Zona lui Broca MIT news

&Anne Trafton

Zona lui Broca, este considerată o regiune deosebit de critică pentru funcţia dedicată procesului de vorbire şi totodată aspectelor de înţelegere a limbajului vorbirii.

Ca si localizare, zona lui Broca este situată în cortexul frontal inferior stâng, deasupra şi în spatele ochiului stâng.

Ea a fost descoperită cu un secol si jumătate în urmă, de către medicul francez Pierre Paul Broca în urma investigaţiilor exercitate asupra pacientiilor cu leziuni la o parte din lobul frontal al creierului, aceştia aflându-se în imposibilitatea de a vorbi mai mult de câteva cuvinte.

În ultimii ani, neurologii au observat că activitatea din zona descrisă de Broca, îndeplineşte totodată şi o funcţie cognitivă, funcţie care nu are nici o legătură cu funcţia lingvistică ci mai degrabă această funcţie este asociată rezolvării unor probleme de matematică sau cu stocarea de informaţii ce au legătură cu memoria de lucru.

În fine, aceste constatări au demonstrat că, zona lui Broca este specifică limbii –funcţiei lingvistice şi totodată are un rol general în cogniţie.

Un studiu recent de la MIT a demonstrat că ar putea ajuta la rezolvarea aceastei probleme de lungă durată. Proiectul, condus de Nancy Kanwisher şi Walter A. Rosenblith profesori de Neuroştiinte cognitive, au constatat ca de fapt, zona lui Broca, este alcătuită din două subunităţi distincte.

Una dintre acestea se concentrează pe prelucrarea limbajului selectiv, în timp ce cealaltă este parte dintr-o reţea mai largă din creier, care pare să acţioneze ca o unitate centrală de procesare pentru funcţiile cognitive generale.

Cu acest studiu s-a arătat, că există doi biţi – stimuli nervosi distincti si ca urmare această zonă, nu ar trebui să fie tratată ca o singură regiune, ba chiar, nu ar trebui sa se vorbească despre "zona lui Broca", deoarece aceasta nu este o unitate funcţională", spune Evelina Fedorenko, om de stiinta in cercetare in cadrul laboratorului Kanwisher si autorul principal al studiului, care a apărut recent în revista Current Biology.

Kanwisher și Fedorenko ca membri ai Departamentului MIT au fost preocupati cu studiul creierului si al Stiintelor Cognitive din cadrul Institutului McGovern pentru Brain Research.

În cadrul acestui studiu, cercetatorii au trebuit să demonstreze că pentru a putea identifica funcţiile distincte ale regiunii lui Broca, a trebuit să scaneze subiecţii folosind o imagistică obţinută prin rezonanţă magnetică funcţională (fMRI), iar subiectii erau supusi la efectuarea unor varietate sarcini cognitive.

Pentru a localiza zona selectivă, cercetatorii au cerut subiecţilor să execute unele sarcini cum ar fi: fie să citească exemple semnificative sau secvenţe de necuvinte. Un subgrup pe care se efectua scanarea zonei Broca, a fost luminat mult mai puternic decât atunci cand subiectii procesau exemple pentru interpretarea necuvintelor.

Cercetatorii au măsurat apoi activitatea creierului, stabilind când subiecţii au efectuat exercitiile incredintate uşor si când acestea au creat dificultate în cadrul sarcinilor cognitive generale, cum ar fi a face o problema de matematică sau incredintarea solutiei unui set de locaţii din memorie. Astfel, părţi ale zonei lui Broca au fost mai intens luminate în timpul efectuării versiunilor mai exigente decât ale sarcinilor simple. S-a putut constata că aceste regiuni au fost din punct de vedere spatial distincte fata de regiunile implicate în sarcini lingvistice.

Aceste date au permis cercetătorilor să carteze, pentru fiecare subiect, două regiuni distincte ale zonei lui Broca – una selectivă care a implicat funcţia lingvistică, iar cealaltă a implicat posibilitatea de a răspunde la mai multe sarcini solicitante cognitive. S-a constatat că regiunea generală înconjoară regiunea dedicată funcţiilor lingvistice, iar locaţiile de frontiere dintre cele două variază de la persoană la persoană.

Regiunea generală din zona Broca pare a fi parte dintr-o reţea mai vastă, uneori numită reţea cu cererii multiple, care este activă atunci când creierul este solicitat cu abordarea unor sarcini dificile şi care necesită o mare concentrare. Această reţea este distribuită pe lobii frontali şi parietali în ambele emisfere ale creierului şi toate componentele sale par să comunice una cu alta. Secţiunea lingvistică selectivă a zonei lui Broca, pare a fi parte dintr-o reţea mai mare dedicată procesării limbajului şi răspândită în întreaga emisferă a creierului stâng.

Cartarea functiilor

Cu acest prilej, s-a demonstrat că zona lui Broca nu ar trebui luată în considerare pentru funcţionalitatea uniformă, spune Peter Hagoort, profesor de Neuroştiinţe Cognitive la Radboud University Nijmegen din Olanda.

Hagoort, deşi neimplicat in acest studiu, adaugă că este mai mult de lucru pentru a determina dacă zonele lingvistice-selective ar putea fi, de asemenea, implicate în orice alte aspecte ale funcţiei cognitive. Spre exemplu, „regiunea lingvistică-selectivă ar putea juca un rol în percepţia muzicii, care nu a fost testată în studiul curent," spune el.

Cercetatorii au incercat să determine şi modul în care componentele retelei lingvistice şi celelalte retele multiple, comunica pe plan intern, precum şi modul în care cele două reţele comunică una cu celălaltă. Ei au sperat să investigheze funcţiile celor două componente ale zonei lui Broca.

Echipa de lucru formată din oamenii de stiinta de la Massachusetts General Hospital au studiat în acest sens, pacienţii cu o formă de neurodegeneratie care cauzeaza treptat pierderea capacităţii de a vorbi şi de a înţelege limba. Această tulburare, cunoscută sub numele de afazie progresivă, pare să vizeze reţeaua de limba-selectivă, incluzând şi componenta lingvistică din zona lui Broca.

Studiul a fost finantat de Eunice Kennedy Shriver Institutul National de Sanatate a Copilului si Dezvoltare Umana, Ellison Medical Foundation si Marea Britanie Medical Research Council.

Sursa: MIT newsAnne Trafton