Varjatud ajuühendused meie käte ja keele vahel | Ajakiri Quanta

Ühel päeval nööbi õmblemiseks nõela lõigates märkasin, et mu keel paistis välja. Sama juhtus hiljem, kui ma hoolikalt foto välja lõikasin. Siis ühel teisel päeval, kui ma ebakindlalt redelil oma maja aknaraami maalisin, oli see jälle seal!

Mis siin toimub? Ma ei aja neid asju sihilikult oma keelt välja, miks see siis pidevalt näib? Lõppude lõpuks pole see mitmekülgne keelelihas kuidagi seotud minu käte juhtimisega. eks?

Kuid nagu ma teada saan, on meie keele ja käte liigutused alateadlikul tasandil tihedalt seotud. Selle omapärase interaktsiooni sügavad evolutsioonilised juured aitavad isegi selgitada, kuidas meie aju saab ilma teadliku pingutuseta toimida.

Levinud seletus sellele, miks me käte täpsete liigutuste tegemisel keele välja torkame, nimetatakse midagi mootori ülevool. Teoreetiliselt võib nõela keermestamiseks (või muude peenmotoorikat nõudvate oskuste sooritamiseks) kuluda nii palju kognitiivseid jõupingutusi, et meie ajuahelad upuvad ja põrkuvad külgnevatele ahelatele, aktiveerides need sobimatult. Kindlasti on tõsi, et motoorne ülevool võib juhtuda pärast närvikahjustust või varases lapsepõlves kui me õpime oma keha kontrollima. Kuid ma austan meie aju liiga palju, et osta seda "piiratud aju ribalaiuse" seletust. Kuidas siis see omapärane käe-suhu ristkõne tegelikult toimub?

Jälgides keele ja käe juhtimise neuraalset anatoomiat, et teha kindlaks, kus lühis võib juhtuda, avastame esiteks, et neid kahte juhivad täiesti erinevad närvid. See on loogiline: inimene, kellel on seljaaju vigastus, mis halvab käed, ei kaota kõnevõimet. Selle põhjuseks on asjaolu, et keelt kontrollib kraniaalnärv, kuid käsi kontrollivad seljaajunärvid.

Need on põhimõtteliselt erinevat tüüpi närvid. Kraniaalnärvid tungivad kolju läbi väikeste avade, ühendudes otse ajuga. Igaüks neist täidab teatud sensoorset või motoorset funktsiooni; esimene kraniaalnärv annab näiteks edasi haistmismeelt. Keelt kontrollib 12. kraniaalnärv, mida nimetatakse hüpoglossaalseks närviks. Seevastu lihased, mis kontrollivad meie käte liigutusi, nagu enamik teisi meie keha lihaseid, saavad juhiseid närvidelt, mis ulatuvad meie seljaajust välja, keerdudes meie selgroolülide vahele. Sensoorsed signaalid teevad vastupidise teekonna. On selge, et igasugune lühis keele ja käsijuhtimisahela vahel peab tekkima nendest kahest närvist ülesvoolu, kuskilt ajus endas.

Vaadates järgmisena aju motoorse ajukoore närvijuhtmestikku, näeme, et keelt kontrollivad alad ei külgne sõrmi kontrolliva piirkonnaga. Keele ja käte vaheline seos peab seetõttu asuma kusagil mujal ajus, tõenäoliselt piirkonnas, kus keerulised närviahelad täidavad väga keerukaid funktsioone. Lõppude lõpuks on kõne üks keerukamaid funktsioone, mida inimesed saavad täita – tõepoolest, see näib olevat inimestele ainuomane. Järgmine kõige keerukam asi, mida saame teha, on tööriistade kasutamise oskus. Eelkõige kasutasin igas erinevas olukorras, kus mu keel välja paistis, tööriista: nõela, käärid või pintslit.

Seda seost kinnitab teadustöö mis näitab, et käte ja suu liigutused on tihedalt kooskõlastatud. Tegelikult parandab see koosmäng sageli jõudlust. Võitluskunstnikud karjuvad lühikesi plahvatuslikke lausungeid, nn kiai karates, kui nad sooritavad tõukeliigutusi; tennisistid karjuvad sageli palli löödes. Ja uuringud näitavad, et käeliigutuste ühendamine konkreetsete suuliigutustega, sageli häälitsusega, lühendab mõlema tegemiseks vajalikku reaktsiooniaega. See neuraalne side on nii kaasasündinud, et me ei tunne seda tavaliselt, kuid teeme seda pidevalt ilma teadlikkuseta, sest kaasatud närviskeem asub aju piirkonnas, mis töötab automaatselt – see asub sõna otseses mõttes teadlikku teadlikkust tagavate ajupiirkondade all.

Käeliigutused esinevad kahes üldises vormis: jõuliigutused hõlmavad rusika avamist ja sulgemist, samas kui täpsed käeliigutused hõlmavad pöidla ja nimetissõrme õrna pigistamist. Oleme teada saanud, et nende kahe tüüpi käeliigutustega kaasnevad sageli erinevad keele- ja suuliigutused. Võtame näiteks surnud rokilaulja Joe Cockeri liigutused, kes oli kuulus oma metsikute käe- ja käeliigutuste poolest esinemiste ajal. Osaliselt olid need õhukitarri ja klaveri pantomiimid, kuid Cocker ei mänginud kumbagi instrumenti, nii et need peegeldasid tõenäoliselt ka loomulikku seost käe ja suu vahel. Kui ta keel oli sisse tõmmatud, näitas ta sageli avatud rusika jõulist liikumist, kui ta laulis avatud vokaali, näiteks „aw”.

