بعض الوظائف المعرفية الأكثر تعقيدًا ممكنة لأن جوانب مختلفة من عقلك تتحكم فيها. ومن بينهم إدراك الكلام ، والقدرة على تفسير اللغة. في الناس ، عادة ما يهيمن على عملية تصور الكلام نصف الكرة الأيسر.
يفرق عقلك تيارات عابرة من المعلومات الصوتية إلى قنوات متوازية – لغوية وعاطفية وموسيقية – وتعمل كمعالج بيولوجي متعدد الأزهار. على الرغم من أن العلماء قد أدركوا تقسيم العمل المعرفي لأكثر من 160 عامًا ، إلا أن الآليات التي تدعمها لا تزال غير مفهومة بشكل سيء.
يعرف الباحثون أنه يجب ضبط مجموعات فرعية متميزة من الخلايا العصبية على ترددات مختلفة وتوقيت الصوت. في العقود الأخيرة ، أكدت الدراسات المتعلقة بالنماذج الحيوانية ، وخاصة في القوارض ، أن تقسيم معالجة الصوت عبر الدماغ ليس إنسانًا فريدًا ، مما يفتح الباب على تشريح عن كثب كيف يحدث هذا.
ومع ذلك ، فإن اللغز المركزي مستمر: ما الذي يجعل المناطق القريبة من الإقرار في نصفي الكرة الأرضية المعاكسة لعملية الدماغ أنواعًا مختلفة من المعلومات؟
تعد الإجابة على هذا السؤال نظرة أوسع على كيفية حث الخبرة على الدوائر العصبية خلال الفترات الحرجة من التطور المبكر ، ولماذا تعطل هذه العملية في اضطرابات النمو العصبي.
التوقيت هو كل شيء
تبدأ المعالجة الحسية للأصوات في القوقعة ، وهي جزء من الأذن الداخلية حيث يتم تحويل ترددات الصوت إلى كهرباء وإعادة توجيهها إلى القشرة السمعية للدماغ. يعتقد الباحثون أن تقسيم العمل عبر نصفي الكرة الأرضية المطلوبة للتعرف على أنماط الصوت يبدأ في هذه المنطقة.
لأكثر من عقد من الزمان ، ركز عملي كعلم الأعصاب على القشرة السمعية. لقد أظهر مختبري أن عملية الفئران تبدو مختلفة في نصفي الكرة الأيمن والأيمن من أدمغتها ، وقد عملنا على تفكيك الدوائر الأساسية.
على سبيل المثال ، وجدنا أن الجانب الأيسر من الدماغ له روابط متخصصة أكثر تركيزًا قد تساعد في اكتشاف ميزات الكلام الرئيسية ، مثل التمييز بين كلمة واحدة عن كلمة أخرى. وفي الوقت نفسه ، يكون الجانب الأيمن متصلًا بشكل أوسع ، وهو مناسب لمعالجة الألحان وتجويد الكلام.
لقد تعاملنا مع مسألة كيفية تطوير هذه الاختلافات اليسرى في السمع في أحدث أعمالنا ، وتؤكد نتائجنا أن القول المأثور هو أن التوقيت هو كل شيء.
لقد تتبعنا كيف تتطور الدوائر العصبية في القشرة السمعية اليسرى واليمنى من الحياة المبكرة إلى مرحلة البلوغ. للقيام بذلك ، سجلنا إشارات كهربائية في أدمغة الماوس لمراقبة كيفية نضوج القشرة السمعية ومعرفة كيف تشكل تجارب الصوت هيكلها.
من المثير للدهشة ، وجدنا أن نصف الكرة الأيمن تفوقت باستمرار على اليسار في التطور ، مما يدل على نمو أكثر سرعة وصقلًا. يشير هذا إلى وجود نوافذ مهمة للتطور – فترات قصيرة عندما يكون الدماغ متكيفًا بشكل خاص وحساسة للصوت البيئي – خاصة بكل نصف الكرة الأرضية التي تحدث في أوقات مختلفة.
لاختبار عواقب هذا التزامن ، كشفنا الفئران الشابة إلى نغمات محددة خلال هذه الفترات الحساسة. في مرحلة البلوغ ، وجدنا أنه حيث تتم معالجة الصوت في أدمغتهم كان منحرفًا بشكل دائم. كان للحيوانات التي سمعت النغمات خلال النافذة الحرجة في نصف الكرة الأيمن في وقت سابق تمثيل مبالغ فيه لتلك الترددات التي تم تعيينها في القشرة السمعية الصحيحة.
إضافة طبقة أخرى من التعقيد ، وجدنا أن هذه النوافذ الحرجة تختلف حسب الجنس. يتم فتح النافذة الحرجة في نصف الكرة الأيمن في وقت سابق من الفئران الإناث ، ويفتح نافذة نصف الكرة الأيسر بعد أيام فقط. على النقيض من ذلك ، كان لدى الفئران الذكور نافذة حرجة في نصف الكرة الأيمن حساسة للغاية ، ولكن لا توجد نافذة يمكن اكتشافها على اليسار. هذا يشير إلى الدور بعيد المنال قد يلعب الجنس في مرونة الدماغ.
توفر النتائج التي توصلنا إليها طريقة جديدة لفهم مدى صوت نصفي الكرة المختلفين لعملية الدماغ ولماذا قد يختلف ذلك بالنسبة لأشخاص مختلفين. كما أنها توفر أدلة على أن المناطق المتوازية من الدماغ ليست قابلة للتبديل: يمكن للدماغ أن يشفر نفس الصوت بطرق مختلفة جذريًا ، اعتمادًا على وقت حدوثه وأي نصف الكرة يستعد لاستلامه.
الكلام والتنمية العصبية
تقسيم العمل بين نصفي الكرة الدماغية هو السمة المميزة للعديد من الوظائف المعرفية البشرية ، وخاصة اللغة. غالبًا ما يتعطل هذا في الحالات العصبية النفسية مثل مرض التوحد والفصام.
إن انخفاض المعلومات اللغوية التي ترميز في نصف الكرة الأيسر هي مؤشر قوي على الهلوسة السمعية في مرض انفصام الشخصية. والتحول من معالجة لغة اليسار إلى اليمين هي مميزة للتوحد ، حيث غالبًا ما يكون تطور اللغة ضعيفًا.
بشكل لافت للنظر ، يبدو أن نصف الكرة الأيمن للأشخاص المصابين بالتوحد يستجيب في وقت مبكر للصوت من نصف الكرة الأيسر ، مرددًا النضج الأيمن المتسارع الذي رأيناه في دراستنا على الفئران. تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن هذه الهيمنة المبكرة لنصف الكرة الأيمن في ترميز المعلومات الصوتية قد تضخّم سيطرتها على المعالجة السمعية ، وتعميق الخلل بين نصفي الكرة الأرضية.
تعمق هذه الأفكار فهمنا لكيفية تطور المناطق المتعلقة باللغة في الدماغ ، ويمكن أن تساعد العلماء على تصميم علاجات مبكرة وأكثر استهدافًا لدعم الكلام المبكر ، وخاصة للأطفال الذين يعانون من اضطرابات اللغة العصبية.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة ، وهي مؤسسة إخبارية مستقلة غير ربحية تجلب لك الحقائق والتحليلات الجديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتبه: Hysell V. Oviedo ، جامعة واشنطن في سانت لويس
اقرأ المزيد:
Hysell v Oviedo يتلقى تمويلًا من المعاهد الوطنية للصحة.