γλωσσολογίας και της ψυχογλωσσολογίας Να δίνει ερεθίσματα για έρευνα στον τομέα αύτό. Προσπαθεί να εννοποιήσει κάποια από τα τρέχοντα μακροσκοπικά μοντέλα της λειτουργικής νευρανατομίας

Παραδοχές Η διαδικασία που γίνεται σε κάθε περιοχή του φλοιού (απομνημόνευση-κροταφικός, ανάλυση-βρεγματικός, σύνθεση- μετωπιαίος) έχει να κάνει με την τοπική δομή και λειτουργία των νευρώνων Απο ανατομικής προσέγγισης: Ραχιαίες περιοχές- φωνολογικές διεργασίες Μεσαίες-σύνταξη Κοιλιακές-σημασιολογικές

Κυρίαρχο μοντέλο

Περιγραφή Οι περιοχές Broca ( κάτω μετοπιαίος) και Wernicke (άνω κροταφικός) του αριστερού ημισφαιρίου συνδέονται με μονοπάτια ινών Βασίστηκε σε συχετίσεις ελλειμάτων- βλαβών

Λόγοι επικράτησης Ιστορικοί: πρώτες παρατηρήσεις στη νευροφυσιολογία που βασίζονται στη λειτουργική νευροαπεικόνιση Χρησιμεύει στην κατηγοριοποίηση βλαβών και συνδρόμων Περιγράφει περιεκτικά μια ανώτερη εγκεφαλική λειτουργία Δεν είναι πια επαρκές, οι προσθήκες όμως δεν είναι επαναστατικές

Νέα μοντέλα Άυξανόμενη γνώση στην ψυχογλωσσολογία, FMRI, PET, MEG, EEG, γνώσεις από συσχέτιση ελλειμάτων-βλαβών => δεδομένα για όλες τις πτυχές της γλωσσικής διεργασίας (άκουσμα φωνημάτων-σημασιολογικές διεργασίες) Μοντέλα Price (2000) – λεξιλογικό επίπεδο Frederic (2002)- σύνθεση γλωσσικών δομών Hickok and Poeppel (2004)-αντίληψη λόγου Indefrey and Levelt (2004)-παραγωγή

Ενοποίηση Οργανωτικές αρχές που έχουν να κάνουν με απομνημόνευση, ανάλυση και σύνθεση μπορούν να ενοποιήσουν την κατανόησή μας για τα μοντέλα και να παράγουν υποθέσεις και προβλέψεις για τη λειτουργική ανατομία.

Τα μοντέλα

Κλασσικό μοντέλο Broca-Wernicke-Lichtheim-Geschwind

Πλεονεκτήματα -μειονεκτήματα πλεονεκτήματα Πρώτο μοντέλο του είδους Οι κύριες προβλέψεις είναι ακόμα χρήσιμες Μειονεκτήματα: Ανατομικά ατελές- περιλαμβάνει λίγες περιοχές και αυτές αναλύονται πολύ απλουστευμένα Μη επαρκές γλωσσολογικά- περιορίζεται σε επίπεδο λέξεων αποκλείοντας τις πολύπλοκες πλευρές της γλώσσας

Price 2000 Η ακουστική ανάλυση των λέξεων γίνεται στον ανω κροταφικό φλοιό, η οπτική ανάλυση στον πίσω κάτω κροταφικό και κροταφο-ινιακο και η σημασιολογική απεικόνιση σε ένα δίκτυο που περιλαμβάνει τη γωνιώδη έλικα και τον πρόσθιο κάτω κροταφικό φλοιό. Δυο οδοί: οχι σημασιολογική: μέσω του πίσω άνω κροταφικού Σημασιολογική: πίσω κάτω κροταφικού Σχεδιασμός άρθρωσης : anterior insula και πρόσθιο κομμάτι της Broca και Κινητικό κομμάτι: από κινητικό φλοιό

Πλεονεκτήματα-μειονεκτήματα Πλεονεκτήματα: Έμφαση στη σημασιολογική διαδικασία Μειονεκτήματα: Αποκλειστικά για σημασιολογικές διεργασίες σε επίπεδο λέξεων, αποκλείωντας συνθετικές διεργασίες

Friederici 2002 2 παραδοχές: Λειτουργικής ανατομίας: οι κροταφικοί λοβοί έχουν να κάνουν με συντακτική και σημασιολογική αναγνώριση και οι μετωπιαίες περιοχές με δομικές σχέσεις της σύνταξης και σημασιολογικές σχέσεις Αλληλεπίδραση μεταξύ συντακτικών και σημασιολογικών διεργασιών: οι αρχικές συντακτικές διεργασίες είναι ανεξάρτητες από τις σημασιολογικές, αλληλεπιδρούν όμως στα επόμενα στάδια της γλωσσικής διεργασίας.

