Conexiunile creierului ascuns între mâinile și limbile noastre | Revista Quanta

Într-o zi, în timp ce înfileam un ac pentru a coase un nasture, am observat că îmi ieșea limba. Același lucru s-a întâmplat mai târziu, când am decupat cu grijă o fotografie. Apoi, în altă zi, în timp ce mă cocoțam precar pe o scară pictând tocul ferestrei casei mele, iată că era din nou!

Ce se petrece aici? Nu îmi ies limba în mod deliberat când fac aceste lucruri, așa că de ce continuă să facă apariții? La urma urmei, nu e ca și cum acel mușchi lingual versatil are vreo legătură cu controlul mâinilor mele. Dreapta?

Totuși, după cum aș învăța, mișcările noastre ale limbii și ale mâinii sunt strâns legate între ele la nivel inconștient. Rădăcinile evolutive profunde ale acestei interacțiuni specifice chiar ajută la explicarea modului în care creierul nostru poate funcționa fără efort conștient.

O explicație obișnuită pentru motivul pentru care scoatem limba când efectuăm mișcări de precizie ale mâinii este ceva numit preaplin motor. În teorie, poate fi nevoie de atât de mult efort cognitiv pentru a înfila un ac (sau pentru a efectua alte abilități motorii fine solicitante), încât circuitele creierului nostru sunt înfundate și afectează circuitele adiacente, activându-le în mod necorespunzător. Este cu siguranță adevărat că debordarea motorului se poate întâmpla după leziuni neuronale sau în copilăria timpurie când învățăm să ne controlăm corpurile. Dar am prea mult respect pentru creierul nostru ca să cumpăr acea explicație pentru „lățimea de bandă limitată a creierului”. Cum, atunci, are loc cu adevărat această conversație ciudată între mână și gură?

Urmărind anatomia neuronală a controlului limbii și mâinii pentru a identifica unde s-ar putea întâmpla un scurtcircuit, aflăm în primul rând că cele două sunt controlate de nervi complet diferiți. Acest lucru are sens: o persoană care suferă o leziune a măduvei spinării care îi paralizează mâinile nu își pierde capacitatea de a vorbi. Asta pentru că limba este controlată de un nerv cranian, dar mâinile sunt controlate de nervii spinali.

Acestea sunt fundamental diferite tipuri de nervi. Nervii cranieni pătrund în craniu prin mici deschideri, conectându-se direct la creier. Fiecare îndeplinește o anumită funcție senzorială sau motrică; primul nerv cranian, de exemplu, transmite simțul mirosului. Limba este controlată de al 12-lea nerv cranian, numit nervul hipoglos. În schimb, mușchii care ne controlează mișcările mâinii, la fel ca majoritatea celorlalți mușchi ai corpului nostru, primesc instrucțiuni de la nervii care ies din măduva spinării noastre, făcându-și drum între vertebrele noastre. Semnalele senzoriale fac călătoria inversă. În mod clar, orice scurtcircuit între limbă și circuitul de control al mâinii trebuie să aibă originea în amonte de acești doi nervi, undeva în interiorul creierului însuși.

Privind în continuare la cablurile neuronale ale cortexului motor al creierului, vedem că zonele care controlează limba nu sunt adiacente regiunii care controlează degetele. Prin urmare, legătura dintre limbă și mâini trebuie să fie în altă parte a creierului, cel mai probabil într-o zonă în care circuitele neuronale complexe execută funcții extrem de sofisticate. La urma urmei, una dintre cele mai sofisticate funcții pe care oamenii le pot îndeplini este vorbirea - într-adevăr, pare să fie unică pentru ființe umane. Următorul lucru cel mai sofisticat pe care îl putem face este să stăpânim utilizarea instrumentelor. În special, în fiecare dintre situațiile diferite în care îmi ieșea limba, foloseam un instrument: un ac, o foarfecă sau o pensulă.

Această legătură este confirmată de cercetare arătând că mișcările mâinii și ale gurii sunt strâns coordonate. De fapt, această interacțiune îmbunătățește adesea performanța. Artiștii marțiali țipă scurte enunțuri explozive, numite kiai în karate, pe măsură ce execută mișcări de împingere; jucătorii de tenis strigă adesea în timp ce lovesc mingea. Iar cercetările arată că cuplarea mișcărilor mâinii cu mișcări specifice ale gurii, adesea cu vocalizare, scurtează timpul de reacție necesar pentru a face ambele. Această cuplare neuronală este atât de înnăscută, încât de obicei nu-l conștientizăm, dar facem asta continuu fără conștientizare, deoarece circuitele neuronale implicate se află într-o regiune a creierului care funcționează automat - se află literalmente sub regiunile creierului care oferă conștientizare conștientă.

Mișcările mâinii au două forme generale: mișcările de prindere puternică implică deschiderea și închiderea pumnului, în timp ce mișcările de precizie ale mâinii implică ciupirea delicată între degetul mare și degetul arătător. Am aflat că aceste două tipuri de mișcări ale mâinii sunt adesea însoțite de mișcări diferite ale limbii și ale gurii. Luați, de exemplu, mișcările făcute de regretatul cântăreț rock Joe Cocker, care era renumit pentru gesturile sale sălbatice cu brațele și mâinile în timpul spectacolelor. Parțial, acestea au fost pantomime de chitară și pian, dar Cocker nu a cântat niciunul dintre instrumente, așa că probabil că reflectau o legătură naturală între mână și gură. El a afișat adesea mișcarea de prindere puternică a unui pumn deschis atunci când limba îi era retrasă în timp ce cânta o vocală deschisă precum „aw”.

