Язык – фундамент человеческого общения и культуры, его также часто считают мощным инструментом, формирующим наше восприятие мира. Однако то, какое именно влияние первый язык оказывает на строение нашего мозга, до сих пор не ясно. Ученые из Института когнитивных исследований человека и мозга Макса Планка в Лейпциге обнаружили доказательства того, что в основе формирования нашего мышления может лежать носительство определенного языка. Результаты опубликованы в журнале NeuroImage.
У носителей немецкого и арабского языков, кардинально различающихся по структуре, по-разному развиты связи в языковых зонах мозга. Credit: Xuehu Wei et al. / NeuroImage 2023
Уже много лет ученые изучают то, как человеческий мозг обрабатывает язык. Эта система включает в себя сети для синтаксической, семантической и фонологической обработки, которые вместе создают универсальную языковую сеть. Однако языки из разных частей мира могут сильно различаться по звучанию, структуре грамматики и значению слов. Предыдущие исследования показали, что эти культурные различия могут влиять на работу мозга. Однако до сих пор не до конца известно, могут ли специфические особенности самого языка влиять на структуру мозга. Приведенное исследование направлено на изучение того, могут ли свойства языка изменить структуру универсальной сети обработки языка.
С помощью магнитно-резонансной томографии исследователи изучали мозг носителей немецкого и арабского языков и обнаружили различия в структуре языковых областей мозга. Они сравнили сканы мозга 94 носителей двух очень разных языков и показали, что язык, на котором мы разговаривали в детстве, действительно модулирует связи в мозге.
Данные, полученные с помощью диффузно-взвешенной МРТ (трактография), позволили определить плотность взаимодействия между различными областями мозга. Удалось показать, что связи белого вещества языковой сети адаптируются к требованиям по обработке и трудностям родного языка.
Так, согласно результатам, у носителей арабского языка выявилась более сильная связь между левым и правым полушариями, чем у носителей немецкого языка. Эту разницу также обнаружили между семантическими языковыми областями и предположили, что она может быть связана с относительно сложной семантической и фонологической обработкой арабского языка. В свою очередь, носители немецкого языка показали более тесную связь в языковой сети левого полушария. Такие результаты характерны для сложной синтаксической обработки немецкого языка, что связано со свободным порядком слов и большим расстоянием зависимости элементов предложения.
Это исследование – одно из первых, в котором задокументированы различия между мозгом людей, которые выросли в разной языковой среде, и может предоставить пищу для размышлений в последующем тем ученым, которые будут заниматься межкультурными различиями при обработке данных в мозге. Авторы также планируют провести дальнейшие эксперименты для анализа долгосрочных структурных изменений в мозге арабоязычных взрослых, которые изучали немецкий язык в течение шести месяцев.
Результаты исследования могут иметь важные последствия в сфере образования. Например, для разработки программ изучения языков, адаптированных к конкретным потребностям учащихся на основе их родного языка. Кроме того, понимание того, как язык формирует мозг, также может помочь в будущем разработать новые методы лечения расстройств, связанных с речью – афазии, дислексии, расстройств аутистического спектра.
И хотя эта работа делает важный вклад в область когнитивной нейробиологии, ее можно считать лишь одним из первых шагов в понимании влияния языка на развитие человеческого мозга. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью понять механизмы, лежащие в основе этого комплексного явления.
Текст: Савва Запекин
Native language differences in the structural connectome of the human brain by Xuehu Wei et al. in NeuroImage, Volume 270, 2023
DOI: 10.1016/j.neuroimage.2023.119955