Ρόλοι των κλασσικών περιοχών Broca : αντίληψη μουσικών αλληλουχιών, αντίληψη του ρυθμού της κίνησης και της εικόνας της κίνησης, γλωσσικές και μη γλωσσικές αλληλουχίες Wernicke: οπίσθιος άνω κροταφικός φλοιός συμμετέχει στην αναγνώριση των φωνημάτων και της φωνολογικής μορφής της λέξης.

Πλεονεκτήματα- μειωνεκτήματα Πλεονεκτήματα: Διάκριση μεταξύ της αναγνώρισης του συντακτικού σε επίπεδο λέξεων και της σημασιολογικής πληροφορίας στον κροταφικό λοβό και της συντακτικής και σημασιολογικής σχέσης στο μετωπιαίο Αλληλεπίδραση μεταξύ συντακτικής και σημασιολογικής διεργασίας Μειονέκτημα: δεν περιλαμβάνει συνεισφορές από βρεγματικές περιοχές

Hickok and Poeppel (2004) Διαφορετική οπτική: αντίληψη της ομιλίας Αναλογία μεταξύ ακουστικών και οπτικών μονοπατιών. 2 οπτικά μονοπάτια: κοιλιακό (where) και ραχιαιο (what) που έχει να κάνει με οπτικές και κινητικές διεργασίες. Ακουστικά μονοπάτια: κοιλιακό μονοπάτι που προβάλει σε κροταφικές περιοχές – ακουστική αναγνώριση και ραχιαίο μονοπάτι που προβάλλει σε κροταφικό και μετωπιαίο-ακουστική και κινητική διεργασία

Συνέχεια.. Δεν αναφέρει ιδιαίτερα μετωπιαίο (Broca) – αλληλεπιδρά με το ραχιαίο ακουστικό μονοπάτι Wernicke μέρος του κοιλιακού μονοπατιού

Πλεονεκτήματα- μειωνεκτήματα Πλεονεκτήματα: ενοποιηση της διττής φύσης (ακουστική –κινητική) της αναπαράστασης του λόγου. Μειονέκτηματα: ανικανότητα για άμεσες προβλέψεις σχετικά με τις μετωπιαίες περιοχές (Broca, κάτω μετωπιαία έλικα)

Indefrey and Levelt (2004) Μοντέλο παραγωγής λέξεων 5 τύποι αναπαραστάσεων: λεξική έννοια (175ms μετά την παρουσίαση του ερεθίσματος), λήμμα στόχος (250ms), λεξιλογικός και φωνολογικός κωδικός, που προφέρεται μετά (330ms), συλλαβιστικό φωνολογικό αποτέλεσμα (455ms) και άρθρωση (600ms)

Ανατομικά Ανάκτηση λήμματος και επιλογή : μέση κροταφική έλικα Ανάκτηση λήμματος και επιλογή : μέση κροταφική έλικα Φωνολογικός κώδικας : οπίσθια μέση και άνω κροταφική έλικα Συλλαβισμός: οπίσθιος κάτω μετωπιαίος Άρθρωση: κάτω προκεντρική και μετακεντρική έλικα

Δεδομένα αντίληψης και παραγωγής στο επίπεδο μιας λέξης έχουν συγκρίσιμες λειτουργικές και ανατομικές εργασίες Συμφωνεί με την υπόθεση οτι η Wernicke εμπλέκεται στη λεξιλογική ακουστική αναπαράσταση της λέξης αν και υποθέτει οτι ο πίσω μέσος κροταφικός λοβός εμπλέκεται επίσης στη φωνολογική κωδίκευση Για τη Brocka : έχει ρόλο στην φωνολογική παραγωγή

Πλεονεκτήματα- μειωνεκτήματα Βασίζεται σε λεπτομερές ψυχογλωσσολογικό μοντέλο παραγωγής λέξεων Το μόνο μοντέλο που συσχετίζει λεξιλογικές συντακτικές διεργασίες με ανατομικές περιοχές. Μειoνεκτήματα Εστίαση στην παραγωγή της γλώσσας και η απόκλειση των βρεγματικών περιοχων

Υπόθεση εννοποίησης σύνθεση στη διατομή τριων διαφορετικών τομέων της γλωσσικής διεργασίας δηλαδή των φωνολογικών, συντακτικών και σημασιολογικών λειτουργιών με τρεις διαφορετικούς τύπους διεργασιών, την απομνημόνευση, την ανάλυση και τη σύνθεση.