Alteori, limba lui Cocker s-a îndreptat înainte în timp ce cânta sunetul vocal „yee”, în timp ce mâna lui dreaptă (pe gâtul chitarei sale – era stângaci) executa o mișcare de precizie, ciupindu-și degetul mare și degetele ca și cum ar fi el. ridicau un obiect minuscul sau pipăiau o coardă dificilă.

Cercetătorii au arătat în ultimul deceniu că senzațiile tactile de la vârful degetelor noastre sensibile și de la limbă sunt adesea cuplate în creierul nostru în moduri care afectează performanța. La fel ca în spectacolele lui Cocker, sunetele cu gura deschisă sunt asociate cu mișcări de prindere puternică și vocalizări cu limba înainte cu mișcări ale degetelor de manipulare fină. De fapt, noi cercetări au fost postate ca preprint în timp ce studiul este în curs de revizuire pentru publicare în jurnal Cercetarea psihologică sugerează că dacă Cocker și-ar fi amestecat mișcările mâinii și ale gurii, probabil că și-ar fi afectat performanța vocală.

În noul studiu, subiecții de testare au citit în tăcere sau au vorbit cu voce tare unul dintre cele două sunete diferite - „tih” sau „ka” – în timp ce cercetătorii și-au măsurat timpii de reacție în efectuarea unei prinderi puternice sau a unei sarcini de prindere de precizie. Vârful limbii se împinge înainte împotriva sau lângă dinții din față pentru a produce sunetul „tih”, care ar trebui să corespundă cu efectuarea de mișcări de precizie cu degetele. În schimb, limba se retrage spre partea din spate a gurii pentru a scoate sunetul „ka”, care corespunde mișcărilor mâinii de prindere puternică. Atunci când subiecții au citit sau verbalizat sunete incompatibile cu mișcările mâinii lor, timpii lor de reacție au fost vizibil mai lent. Asta arată cât de adânc înrădăcinată este coordonarea dintre limbă și mână în circuitele neuronale inconștiente din creierul nostru.

De unde această coordonare? Probabil că își are originea în mișcările de hrănire de la mână la gură ale strămoșilor noștri antici și în dezvoltarea limbajului lor, deoarece limbajul vorbit este de obicei însoțit de mișcări automate ale mâinii. Probabil, gesturile mâinii au fost primul tip de comunicare care a evoluat și s-au amestecat treptat cu enunțuri silabice adecvate - sunete din gură - care au permis limbajul. Într-adevăr, studiile de imagistică funcțională a creierului arată că mișcările specifice ale limbii și ale mâinii activează aceeași regiune a creierului în cortexul premotor (regiunea F5). În plus, aceiași neuroni în zona premotorie foc atunci când o maimuță apucă un obiect cu gura sau cu mâna. Stimularea electrică din aceeași zonă declanșează mâna unei maimuțe să facă o mișcare de prindere în timp ce gura ei se deschide, iar mâna se mișcă la gură.

Utilizarea instrumentelor activează, de asemenea, acești neuroni, iar instrumentele sunt adesea folosite în prepararea alimentelor, mâncare și forme de comunicare (cum ar fi schițarea unor forme precise cu un creion sau tastarea pe tastatură). Competențele unei persoane în utilizarea instrumentelor de precizie prezice capacitatea lor lingvistică, iar această constatare este în concordanță cu suprapunerea parțială în rețelele noastre neuronale dintre limbaj și abilitățile motorii de utilizare a instrumentelor. La oameni, partea relevantă a creierului corespunde unei părți care este critică pentru vorbire și studiile neuroimagistice la oameni indică o relație strânsă între regiunile creierului legate de producerea vorbirii și cele care controlează mișcările mâinii.

Cu toate aceste conexiuni, nu este de mirare că limba iese cu privirea în momentele de concentrare manuală. Probabil că ni se pare ciudat pentru că avem tendința de a ne gândi la creier ca la o mașină sofisticată, concepută pentru a prelua fragmente de informații, a le calcula și a controla mușchii pentru a interacționa cu mediul nostru. Dar creierul este o aglomerare de celule, nu un sistem proiectat. A evoluat pentru a maximiza supraviețuirea într-o lume complexă. Pentru a atinge acest obiectiv în mod eficient, creierul amestecă funcțiile în moduri care pot părea că ceva nu a mers prost, dar are un motiv întemeiat. Creierul amestecă mișcările limbii și mâinilor cu sunete și emoții, deoarece codifică experiențe și execută mișcări complexe într-un mod holistic - nu ca entități discrete înșirate ca linii de cod de computer, ci ca piese ale unui scop și context conceptual mai larg.

Când mi-am găsit limba împinsă între dinți, firele străvechi și adânc înrădăcinate din creierul meu care îmi controlau limba și mâinile îmi îmbunătățiu de fapt performanța. Dacă te trezești că faci același lucru, nu fi jenat - doar recunoaște eficiența uimitoare a funcțiilor creierului nostru și fii recunoscător pentru ajutor.