Kieli ja aivot. Kieli ja aivot

Transkriptio

1 Kieli ja aivot Hyvinkään opisto, Sinikka Hiltunen FK (kää( äännöstiede,, 1992) tulkki ja kääntäjä (venäjä,, saksa) v:sta 1975 NLP-kouluttaja v:sta 1992, NLP Trainer (2000) Kognitiotieteen maisteri, 2008 Väitösteema: Konsekutiivitulkin eksperttiys: selitys muista poikkeaville muistitoiminnoille Muistikoulutuksia v:sta 2002, temperamenttikoulutuksia v:sta 2006 S.Hiltunen/ Kieli ja aivot Kielen käsittely k aivoissa Aivopuoliskot ja kätisyysk Kielen käsittelyyn k osallistuvia aivojen alueita Otsalohko (PFC) Kielen havaitseminen ja tuottaminen Kielen omaksuminen lapsena oppiminen kohdussa oppiminen varhaislapsuudessa varhaisesta kaksikielisyydestä Kaksikielisyydestä maailman kielistä kaksikielisten toipuminen aivovaurioista kaksi kieltä aivoissa monikielisyyden eduista 1

2 Kielen käsittely k aivoissa Kielenkäsittely vasemmassa aivopuoliskossa Kielenkäsittely oikeassa aivopuoliskossa Oikeakätiset n. 95 % n. 5 % Vasenkätiset n. 70 % n. 30 % 15 %:lla oikeassa aivopuoliskossa ja 15 %:lla molemmissa Jos pääasiallinen kielenkäsittely on vasemmassa puoliskossa, niin prosodiaa käsitellään oikeassa S.Hiltunen/ Kielen käsittely k aivoissa S.Hiltunen/ B = Brocan alue - kielentuotto W = Wernicken alue kielen ymmärtäm. A = Kuuloaivokuori (auditive cortex) M = Liikeaivokuori (motor cortex) Ss = Tunto-maku-haju (somatosensory cortex) Pf = Etuotsalohko (PFC prefrontal cortex) 2

3 Kielen käsittely k aivoissa Aivojen syvistä osista mm. - tyvitumakkeet (basaaligangliat) - pikkuaivot (cerebellum) osallistuvat kielellisten toimintojen toteuttamiseen S.Hiltunen/ Kielen käsittely k aivoissa Alvin Liberman: Kielen havaitsemisen motorinen teoria, 1985 Hickock ja Poeppel, 2007 puheen ymmärt rtäminen: puhesignaalin käsittely vasemmalla puolella akustisen puhesignaalin liittäminen puheentuottoprosesseihin 3

4 Puheen ymmärt rtäminen aivoissa Scott ym., 2009 Liikeaivokuori on olennaisen tärket rkeä vuorovaikutuksessa, etenkin puheenvuoron ajoituksessa: A1 primaari kuuloaivokuori etummainen signaali A1:stä koodaa merkityksen (mitä?) taaempi signaali yhdistää aistikokemuksen ja avaruudelliset käsitteet k (miten ja missä?) S.Hiltunen/ Lapsen kielenomaksuminen Lapsi oppii jo kohdussa! Miten tutkitaan? tutin imuvoimakkuus alle 8 kk:n ikäinen inen vauva kääk ääntää katseensa kohti tuttua äänt ntä tai esinettä tai tuttuja kasvoja yli 8 kk uusi on ihanaa! behavioraaliset kokeet (siis käytk ytöksen tarkkailu) EEG-myssyt - aivokuvanta Lähde: Minna Huotilaisen luennot 4

5 Mitä lapsi oppii kohdussa? Vauvat tunnistavat heti synnyttyää ään: äidin (isän) äänen, äidinmaidon, kohdussa kuulemansa musiikin jne. äidin (isän) puheen äidinkielen rytmin ja painotuksen vauvat itkevät äidinkielellään! lauserakenteet ja hengitysrytmi tunneviestit (emootiot) matalat taajuudet kuuluvat kohtuun äänen ja liikkumistavan yhteys äidin äänen ja hormonitoiminnan yhteys mutta vokaaleja ei voi kuulla kohtuun S.Hiltunen/ Varhainen kielen omaksuminen Vauvapuhe aikuiset puhuvat eri tavalla vauvalle: äänenkorkeuden ja äänteiden liioittelu Äänteiden oppiminen syntymän n jälkeen j herkkyysvaihe oppii minkä tahansa kielen minkä tahansa äänteen (800) erottelukyky n. 100 ms:n kuluttua ikkuna sulkeutuu n kk myöh. oppii itse äänt ntämään n nämän äänteet ilman aksenttia (korostusta) varhainen kaksikielisyys (monikielisyys) altistus vielä alle v auttaa oppimaan äänteet virheettömästi terveet lapset! esim. ennenaikaisesti syntyneet yksikielinen kielinen kieliympärist ristö eduksi 5

