Язык жестов в мозгу
Язык жестов относится к любому естественному языку, который использует визуальные жесты рук и язык тела для выражения смысла. Левая сторона мозга является доминирующей стороной, используемой для создания и понимания языка жестов, так же как и для речи. [1] В 1861 году Поль Брока изучал пациентов, способных понимать разговорную речь, но неспособных ее произносить. Поврежденная область получила название зоны Брока и располагалась в нижней лобной извилине левого полушария ( поля Бродмана 44, 45). Вскоре после этого, в 1874 году, Карл Вернике изучал пациентов с обратным нарушением: пациенты могли произносить устную речь, но не могли ее понимать. Поврежденная область получила название зоны Вернике и расположена в задней верхней височной извилине левого полушария ( зона Бродмана 22).
У подписантов с повреждениями в зоне Брока возникают проблемы с созданием знаков. У людей с повреждением зоны Вернике (левого полушария) в височной доле мозга возникают проблемы с пониманием жестовой речи. Вначале было отмечено, что зона Брока находилась рядом с частью моторной коры, контролирующей лицо и рот. Точно так же зона Вернике находилась рядом со слуховой корой. Эти моторные и слуховые области важны для обработки и производства разговорной речи, но связь с жестовыми языками еще не была обнаружена. По этой причине левое полушарие было описано как вербальное полушарие, а правое полушарие считалось ответственным за пространственные задачи. Этот критерий и классификация использовались для осуждения жестовых языков как не равных разговорному языку, пока не было широко признано, что из-за сходства в корковых связях они лингвистически и когнитивно эквивалентны.
В 1980-х годах были изучены глухие пациенты с инсультом левого полушария, чтобы изучить связь мозга с жестовыми языками. Было обнаружено, что левая перисильвийская область функционально важна для разговорной речи и жестов. [1] [2] Его расположение рядом с несколькими ключевыми регионами слуховой обработки привело к убеждению, что языковая обработка требует слухового ввода и использовалась для дискредитации жестовых языков как «настоящих языков». [2] Это исследование открыло двери для лингвистического анализа и дальнейших исследований жестовых языков. Жестовые языки, как и разговорные языки, представляют собой высокоструктурированные лингвистические системы; они имеют свой набор фонологических, морфологических и синтаксических характеристик. Несмотря на некоторые различия между разговорным языком и языком жестов, соответствующие области мозга имеют много общего. [3]
Как мозг обрабатывает слуховую информацию
[ редактировать ]Одной из основных структур слуха является улитка , крошечная спиральная структура внутри уха (показана на рисунке 2). [4] Это одна из нескольких структур, повреждение которых может привести к потере слуха. Когда звуковые волны проникают в ухо, они вызывают вибрацию барабанной перепонки. Эта вибрация заставляет косточки уха двигаться, вызывая депрессию овального окна . Эта депрессия вызывает волны в жидкости улитки, которые инициируют движение базилярной мембраны . Различные участки базилярной мембраны отвечают за реакцию на разные типы звука, при этом волна конкретного звука достигает пика в ответственной части базилярной мембраны. Именно этот процесс преобразует звук в нервную активность через рецепторы волосковых клеток . Эти рецепторы имеют стереоцилии, которые при движении вызывают выброс нейромедиатора в вестибулокохлеарный нерв .
Синапсы вестибулокохлеарного нерва в верхнем мозговом веществе осуществляются с помощью ядер улитки. [5] Это считается началом восходящего слухового пути (показано на рисунке 1). Затем ядра улитки отправляют информацию в верхнее оливковое ядро, чтобы инициировать в мозге процесс интерпретации и объединения информации. Мозг способен локализовать звук, понимая разницу во времени и интенсивности звуков в каждом ухе. [5] Эта информация продолжается до нижних холмиков , что важно для интеграции большей части восходящей слуховой информации. Нижний холмик посылает эту информацию в коленчатое ядро таламуса . медиальное Таламус, наконец, проецирует полученную информацию в слуховую кору , расположенную в височной доле .
