3 Missä aivojen kieli on?

Transkriptio

1 3 Missä aivojen kieli on? Alex kärsi geneettisen mutaation aiheuttamasta parantumattomasta synroomasta, joka aiheuttaa laajan verenkiertohäiriön vasemmalle aivopuoliskolle. Vasemman aivopuoliskon laaja toimintahäiriö johti siihen, ettei Alex omaksunut minkäänlaisia kielellisiä taitoja. Normaalisti aivojemme vasen puoli keskittyy kielen hallintaan. Niinpä hänen ollessaan 8 ja puolivuotias tehtiin dramaattinen päätös: koko vasen aivopuolisko poistettaisiin. Tällainen leikkaus joudutaan toisinaan tekemään viimeisenä oljenkortena. Alex selvisi, toipui ja aloitti elämänsä toisen aivopuoliskonsa turvin. Kohtaukset hävisivät. Entä puhe? Leikkauksen jälkeen, Alexin ollessa 9-vuotias, hänen terve oikea aivopuoliskonsa alkoi omaksua kieltä. Ollessaan 15-vuotias hän oli saavuttanut 8-10 vuotiaiden kielellisen taitotason.1 Tapaus kuvaa kolmea kieleen ja aivoihin liittyvää piirrettä. Kielelliset toiminnot ovat painottuneet toiselle puolelle, tyypillisesti vasemmalle. Tätä kutsutaan lateralisaatioksi, eli toispuoleisuudeksi. Alexin tapauksessa kielen omaksuminen ei käynnistynyt niin kauan, kun sairas vasen aivopuolisko yritti puhua. Kun oikea aivopuolisko jäi yksin, se otti tehtäväkseen huolehtia kielestä. Tämä on esimerkki aivojen muovautuvuudesta. Kun vasen aivopuolisko petti, oikea otti harteilleen kielen omaksumisen. Kolmas tärkeä seikka oli, ettei kielen omaksuminen ollut mahdotonta 9-vuotiaalle Alexille. Usein ajatellaan, että kielen omaksuminen olisi aloitettava varhaisella iällä. Uskomus on myytti. Aivojen kadonnut kieli

2 Kuva 51. Aivopuoliskojen tiedonkäsittely voi erikoistua. On hyvin tyypillistä, että kielen käsittelyyn liittyvät prosessit toispuolistuvat eli lateralisoituvat. Karkeasti ajatellaan, että symboleihin liittyvät paikalliset ja algoritmiset operaatiot tuotetaan aivojemme vasemmalla (dominantilla eli hallitsevalla) puolella, kun taas kielen kontekstiin kuuluvat seikat jäsennetään oikealla (ei-dominantilla) puolella. Vasen puoli tekee pikkutarkkaa kielellistä rakentelutyötä; oikea näkee rakentelun laajemman merkityksen ja sen kontekstin. Myös monet tunteisiin liittyvät seikat, kuten kielen prosodia, eli melodia, rytmi ja äänenpaino, tuotetaan oikealla puolella. Samoin musiikin analyysi kuuluu oikealle aivopuoliskolle. Käsittelen kirjani alkupuolella pääasiassa vasemman aivopuoliskon toimintaa. Oikean aivopuoliskon rooliin kielen käsittelyssä ja käytössä paneudumme luvussa 12.