6 Varhainen kielen omaksuminen Tilastollinen oppiminen - tavut: kun kuulee usein yhteenkuuluvat tavut (sana vs. sanaväli), oppii tavuvirrasta sanoja oppiminen hyvin nopeaa (vrt. aikuiset): 10 sanaa, kolme tavua kussakin, vauva oppi 3 minuutissa myös s unen aikana jo kohdussa (vauva erottaa sanojen alut muista tavuista) Kaksikielisyydestä: musiikin harrastaminen auttaa äidinkielen (lukutaito, sanaluetteloiden muistaminen) ja vieraan kielen oppimisessa muskari: rytmi- ja taputusleikit monipuolisen musiikin kuuntelu soiton ja laulun harrastaminen Kielen havaitseminen Suuntakuulo,, kynnysarvot: ihminen, norsu, delfiini - 1º hevonen, rotat - 20º ihmisellä tarkka suuntakuulo korreloi tarkan näön äön n kanssa Etäisyyden tunnistus aivoissa oma alueensa, jolla erikoistuneet etäisyyteen reagoivat hermosolut Kuulojärjestelm rjestelmä on varsin kypsymätön vielä 8 v lapsilla, vaikka näköjärjestelmn rjestelmä kuin aikuisilla Myös puheentuottojärjestelm rjestelmä aktivoituu kuuntelun aikana: tuottoalueet aivoissa kielen lihakset (eivät t liiku!) 6

7 Kielen havaitseminen Invarianssiongelma ymmärr rrämme kieltä,, vaikka puhesignaali vaihtelee KAIKILTA ominaisuuksiltaan: voimakkuus, äänenkorkeus, äänens nensävy, painotus jne. prosodia (painotus, rytmitys, melodia) kiinnittää huomion tärkeisiin kohtiin huulioluku visuaalinen puhe: toisto (redundanssi), täydentt ydentäminen, huomion kiinnittäminen ajallisiin ja paikallisiin vihjeisiin Lisäksi ksi: : ulkoiset olosuhteet, nuha/yskä,, vaillinaiset lauseet kontekstin (tilanteen) ja muistin vaikutus olennaisia MUTTA: : Kun ääni on opittu havaitsemaan puheena, sitä on mahdotonta kuulla enää pelkkänä äänen nenä! Sanojen ymmärt rtäminen Nopeaa! semanttinen analyysi (merkitys) vasen puoli ms, oikea ms ms: kielioppivirheiden havaitseminen semanttisten roolien hav., esim. elollisuus (ei-kielellinen) virheiden korjaus 800 ms integrointi eri puolilta tulevan tiedon yhdistäminen myös s lauseen ymmärt rtäminen ratkaisevasta sanasta laskettuna esim. Kissa kiipesi jyrkälle auringolle. 7

8 Lauseiden ymmärt rtäminen 4-77 tavua/s Tutkimuskysymyksiä: miten sanat liitetää ään n lauseiksi, yhtaikaa vai vuorotellen? koherentti (johdonmukainen) lause on kirjoitetun kielen idea, ei aivoissa eikä puheessa kumpi tulkitaan ensin merkitys vai kielioppi (semanttinen vs. syntaktinen tulkinta)? Tulkintaan vaikuttavia tekijöit itä: sanojen yleisyys, johdonmukaisuus, aihe (otsikko), tilanne, prosodia maailmantieto, arvot, tieto puhujasta, eleet (tulevat prosessiin mukaan hyvin varhaisessa vaiheessa) S.Hiltunen/ Kielen tuottaminen Ihminen puhuu äännett nnettä (6-9 tavua) / s Puheen tuottamiseen tarvitaan jopa 100 eri lihaksen käyttk yttämistä 1 ms:n aikana! Palaute esim. kielen tuntojärjestelm rjestelmältä (proprioseptinen aisti) ennakointi 8

