Skrite možganske povezave med našimi rokami in jeziki | Revija Quanta

Nekega dne, ko sem vdeval nit v iglo, da bi prišil gumb, sem opazil, da imam jezik. Enako se je zgodilo kasneje, ko sem previdno izrezal fotografijo. Potem pa drugi dan, ko sem negotovo sedel na lestvi in ​​barval okenski okvir svoje hiše, pa je bilo spet!

Kaj se tukaj dogaja? Ko počnem te stvari, namerno ne iztegujem jezika, zakaj se torej to kar naprej pojavlja? Navsezadnje ni tako, kot da bi ta vsestranska jezikovna mišica imela kaj opraviti z nadzorom mojih rok. Prav?

Vendar, kot sem izvedel, so naši gibi jezika in rok intimno povezani na nezavedni ravni. Globoke evolucijske korenine te posebne interakcije celo pomagajo razložiti, kako lahko naši možgani delujejo brez zavestnega napora.

Pogosta razlaga, zakaj iztegnemo jezik, ko izvajamo natančne gibe rok, je tako imenovana prelivanje motorja. Teoretično lahko vdevanje niti v iglo (ali izvajanje drugih zahtevnih finih motoričnih veščin) zahteva toliko kognitivnega napora, da se naši možganski krogi preplavijo in posegajo v sosednje kroge ter jih neustrezno aktivirajo. Vsekakor drži, da se motorično prelivanje lahko zgodi po nevralni poškodbi oz v zgodnjem otroštvu ko se učimo obvladovati svoje telo. Toda preveč spoštujem naše možgane, da bi sprejel razlago o "omejeni možganski pasovni širini". Kako torej v resnici pride do tega nenavadnega navzkrižnega pogovora med roko in usti?

Če sledimo nevronski anatomiji nadzora jezika in rok, da bi natančno določili, kje bi lahko prišlo do kratkega stika, najprej ugotovimo, da oba nadzorujeta popolnoma različna živca. To je logično: oseba, ki utrpi poškodbo hrbtenjače, ki ohromi njene roke, ne izgubi sposobnosti govora. To je zato, ker jezik nadzira kranialni živec, roke pa hrbtenični živci.

To so bistveno različne vrste živcev. Kranialni živci prodrejo v lobanjo skozi majhne odprtine in se povezujejo neposredno z možgani. Vsak izvaja določeno senzorično ali motorično funkcijo; prvi kranialni živec na primer prenaša voh. Jezik nadzira 12. kranialni živec, imenovan hipoglosalni živec. Nasprotno pa mišice, ki nadzorujejo gibanje naših rok, tako kot večina drugih mišic v našem telesu, prejemajo navodila od živcev, ki segajo iz naše hrbtenjače in se vijejo med našimi vretenci. Senzorični signali potujejo v obratni smeri. Jasno je, da mora kakršen koli kratek stik med jezikom in vezjem za nadzor rok izvirati pred tema dvema živcema, nekje v samih možganih.

Če nato pogledamo nevronsko vezje možganske motorične skorje, vidimo, da območja, ki nadzorujejo jezik, niso v bližini področja, ki nadzoruje prste. Povezava med jezikom in rokami mora biti torej nekje drugje v možganih, najverjetneje na območju, kjer zapletena nevronska vezja izvajajo zelo sofisticirane funkcije. Navsezadnje je ena najbolj izpopolnjenih funkcij, ki jih lahko izvajajo ljudje, govor - dejansko se zdi, da je edinstven za ljudi. Naslednja najbolj izpopolnjena stvar, ki jo lahko naredimo, je, da obvladamo uporabo orodij. Omeniti velja, da sem v vsaki od različnih situacij, v katerih sem štrlel jezik, uporabljal orodje: iglo, škarje ali čopič.

To povezavo potrjuje Raziskave kar kaže, da so gibi rok in ust tesno usklajeni. Pravzaprav to medsebojno delovanje pogosto izboljša učinkovitost. Borilni umetniki kričijo kratke eksplozivne besede, imenovane kiai v karateju, ko izvajajo sunkovite gibe; teniški igralci pogosto kričijo, ko udarjajo po žogici. In raziskave kažejo, da povezovanje gibov rok s posebnimi gibi ust, pogosto z vokalizacijo, skrajša reakcijski čas, potreben za oboje. Ta nevronska povezava je tako prirojena, da se je običajno ne zavedamo, vendar to počnemo nenehno brez zavedanja, ker je vključeno nevronsko vezje v predelu možganov, ki deluje samodejno - dobesedno leži pod možganskimi regijami, ki zagotavljajo zavestno zavedanje.

Gibanje rok je na voljo v dveh splošnih oblikah: gibi z močnim prijemom vključujejo odpiranje in zapiranje pesti, medtem ko natančni gibi rok vključujejo občutljivo stiskanje med palcem in kazalcem. Naučili smo se, da ti dve vrsti gibov rok pogosto spremljajo različni gibi jezika in ust. Vzemimo za primer gibe pokojnega rock pevca Joeja Cockerja, ki je bil znan po svojih divjih gestah rok in rok med nastopi. Delno so bile to pantomime zračne kitare in klavirja, vendar Cocker ni igral nobenega inštrumenta, zato so verjetno odražale tudi naravno povezavo med roko in usti. Pogosto je prikazoval močan prijem odprte pesti, ko je bil njegov jezik umaknjen, ko je pel odprt samoglasnik, kot je »aw«.