3 Esimerkki osoittaa, että kieleen liittyvillä prosessoilla saattaa olla jokin tietty paikka aivoissamme. Näin todella onkin. Tässä luvussa puhumme sen vuoksi hieman aivoista. Jo edellisessä luvussa totesimme, että ihmisen aivoissa on pakko olla kieleen erikoistuneita hermoverkkoja. Selvitämme mihin ne sijoittuvat ja luomme alustavan kuvan siitä, miten eri aivojen osat kommunikoivat keskenään. Alexin tapaus osoittaa, että kieleen liittyvät toiminnot lateralisoituvat (kuva 51). Lateralisaatio tarkoittaa toispuoleisuutta. Suurimmalla osalla meistä kielen tuottaminen ja ymmärtäminen tapahtuu vasemmalla aivopuoliskolle. Tällä tarkoitetaan sellaisia toimintoja kuten sanojen tunnistamista, niihin liittyvän tiedon tallentamista, kielen motorista ohjausta sekä kieliopillisten rakenteiden tunnistamista, säätelyä ja tuottamista. Vasen aivopuolisko näyttää erikoistuneen symbolien käsittelyyn sekä niitä koskevien paikallisten komputaatioiden säätelyyn. Se on kuin kielellinen laskukone. Vasen puoli ei näe laajempaa kontekstia, jota tarvitaan huumorin, sarkasmin, monimerkityksellisyyden, metaforien tai tunne-sävyjen tunnistamiseen. Tällaisista toiminnoista vastaa oikea aivopuolisko. Jos vasen puoli on kuin kielellinen laskukone, oikea on taiteellinen ja runollinen. Ei ole ihan väärin sanoa, että oikea aivopuolisko liittyy kommunikaatioon, vasen kieleen sinänsä. Aivopuoliskojen eroista johtuu, että kaikki taiteellisesti tai sosiaalisesti lahjakkaat ihmiset eivät välttämättä ole hyviä puhuja tai kirjoittajia, ja toisinpin. Kieli koostuu monista eri asioista, jotka saattavat sijoittua aivoissamme eri puolille. (Yksi laterialisaation ominaisuus kuitenkin on, ettei se ole joko tai. Joillakin henkilöillä oikea aivopuolisko osaa tulkita kielellisiä ärsykkeitä, ainakin jollakin tasolla. Aivoissa oikein mikään ei ole täysin tarkkarajaista tai dikotomista, vaan hieman sumeaa.) Oikea ja vasen aivopuolisko eivät toimi toisistaan riippumatta. Ne ovat yhteydessä toisiinsa aivokurkiaisen välityksellä. Aivokurkiainen on rypäs hermosolujen yhteyksiä, jotka siirtävät informaatiota aivopuolelta toiselle. Aivokurkiaisen vaurioituminen tai katkeaminen johtaa siihen, ettei oikea aivopuolisko ole yhteydessä puhuvaan aivopuoliskoon. Tällainen ihminen saattaa käyttäytyä kuin häntä ohjaisi kaksi eri mieltä. Kielen laterialisaatiosta johtuu, että vain toinen näistä mielistä kykenee ilmaisemaan itseään kielellisesti. Toinen mieli jää puhuvan aivopuoliskon varjoon. Ilmiö on herättänyt keskustelua siitä, onko aivoissamme tosiasiassa kaksi mieltä, toinen puhuva, toinen olemukseltaan mykkä tai vasemman puolen sensuroima intuitiivisempi tietoisuus. Aivojen kadonnut kieli