9 Kielen tuottaminen Tutkimusongelmia: ehkä puheen tuottamiseen aivoissa käytetään muita yksiköit itä kuin kieliopista tutut yksiköt: äänne, tavu, sana (merkitys ja kielioppi) lause, virke, kappale, viesti... aivokuvantamenetelmät t vaativat liikkeiden poisjätt ttämistä kokeen aikana (nk. artefaktit signaalissa, joista tehtävän n tuottamaa signaalia on mahdoton erottaa): kuvittele puhuvasi (prosessi ehkä erilainen kuin puhuttaessa) odota vähän v n aikaa ennen kuin puhut (vaatii ehkäisy isyä,, joka voi vaikuttaa eri aivoalueiden aktivaation) S.Hiltunen/ Kielen tuottaminen Viestin taso aktivoituu ensin (ennen sanojen tai äänteiden tasoa) ms lemma (vas.ohimolohkon keski- ja takaosat, päälaenlohko) ms äänteiden hakeminen hiljaa tai ääneen (vas.ohimolohkon yläosa) palaute oman äänen kuuleminen aivot suosivat toistoa sekä yksiköiden iden että käsitteiden tasolla sama asia mutta eri sanoin se osa toistetaan, joka sisält ltää eniten tietoa (informaatiota) auttaa myös s puheen ymmärt rtämistä,, etenkin jos häirih iriöitä ympärist ristössä 9

10 Maailman kielistä Maailmassa puhutaan nyk. n kieltä 389 kieltä yli miljoona puhujaa = 94 % väestöstä yli puolet kielistä alle puhujaa yli ¼ kielistä alle 1000 puhujaa - sukupuutto Kaikissa kielissä yhteensä 800 äännett nnettä (foneemia) 600 konsonanttia, 200 vokaalia 141 äännett nnettä -!xu (san-kieli, Namibia, Botswana) (95 konsonanttia) rotokas (Papua-Uusi Uusi-Guinea), mura ja pirahā (Amazon, Brasilia) 11 äännett nnettä (8 konsonanttia) Kaksikielisyydestä Kaksikielisten eri kielet toipuvat HYVIN eri tavoin aivovaurion jälkeen j (Minna Lehtosen luento, ): Rinnakkainen: samanlainen häirih iriö ja toipuminen molemmissa kielissä (yleisin toipumistyyppi) Eritasoinen: yksi kieli on toipunut paremmin kuin toinen Peräkk kkäinen: yksi kieli toipuu kokonaan ennen toista Vastakkainen: yksi kieli heikkenee samalla kun toinen toipuu Valikoiva: yksi kieli ei toivu ollenkaan Sekoittava: kielten sekoittaminen epätarkoituksen tarkoituksen- mukaisella tavalla ( patologinen( kielen vaihtaminen ) S.Hiltunen/

11 Aivovauriosta toipuminen Ehdotuksia selittäviksi tekijöiksi ): iksi (Minna Lehtosen luento, Ensiksi opittu kieli toipuu parhaiten Eniten käytetty k kieli toipuu parhaiten Viimeksi käytk ytössä ollut kieli toipuu parhaiten Pisimmälle automatisoitunut kieli toipuu parhaiten Emotionaaliset tai sosiolingvistiset tekijät Kielenvaihtomekanismi (esim. pihtipoimu tai etuotsalohkossa sitä ohjaava alue) häiriintynyt h (language( switch) Ei ole kuitenkaan löydetty l selkeää yksittäist istä tekijää ää, joka voisi selittää kaikki toipumistyypit syy kielen hallintamekanismeissa ohjausmekanismeissa molemmissa? Kaksikielisyydestä Konvergenssihypoteesi (Green, 2005): Eri kielet käsitellk sitellään n pääp ääosin samoin mekanismein aivoissa kielen oppimisiäst stä riippumatta myöhemmin opittu kieli käyttk yttää jo olemassaolevia mekanismeja 11