Сходства и различия между полушариями разговорного и жестового языков
[ редактировать ]И в левом, и в правом полушарии есть структуры мозга, связанные с разговорной и жестовой речью. Разговорный и жестовый языки зависят от одного и того же коркового субстрата. [2] Это показывает, что левое полушарие отвечает за обработку всех аспектов языка, а не только речи. Однако нервная организация, лежащая в основе способностей к языку жестов, имеет больше общего с организацией устной речи, чем с нейронной организацией, лежащей в основе зрительно-пространственной обработки, которая обрабатывается преимущественно в правом полушарии. [2] У пациентов с повреждением левого полушария (LHD) в областях от лобной до затылочной доли наблюдались симптомы афазии Брока и Вернике. Пациенты плохо справлялись со многими языковыми задачами, такими как понимание знаков и предложений и беглая жестовая речь. Подобно «оскальзыванию языка» слышащих пациентов после ЛГД, у глухих пациентов с ЛХД наблюдались парафазии или «оскальзывания рук». Эти проскальзывания руки обычно связаны с неправильной формой руки в правильном месте и с правильным движением, подобно тому, как слышащий пациент заменяет «хорошо» на «bline» или «gine». [6] Однако некоторые повреждения правого полушария действительно приводят к нарушениям языка жестов. Топографическое использование пространства для жестов у пациентов с РБС часто бывает неточным; Связь между расположением рук в пространстве жестов и расположением предметов в физическом пространстве часто нарушается. Однако вместо того, чтобы быть неправильно понятыми, предметы и объекты в предложении могут просто быть неправильно размещены относительно других предметов и объектов в предложении, например, сказать «карандаш в книге», а не «карандаш находится на вершине книги». книга." [6] Примерно во время эксперимента в сообществе начали распространяться теории о том, что может иметь место необъяснимое участие правого полушария в жестовых языках, не наблюдаемое в разговорных языках. Эти теории были также приняты лингвистами жестового языка, а дальнейшие исследования изображений и нейропсихологические тесты подтвердили наличие активности в правом полушарии. [7] Предыдущие исследования правого полушария разговорных языков привели к появлению преобладающих теорий о его роли в связности дискурса и просодии . Было предложено, чтобы правое полушарие помогало в обнаружении, обработке и различении зрительных движений. [2] Было также показано, что правое полушарие играет роль в восприятии движений и положений тела. [2] Все эти особенности правого полушария более выражены для жестовых языков, чем для устных, отсюда и аргумент, что жестовые языки задействуют правое полушарие больше, чем разговорные языки.
Поскольку технологии визуализации мозга, такие как ЭЭГ, стали более развитыми и распространенными, в конечном итоге они стали применяться для понимания языка жестов. Использование ЭЭГ для записи потенциалов, связанных с событиями, может коррелировать конкретную активность мозга с языковой обработкой в реальном времени. Предыдущее применение ERP у слышащих пациентов показало активность нейронов в левом полушарии, связанную с синтаксическими ошибками. [2] Когда электроды были подключены к глухим носителям жестов, аналогичные синтаксические аномалии, связанные с потенциалом, связанным с событием, были зарегистрированы как в левом, так и в правом полушарии. Это показывает, что синтаксическая обработка американского языка жестов (ASL) не передается левому полушарию. [2]
При общении на соответствующих языках активируются одинаковые области мозга как у глухих, так и у слышащих людей, за некоторыми исключениями. Во время обработки слуховых стимулов для разговорной речи обнаруживается активность в зоне Брока, зоне Вернике, угловой извилине, дорсолатеральной префронтальной коре и верхней височной борозде. [8] Активность правого полушария была обнаружена менее чем в 50% испытаний у испытуемых, произносящих английские предложения. Когда глухим испытуемым было поручено читать по-английски, ни одна из структур левого полушария, наблюдаемых у слышащих испытуемых, не была видна. [8] Глухие субъекты также демонстрировали очевидную среднюю и заднюю височно-теменную активацию в правом полушарии. [8] Когда слышащим испытуемым предъявлялись различные знаки, призванные вызвать эмоции у носителей языка, явных изменений в активности мозга в традиционных центрах обработки речи не наблюдалось. Мозговая активность глухих носителей языка при обработке знаков была аналогична активности слышащих испытуемых при обработке английского языка. Однако обработка ASL активно задействовала структуры правого полушария, включая значительную активацию всей верхней височной доли, угловой области и нижней префронтальной коры. Поскольку у носителей языка, слышащих жесты, также наблюдалась активация правого полушария при обработке ASL, было высказано предположение, что эта активация правого полушария связана с временным зрительно-пространственным декодированием, необходимым для обработки жестовых языков. [8]