4 Kielen symboliset prosessit sijoittuvat suurimmalla osalla ihmisiä vasemmalle. Ne voivat syntyä myös oikealle puolelle, erityisesti vasenkätisillä. Vasemman aivopuoliskon vaurioituminen riittävän varhaisessa iässä johtaa kielen kasvamisesta oikealle. On havaittu, että kielialueiden vaurioituminen aikuisilla esimerkiksi verenkiertohäiriön seurauksena voi johtaa vastaavien alueiden käyttämiseen oikealla aivopuoliskolla ja kuntoutumiseen. Ilmiö johtuu aivojen muovautuvuudesta. Ei kuitenkaan tunneta tapauksia, joissa kieli olisi syntynyt jonnekin muualle kuin aivojen kielialueille joko vasemmalle tai oikealle. Se ei voi syntyä aivojen takaosiin, päälaelle tai sisälle. Se, kummalle puolelle kielelliset prosessit lopulta lateralisoituvat ei vaikuta siihen, millainen kieli lopputuloksena syntyy. Nykykäsityksen mukaan ei ole olemassa oikeakätisten kieltä ja vasenkätisten kieltä. (Sen sijaan tiedetään tapauksia, joissa puheen tuottaminen ja kielen ymmärtäminen ovat kehittyneet eri puolille aivoja. Tällaisella henkilöllä kieltä tuottava alue voi olla vasemmalla puolella ja kieltä ymmärtävä järjestelmä oikealla puolella. En tiedä minkäänlaista näyttöä, jonka perusteella aivojen eri puolille heittelehtivät kielijärjestelmä tuottaisi outoa kieltä.) On erittäin mielenkiintoista, että aivojen muovautuvuudesta huolimatta käyttämämme kieli itse syntyy aina samojen lakien mukaan. Aivoissa on tietty määrä muovautuvuutta, mutta oikean ja vasemman aivopuoliskon kielet ovat silti samanlaisia. On todennäköistä, että kielen perusolemus asuu syvemmällä aivoissamme, jolloin muovautuvuus on heijastumaa joistakin toissijaisista tekijöistä. Kun katsot aivoja, näet aivokuoren. Se on poimumaisesti muodostunut pintarakenne, jossa on syvänteitä ja poimuja. Sen hermosolut ovat puolestaan yhteydessä sekä toisiin soluihin eri puolella aivokuorta että aivokuorenalaisiin järjestelmiin. Näiden rakenteiden anatominen sijainti käy ilmi kuvasta 50. Aivojen organisaation kannalta on keskeistä, että käsitämme aivokuoren eri osat osana laajempaa hermoverkkoa, johon osallistuvat sekä aivokuoren alueet että sen alla sijaitsevat hermokeskukset. On tavallista, että informaation prosessointi kulkee aivokuorelta aivojen sisäosiin ja sieltä taas takaisin aivokuorelle useita ratoja pitkin, muodostaen silmukoita. Kielen tuottamista säätelevä Brocan alue on osa tällaista informaation prosessointisilmukkaa (kuva 52). Vaikka puhumme paljon aivokuoresta, kyse on viime kädessä tällaisista laajemmista silmukoista. Aivokuori ja aivojen sisäiset osat toimivat koko ajan yhdessä ja kommunikoivat keskenään.

5 Kuva 50. Aivokuoren hermoverkot ovat yhteydessä sekä toisiin aivokuoren osiin että aivokuorenalaisiin järjestelmiin. Molemmat radat ovat normaalin aivotoiminnan kannalta välttämättömiä. Kuvassa näkyvät osa aivokuorenalaisista järjestelmistä piirrettynä läpinäkyvän aivokuoren alle (värikoodit: keltainen = thalamus, ruskea = ydinjatke, vihreä = caudate, sininen = hippokampus, punainen = mantelitumake, violetti = accumbens). Aivokuori jaetaan neljään lohkoon kallon luiden perusteella. Nämä lohkot ovat otsalohko, päälakilohko, ohimolohko sekä takaraivolohko (kuva 93). Aivokuori muodostaa poimuja ja syvänteitä. Aivokuoren alueiden tarkemmassa paikallistamisessa käytetään hyväksi juuri näitä poimuja ja syvänteitä. Ne ovat kuin maamerkkejä, joiden avulla tutkijat tietävät mistä alueista milloinkin puhutaan. Tässä kirjassa emme paneudu asiaan kovin yksityiskohtaisesti. Sen sijaan paikannamme seuraavaksi muutaman kielen kannalta keskeisen alueen. Kielen prosessointiin erikoistuneet tärkeimmät aivokuoresi alueet ovat Brocan alue sekä Wernicken alue. Alueet on esitetty kuvassa 49. Kielen prosessointi ei rajoitu näille alueille, mutta niitä voidaan pitää maamerkkeinä, joiden suhteen suunnistamme muille alueille. Nämä alueet tulevat vastaa kaikessa aivojen kieltä käsittelevässä kirjallisuudessa. Sekä puhuttu että viitottu kieli aktivoivat Brocan ja Wernicken alueita, joten kyse ei ole pelkästään puhutusta kielestä. Nämä ovat aitoja kielialueita aivoissamme, eivät pelkästään puhumista tai viittomista. Kuvan 49 Brocan alue jakautuu kahteen osaan. Niistä käytetään lyhenteitä BA44 ja BA45. Taaempana sijaitsevat osat (BA45) liittyvät kielen tuottamiseen. Ne nimittäin sijaitsevat lihastoiminnasta vastaavien aivopoimujen vieressä, aivan niiden edessä. Se siis antaa toimintakäskyjä puheelimillemme, mistä puhuminen viimekädessä muodostuu. Kuva 68 havainnollistaa Brocan alueen