Muul ajal tõukas Cockeri keel ette, kui ta laulis täishäälikuheli “jee”, samal ajal kui tema parem käsi (õhkkitarri kaelal – ta oli vasakukäeline) sooritas täpset liigutust, pigistades pöialt ja sõrmi, nagu oleks ta võtsid kätte pisikese eseme või sõrmitsesid rasket akordi.

Teadlased on viimasel kümnendil näidanud, et meie tundlikest sõrmeotstest ja keelest tulenevad kombatavad aistingud on meie ajus sageli ühendatud viisil, mis mõjutab jõudlust. Nii nagu Cockeri esitustes, seostuvad avatud suu helid jõulise haarde liigutustega ja keele ettepoole suunatud häälitsused peenmanipulatsiooniga sõrmeliigutustega. Tegelikult postitati uued uuringud eeltrükina ajal, mil uuring on ajakirjas avaldamiseks läbivaatamisel Psühholoogilised uuringud viitab sellele, et kui Cocker oleks oma käe- ja suuliigutused segamini ajanud, oleks ta tõenäoliselt oma vokaalset esitust muutnud.

Uues uuringus lugesid katsealused vaikselt või rääkisid valjusti ühte kahest erinevast helist - "tih" või "ka" -, samal ajal kui teadlased mõõtsid nende reaktsiooniaega jõuhaarde või täppishaarde ülesande täitmisel. Keeleots tõukab ette esihammaste vastu või nende lähedale, tehes “tih” häält, mis peaks vastama sõrmedega täpsete liigutuste tegemisele. Seevastu keel tõmbub tagasi suu tagaosa poole, et tekitada "ka" häält, mis vastab jõulise haarde käeliigutustele. Kui katsealused lugesid või verbaliseerisid helisid, mis ei sobi kokku nende käeliigutustega, olid nende reaktsiooniajad märgatavalt aeglasemad. See näitab, kui sügavalt on keele ja käe vaheline koordinatsioon meie aju teadvuseta närvisüsteemis juurdunud.

Kust see kooskõlastamine tuli? Tõenäoliselt sai see alguse meie iidsete esivanemate käest-suhu söötmise liigutustest ja nende keele arengust, sest kõnekeelega kaasnevad tavaliselt automaatsed käeliigutused. Arvatavasti olid käeliigutused esimene suhtlusviis, mis arenes, ja need segunesid järk-järgult sobivate silbiliste ütlustega - suuhelidega -, mis võimaldasid keelt. Tõepoolest, funktsionaalsed ajupildiuuringud näitavad, et spetsiifilised keele- ja käeliigutused aktiveerivad sama ajupiirkonna premotoorses ajukoores (F5 piirkond). Lisaks on samad neuronid premotoorne piirkond tuli, kui ahv haarab objektist suu või käega. Elektriline stimulatsioon sellest samast piirkonnast vallandab ahvi käe, et teha haardeliigutust, samal ajal kui ta suu avaneb ja käsi liigub suu poole.

Tööriistade kasutamine aktiveerib ka neid neuroneid ning tööriistu kasutatakse sageli toidu valmistamisel, söömisel ja suhtlemisel (nt pliiatsiga täpsete kujundite visandamine või klaviatuuril tippimine). Üksikisiku oskus täppistööriistade kasutamisel ennustab nende keeleoskustja see leid on kooskõlas meie närvivõrkude osalise kattumisega keele ja tööriistade kasutamise motoorsete oskuste vahel. Inimestel vastab vastav ajuosa osale, mis on kõne jaoks kriitilise tähtsusega, ja neuromängimise uuringud inimeste puhul viitavad tihedale seosele kõne tootmisega seotud ajupiirkondade ja käte liigutusi kontrollivate piirkondade vahel.

Kõigi nende ühenduste juures pole ime, et keel piilub käsitsi keskendumise hetkedel välja. Tõenäoliselt tundub see meile lihtsalt imelik, sest kipume mõtlema ajust kui keerukat masinat, mis on loodud vastu võtma teavet, arvutama neid ja kontrollima keskkonnaga suhtlemiseks lihaseid. Kuid aju on rakkude aglomeraat, mitte konstrueeritud süsteem. See arenes välja selleks, et maksimeerida ellujäämist keerulises maailmas. Selle eesmärgi tõhusaks saavutamiseks segab aju funktsioone viisil, mis võib tunduda, et midagi on valesti läinud, kuid sellel on mõjuv põhjus. Aju segab keele- ja käeliigutusi helide ja emotsioonidega, kuna see kodeerib kogemusi ja teostab keerulisi liigutusi terviklikul viisil – mitte diskreetsete üksustena, mis on omavahel ühendatud nagu arvutikoodi read, vaid osadena suuremast kontseptuaalsest eesmärgist ja kontekstist.

Kui avastasin, et mu keel oli hammaste vahelt välja torgatud, parandas mu aju iidne ja sügavale juurdunud juhtmestik, mis kontrollis mu keelt ja käsi, minu sooritust. Kui leiate end sama tegemas, ärge häbenege – lihtsalt tunnistage meie ajufunktsioonide hämmastavat tõhusust ja olge abi eest tänulik.