12 Kaksi kieltä aivoissa Todisteita hypoteesin puolesta: Varhaisilla kaksikielisillä samat vasemman aivopuoliskon alueet käytk ytössä molemmissa kielissä Kun kieli on opittu myöhää ään, kielitaidon taso määm äärää leksikaalis-semanttisen semanttisen (sanaston ja merkityksen) prosessoinnin aktivaatioalueet Tuottamistehtäviss vissä suuremmat L2:lle aktiivinen kielitaito Ymmärt rtämistehtävissä pienemmät t L2:lle passiivinen kielitaito Myös s morfosyntaktisissa (merkitys-kielioppi kielioppi-)tehtäviss vissä kielen oppimisiäll llä itsenäinen inen vaikutus, kun kielitaidon taso huomioitu herkkyyskaudet: merkitykset ja kielioppi opitaan nuorina parhaiten Aivokuvantatutkimukset: samat aivoalueet vastaavat kieliopin käsittelystä varhain ja myöhää ään n opituilla kielillä Mutta: oppimisvaiheessa uusi kieli aktivoi LAAJAT aivoalueet S.Hiltunen/ Kaksi kieltä aivoissa Kuva kirjasta Kieli ja aivot, 2010 S.Hiltunen/

13 Kaksi kieltä aivoissa Kahden kielen sujuva käyttk yttö edellyttää ää: 1. kielten hallintaa ja 2. toimivia ohjausprosesseja: kielten pito erillää ään käännösvastineiden haku Kaksi kieltä aivoissa Pihtipoimun etuosa: ristiriidan havaitseminen: esim. molempien kielten sana aktivoituu, toinen on ehkäist istävä signaali otsalohkolle, joka ehkäisee Tyvitumakkeet: väärän n kielen sanojen tuottamisen ehkäisy PFC ohjaa ja valvoo (suurelta osin tietoista): oikean kielen aktivointi oikealla hetkellä: tehtävän n vaihto (esim. tulkit/kää ääntäjät kielen vaihto) käännösvastineiden haku muistista haetun tiedon vertailu ja järjestely j (esim. simultaanitulkit lähdekielisen ja kohdekielisen viestin vertailu) 13

14 Kaksi kieltä aivoissa konsekutiivitulkit joskus kääk ääntävät uudelleen samaan kieleen! väsyneenä tai stressaavassa tilanteessa usean kielen tulkkautilanteessa toinen kieli heikompi, käytetk ytetään n vahvempaa erit. vieraasta vieraaseen tulkatessa luultavasti PFC:n ohjaus- ja valvontavirhe PFC herpaantuu - automaattisemmat prosessit aktivoituvat ensin virheen huomaaminen kestää kauan ehkä myös s pihtipoimu nukkuu S.Hiltunen/ Monikielisyys on ETU! Kahden (usean) kielen jatkuva käyttk yttö: harjoittaa yleisiä toiminnanohjausmekanismeja (etuotsalohko PFC) esim. parempi harhaanjohtavien vihjeiden ehkäisy (inhibointi) ja nopeampi tehtävänvaihto lisää harmaan aineen osuutta: harmaa aine kuvaa hermosolujen määm äärää kyseisellä aivoalueella verrattuna hermosolujen välisten v yhteyksien määm äärään (valkoinen aine = aksonit) päälaen alueella (sanasto ja assosiaatiot) ohimolohkoissa 14

15 Monikielisyys on ETU! Etenkin ikää ääntyessä Luxemburgilainen tutkimus, 230 henkilöä öä,, 73 v: 2-77 kieltä elämäns nsä aikana 22 vs. 4 kieltä puhuneet muistisairaus 5 x tod.näk. 22 vs. 3 kieltä puhuneet muistisairaus 3 x tod.näk. monikieliset suojassa Alzheimerilta? Puheen ymmärt rtäminen kehittyy vanhuuteen asti, aina vain paremmaksi S.Hiltunen/

16 Kirjallisuutta Korpilahti, Aaltonen, Laine, 2010: Kieli ja aivot, Kommunikaation perusteet, häirih iriöt ja kuntoutus Minna Huotilainen, julkaisuja suomeksi: 7F9EE7DD1DEFC4A4C22572A DB?O pendocument Mari Tervaniemi, julkaisuja suomeksi: Arbib, M.A., 2006: Action to Language via the Mirror Neuron System 16