В аналогичном исследовании, опубликованном в 2017 году, глухие люди, использующие французский язык жестов, изучались во время обработки французского языка жестов и письменного французского языка. При отростках каждого из языков отмечалась двусторонняя активация в затылочных долях, височных долях вблизи верхней височной борозды и в лобных извилинах. [9] Обработка языка жестов показала более сильную активацию в обеих затылочных долях, обеих задних височных долях и в таламусе на двусторонней основе. Он также показал сильную активацию, особенно в структурах правого полушария: верхней височной борозде, веретенообразной извилине и нижней лобной извилине. [9] В отличие от обработки языка жестов, когда люди обрабатывали письменный французский язык, наблюдалась сильная двусторонняя активация и в левом полушарии. Областями, в которых наблюдалась двусторонняя активация, были, среди прочего, нижние теменные доли, веретенообразные извилины и зона Бродмана 44. Областями, латеральными к левому полушарию, были пяточная и веретенообразная извилина, особенно в месте визуальной словоформы . [9]
Неврологические различия между глухими и слышащими группами
[ редактировать ]Считается, что существуют значительные нейроанатомические различия между врожденно глухими людьми и теми, кто становится глухим в более позднем возрасте. [10] Поэтому широко распространено мнение, что исследования различий в соединениях и проекциях нейронов у глухих людей следует разделить на две группы — глухих от рождения и глухих после рождения. Структурная визуализация мозга обычно показывает, что объем белого вещества слуховой коры различается у глухих и слышащих людей, независимо от первого изучаемого языка. [10] Считается, что глухие люди имеют большее соотношение серого вещества к белому веществу в определенных слуховых корах, таких как левая и правая извилина Хешля и верхняя височная извилина . [11] Считается, что это повышенное соотношение существует из-за меньшего количества белого вещества в извилине Хешля и верхней височной извилине у глухих людей. В целом, слуховая кора глухих людей имеет увеличенное соотношение серого и белого вещества из-за отсутствия слуховых стимулов, что, как обычно считается, приводит к меньшей миелинизации и меньшему количеству проекций в слуховую кору и из нее. [11]
Считалось, что врожденно глухие люди могут дать представление о пластичности мозга; уменьшение слуховой связи и объема мозга для слуховой обработки дает возможность улучшить зрительную кору, которая имеет большее значение для глухих людей. [12] Калькариновая борозда действует как центр первичной зрительной коры у людей. У врожденно глухих людей объем коры калькарина значительно больше, чем у слышащих людей. [12] Увеличение объема и размера зрительной коры глухих людей может привести к усилению обработки зрительной информации. Глухие люди продемонстрировали, благодаря потенциалу, связанному с событиями, повышенную чувствительность и реактивность на новые зрительные стимулы — свидетельство пластичности мозга, ведущей к улучшению поведения. [13]
Различия между подписавшими и неподписавшими сторонами
[ редактировать ]В одном эксперименте, опубликованном в 1992 году, визуальные мысленные образы изучались у лиц, говорящих на языке ASL (глухих и слышащих), и у тех, кто не слышат. Эти слышащие жестовщики родились у глухих родителей, и ASL был их первым языком. Еще одним аспектом, рассмотренным в этом исследовании, была разница между носителями языка жестов и теми, кто выучил язык жестов в более позднем возрасте. В этом эксперименте носители языка считаются глухими, которые родились от глухих родителей и поэтому начали усваивать язык в младенчестве. Основным языком других глухих жестов является язык жестов, но они выучили его только в возрасте от двух до шестнадцати лет. [14]
В эксперименте по созданию простых и сложных изображений самыми быстрыми были глухие люди, за ними следовали слышащие говорящие, а затем слышащие неподписывающие. Это было ожидаемо; однако, глядя на диаграмму результатов, слышащие жестовые исполнители работали почти так же, как и глухие, в отношении простых и сложных изображений, но медленнее. [14] Слушающие, не подписавшие письмо, были правы, следуя за простым изображением, но время их реакции было значительно дольше. [14] По крайней мере, в этой области опыт работы с визуально-пространственным языком обеспечивает более быструю реакцию.