Včasih je Cockerjev jezik sunil naprej, ko je zapel samoglasnik »yee«, medtem ko je njegova desna roka (na vratu njegove zračne kitare – bil je levičar) izvedla natančen gib, stisnila palec in prste, kot da bi vzeli majhen predmet ali prebrali težak akord.

Raziskovalci so v zadnjem desetletju pokazali, da so taktilni občutki iz naših občutljivih konic prstov in jezika pogosto povezani v naših možganih na načine, ki vplivajo na delovanje. Tako kot v Cockerjevih predstavah so zvoki odprtih ust povezani z gibi močnega prijema in vokalizacija z jezikom naprej s finimi gibi prstov. Pravzaprav je nova raziskava objavljena kot prednatis, medtem ko je študija v reviziji za objavo v reviji Psihološke raziskave nakazuje, da če bi Cocker pomešal svoje gibe rok in ust, bi verjetno spodletel pri svojem vokalnem nastopu.

V novi študiji so preizkušanci tiho brali ali govorili na glas enega od dveh različnih zvokov - "tih" ali "ka" - medtem ko so raziskovalci merili njihove reakcijske čase pri izvajanju naloge močnega ali natančnega prijema. Konica jezika se potisne naprej proti sprednjim zobem ali blizu njih, da proizvede zvok "tih", kar bi moralo ustrezati natančnim gibom s prsti. V nasprotju s tem se jezik umakne proti zadnjemu delu ust, da proizvede zvok »ka«, kar ustreza gibom rok z močnim prijemom. Ko so subjekti brali ali verbalizirali zvoke, ki niso združljivi z njihovimi gibi rok, je bil njihov reakcijski čas opazno počasnejši. To kaže, kako globoko je usklajevanje med jezikom in roko v nezavednem nevronskem vezju v naših možganih.

Od kod ta usklajenost? Verjetno izvira iz gibov naših davnih prednikov pri hranjenju iz rok v usta in njihovega razvoja jezika, ker govorjeni jezik običajno spremljajo samodejni gibi rok. Verjetno so bile kretnje z rokami prva vrsta komunikacije, ki se je razvila, in so se postopoma mešale z ustreznimi zlogovnimi izreki - zvoki v ustih - ki so omogočali jezik. Dejansko študije funkcionalnega slikanja možganov kažejo, da specifični gibi jezika in rok aktivirajo isto regijo možganov v premotoričnem korteksu (regija F5). Poleg tega isti nevroni v premotorično področje ogenj, ko opica prime predmet z usti ali roko. Električna stimulacija tega istega področja sproži opičjo roko, da naredi gib oprijema, medtem ko njena usta odprejo, in njena roka se premakne k njenim ustom.

Uporaba orodij tudi aktivira te nevrone, orodja pa se pogosto uporabljajo pri pripravi hrane, prehranjevanju in oblikah komunikacije (kot je skiciranje natančnih oblik s svinčnikom ali tipkanje na tipkovnico). Posameznikova usposobljenost za uporabo natančnega orodja napoveduje njihovo jezikovno sposobnost, in ta ugotovitev je skladna z delnim prekrivanjem v naših nevronskih mrežah med jezikom in motoričnimi veščinami za uporabo orodja. Pri ljudeh ustrezni del možganov ustreza delu, ki je kritičen za govor, in študije negiranja slik pri ljudeh kažejo na tesno povezavo med regijami možganov, ki so povezane s proizvodnjo govora, in tistimi, ki nadzorujejo gibanje rok.

Z vsemi temi povezavami ni čudno, da v trenutkih ročne koncentracije jezik pokuka ven. Verjetno se nam zdi nenavadno samo zato, ker razmišljamo o možganih kot o prefinjenem stroju, zasnovanem tako, da sprejema koščke informacij, jih izračuna in nadzoruje mišice za interakcijo z našim okoljem. Toda možgani so aglomeracija celic, ne inženirski sistem. Razvil se je, da bi maksimiziral preživetje v kompleksnem svetu. Da bi učinkovito dosegli ta cilj, možgani mešajo funkcije na načine, ki se lahko zdijo, kot da je šlo nekaj narobe, vendar imajo za to dober razlog. Možgani mešajo gibe jezika in rok z zvoki in čustvi, ker kodirajo izkušnje in izvajajo zapletene gibe na celosten način – ne kot ločene entitete, nanizane skupaj kot vrstice računalniške kode, temveč kot delce širšega konceptualnega namena in konteksta.

Ko sem našel jezik iztegnjen med zobmi, je starodavno in globoko zasidrano ožičenje v mojih možganih, ki nadzoruje moj jezik in roke, dejansko izboljševalo mojo učinkovitost. Če tudi sami počnete enako, naj vam ne bo nerodno – samo prepoznajte neverjetno učinkovitost naših možganskih funkcij in bodite hvaležni za pomoč.