Μετωπιαίος λοβός Ο αριστερός κάτω μετωπιάιος φλοιός χωρίζεται σε 3 περιοχές. Μια πιο ραχιαία, (44/6 Brodmann) μια μεσαία (45/44) και μια κατώτερη (47/45) Οι ανώτερες περιοχές ειδικευόνται στις φωνολογικές διεργασίες, οι μεσαίες στις συντακτικές και οι κατώτερες στις σημασιολογικές Οι περιοχές αυτές συνδιάζουν κομμάτια και δημιουργούν σχέσεις που συνδέουν διαφορετικές λέξεις

Για τη Brocka H Brocka (με τις περιοχές αμέσως κάτω και αμέσως πάνω από αυτή) χωρίζεται σε 3 διακριτά μέρη: Το ανώτερο εμπλέκεται σε φωνολογικές διεργασίες, το μεσαίο σε συντακτικές και το κατώτερο σε σημασιολογικές Συνθετουν πληροφορίες μεταξύ στοιχειωδών τμημάτων Δεν είναι σαφές πως θα χαρακτηριστούν οι μη γλωσσολογικές διεργασίες (αφηρημένες διαδικασίες)

Κροταφικός λοβός Μέρη του κροταφικού παίρνουν μέρος σε λεξικές φωνολογικές, σημασιολογικές και συντακτικές διεργασίες. Η περιοχή που συνδέεται με τη Wernicke (άνω οπίσθιος κροταφικός) εμπλέκεται σε διεργασίες φωνολογικής αναπαράστασης μεμονωμένων λέξεων. Ο Friederici υποστηρίζει οτι ο άνω πίσω κροταφικός φλοιός είναι υπεύθυνος για την αναγνώριση της λέξης: κοντά στο κλασσικό μοντέλο για τη Wernicke

Αντίστοιχα από τα δεδομένα των άλλων μοντέλων υπάρχουν στοιχεία για ενα ραχιαίο προς κοιλιακό μονοπάτι με τις πιο ραχιαίες περιοχές να εξυπηρετουν φωνολογικές διαδικασίες, τις μεσαίες συντακτικές και τις κοιλιακές να εξπηρετουν σημασιολογικές αναπαραστάσεις

Βρεγματικός λοβος Το μοντέλο του Prince υποστηρίζει οτι η γωνιώδης έλικα εμπλέκεται σε σημασιολογικές διαδικασίες. Επιβεβαίωση από νευροαπεικονιστικές μελέτες ελείματος-βλάβης. Ασθενείς με βλάβες στην αριστερή γωνιώδη έλικα έχουν ελλείματα κατανόησης στο γραπτο και τον προφορικό λόγο fMRI: η περιοχή εμπλέκεται σε σημασιολογικά φαινόμενα Σε πείραμα με σημασιολογικά και φωνολογικά tasks εμπλέκεται περιοσσότερο στα σημασιολογικά- ανάλυση υπολεξικών σημασιολογικών πληροφορών

Η supramarginal έλικα (άνω κοιλιακός βρεγματικός φλοιός) είναι πιο ενεργή για αποφάσεις φωνολογικών θεμάτων (πχ πόσες συλλαβές)- ανάλυση υπολεξικών φωνολογικών πληροφοριών. Φαίνεται να είναι αναγκαία για υπολεξικές ακουστικές-φωνημικές διεργασίες Εμπλέκεται σε φωνολογική μνήμη εργασίας Αριστερές βρεγματικές περιοχές (περιλαμβάνονται γωνιώδης και supramarginal έλικα) ενεργοποιείται περισσότερο κατά την παραγωγή ρημάτων και ουσιαστικών από την επανάληψή τους.

Ευχαριστώωω!