Результаты согласуются с тем, что способности, необходимые для обработки языка жестов, улучшаются в мозге по сравнению со способностями у людей, не говорящих на жестах. Пара вещей, по которым испытуемые были протестированы, — это мысленное вращение и переворачивание зеркал. Подписывающие имели преимущество в перевороте зеркала, но не было никакой разницы между подписывающими и неподписавшими, выполняющими мысленное вращение. Из-за этих результатов утверждение о том, что подписывающие лица обладают большей способностью преобразовывать изображения, возможно, неверно, но эта способность может заключаться в повороте изображений. Из-за этого эксперимента было поставлено под сомнение, что причиной улучшенных способностей является слуховая депривация или использование визуально-пространственного языка. Ключом к ответу на этот вопрос может стать умение слышать жестов, которые выучили язык жестов в качестве родного языка. [14]
Полезное использование языка жестов
[ редактировать ]Хотя язык жестов в основном используют глухие, слабослышащие люди или находящиеся в близких отношениях с глухими или слабослышащими людьми, язык жестов может быть полезен при других состояниях, которые вызывают трудности с общением с использованием вербального языка. Эти расстройства могут включать проблемы с артикуляцией, беглостью речи и голосом. [15]
Это расстройство, которое влияет на способность мозга планировать движения, связанные с речью. [16] При этом расстройстве человек когнитивно знает, что хочет сказать, но не может выразить эту мысль вербально. Апраксия речи может быть как приобретенной, так и присутствовать с рождения. Приобретенная апраксия возникает из-за повреждения частей мозга, которые используются для производства речи, и причины апраксии с рождения не ясны.
Некоторые симптомы апраксии:
- Искажение звуков (например, гласных)
- Непоследовательные ошибки в речи
- Ошибки в тоне, стрессе или ритме.
Это расстройство, которое является результатом либо слабости мышц, участвующих в речевой деятельности, либо снижения способности контролировать эти мышцы. [17] Некоторыми распространенными причинами дизартрии являются расстройства нервной системы или другие расстройства, которые могут вызвать паралич лица, языка и горла.
Некоторые симптомы дизартрии:
- Невнятная или медленная речь
- Неподходящий объем
- Быстрая речь
- Ненормальный речевой ритм
- Монотонная речь
- Трудно двигать языком или мышцами лица.
Это расстройство, которое влияет на то, как человек понимает, говорит и пишет язык. Афазия обычно является результатом черепно-мозговой травмы или инсульта, но может иметь и другие причины, например, опухоли или прогрессирующие заболевания. [18] Существует несколько типов афазии, наиболее распространенными из которых являются афазия Брока и афазия Вернике. Различные типы афазии по-разному влияют на понимание и воспроизведение речи.
Некоторые симптомы афазии:
- Короткие или неполные предложения
- Неправильные замены слов
- Неузнаваемые слова
- Трудно найти слова
- Непонимание того, что читают
Дисфония
Это расстройство голоса, которое включает в себя два разных типа. Гипофункциональная дисфония возникает из-за смыкания голосовых связок или неполного закрытия голосовых складок, тогда как гиперфункциональная дисфония возникает из-за чрезмерного использования мышц гортани. [19]
Некоторые симптомы дисфонии:
- Хриплый, хриплый или грубый голос
- Нестабильность голоса
- Усталость голоса
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Кэмпбелл, Рут (29 июня 2007 г.). «Язык жестов и мозг» . Журнал исследований глухих и образования глухих . 13 (1): 3–20. doi : 10.1093/deafed/enm035 . ПМИД 17602162 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Кэмпбелл, Рут и др. «Язык жестов и мозг: обзор». Журнал исследований глухих и образования глухих , том. 13, нет. 1, 2008, стр. 3–20, https://www.jstor.org/stable/42658909 .
- ^ Пойзнер Х., Клима Э.С., Беллуги У., Что руки говорят о мозге, 1987, Кембридж, Массачусетс, MIT Press
- ^ 2-минутная нейронаука: Улитка , получено 11 декабря 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Пил, Дж. Э.; Энгельхард, Н. (01 января 2022 г.). «Слуховые пути к мозгу. Знакомство с ощущениями и восприятием» . Библиотеки Университета Миннесоты .
- ^ Перейти обратно: а б Эммори, К ; Дамасио, Х; Маккалоу, С; Грабовский, Т; Понто, бакалавр права; Хичва, РД; Беллуги, У (2002). «Нейронные системы, лежащие в основе пространственного языка американского языка жестов». НейроИмидж . 17 (2): 812–24. дои : 10.1016/s1053-8119(02)91187-0 . ПМИД 12377156 .
- ^ Хикок, Дж. (февраль 1999 г.). «Дефицит речи после повреждения правого полушария у глухих, пишущих». Мозг и язык . 66 (2): 233–48. CiteSeerX 10.1.1.531.4691 . дои : 10.1006/brln.1998.1995 . ПМИД 10190988 . S2CID 12070728 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Невилл, Хелен (3 февраля 1998 г.). «Мозговая организация речи у глухих и слышащих: биологические ограничения и влияние опыта» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . Проверено 8 мая 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Морено, Антонио, Лимузен, Фанни, Деэн, Станислас, Палье, Кристоф (15 февраля 2018 г.). «Мозговые корреляты составной структуры при понимании языка жестов» . НейроИмидж . 167 : 151–161. doi : 10.1016/j.neuroimage.2017.11.040 . ISSN 1053-8119 . ПМК 6044420 . ПМИД 29175202 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б Олуладе, Олумид (15 апреля 2014 г.). «Различия в анатомии мозга между людьми, слух зависит от первого изучаемого языка» . Медицинский центр Джорджтаунского университета . Проверено 6 мая 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б Эммори, Карен и др. «Морфометрический анализ слуховых областей мозга у врожденно глухих взрослых». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки , том. 100, нет. 17, 2003, стр. 10049–10054., https://www.jstor.org/stable/3147660 .
- ^ Перейти обратно: а б Аллен Дж.С., Эммори К., Брасс Дж., Дамасио Х. Нейроанатомические различия в зрительной, моторной и языковой коре между врожденно глухими, слышащими и неслышащими. Границы нейроанатомии . 2013;7:26. два : 10.3389/fnana.2013.00026
- ^ Боттари Д., Каклин А., Джард М.Х., Павани Ф. Изменения в ранней корковой зрительной обработке предсказывают повышенную реактивность у глухих людей. Сиригу А, изд. ПЛОС ОДИН . 2011;6(9):e25607. дои : 10.1371/journal.pone.0025607 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Эммори, Карен, Косслин, Стивен М., Беллуги, Урсула (1 февраля 1993 г.). «Визуальные образы и визуально-пространственный язык: улучшенные образные способности у глухих и слышащих лиц, подписывающих ASL». Познание . 46 (2): 139–181. дои : 10.1016/0010-0277(93)90017-П . ISSN 0010-0277 . ПМИД 8432094 . S2CID 628189 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Зиве, Д; Конэуэй, Б. «Речевые и языковые расстройства – симптомы и причины» . www.pennmedicine.org . Проверено 11 декабря 2023 г.
- ^ «Что такое апраксия речи? | NIDCD» . www.nidcd.nih.gov . 31 октября 2017 г. Проверено 11 декабря 2023 г.
- ^ «Дизартрия – Симптомы и причины» . Клиника Мэйо . Проверено 11 декабря 2023 г.
- ^ «Афазия: расстройство общения может привести к инвалидности. Афазия - симптомы и причины» . Клиника Мэйо . Проверено 11 декабря 2023 г.
- ^ «Функциональная дисфония | Здоровье Мичиганского университета» . www.uofmhealth.org . Проверено 11 декабря 2023 г.
- ^ «Как мы слышим? | NIDCD» . www.nidcd.nih.gov . 16 марта 2022 г. Проверено 11 декабря 2023 г.
- ^ «Потеря слуха и глухота: нормальный слух и нарушение слуха» , InformedHealth.org [Интернет] , Институт качества и эффективности здравоохранения (IQWiG), 30 ноября 2017 г. , получено 11 декабря 2023 г.