6 Kuva 93. Aivokuori jaetaan neljään alueeseen kallon luiden perusteella. Alueet ovat otsalohko, päälakilohko, takaraivolohko sekä ohimolohko. Aivokuori on muodostunut poimumaisesti, ja näitä poimuja käytetään kun suunnistamme aivokuoren eri alueille. Kuva 52. Aivot kuvattuna edestä, aivokuori häivytettynä pois. Aivokuoren alla sijaitsevat aivokuorenalaiset järjestelmät, esimerkiksi tyvitumakkeet ja thalamus. Ne ovat yhteydessä aivokuorelle. Kielen tuottamiseen erikoistunut Brocan alue ei toimi yksinään, ilman tällaisia yhteyksiä. Yhteydet toimivat niin, että informaatio kiertää niiden välillä useita rinnakkaisia silmukoita pitkin. Keskeistä on silmukoiden toiminnan tasapaino.

7 Kuva 49. Kuva aivojen vasemmalta aivopuoliskolta, jossa keskeiset kielikeskukset (Brocan alue, STG, Wernicken alue). Brocan alue sijaitsee otsalohkon vasemman puolen alimmassa aivopoimussa (BA45, 44). Wernicken alue sijaitsee ohimolohkon yläpoimun takaosassa. Ohimolohkon ylä- ja keskipoimu ovat molemmat tärkeitä kielen merkityksen ymmärtämisessä.

8 Kuva 134. Brocan alue MRI-kuvassa. Ylemmässä kuvassa aivojen etupuoli (otsalohko) ylhäältä kuvattuna niin, että vasen aivopuolisko sijaitsee vasemmalla. Brocan alue on merkitty nuolella. Alemmassa kuvassa aivot edestä katsottuna, jolloni vasen puoli näkyy oikealla. Tällä kielen tuottaminen tapahtuu. sijaintia suhteessa motorisiin alueisiin, jotka ohjaavat äänihuulia, kieltä, leukaa, huulia ja kasvoja. Viittomakieli käyttää samoja järjestelmiä, vaikka ensisijainen ohjausvaikutus nähdään käsien alueella. Nopeilla ja hyvillä puhujilla nämä hermoverkot toimivat ilmeisesti poikkeuksellisen hyvin. Motorisia järjestelmiä lähellä olevat alueet liittyvät puheen konkreettiseen motoriseen ohjailuun, kun taas edempänä sijaitsevat järjestelmät liittyvän korkeampiin henkisiin toimintoihin. Tällaisia ovat esimerkiksi työmuistiin, symbolien yhdistelyyn ja siirtelyyn, sanahahmojen luomiseen, kielen tahdonalaiseen ohjailuun ja merkitykseen liittyvät tehtävät. Kuva 68. Brocan alueen etummainen osa (BA44) motorisen aivokuoren edessä. Brocan alueen vieressä sijaitsevat äänihuulten, kielen, kasvojen motorinen ohjailu. Heti tämän jälkeen seuraavat sormet ja kädet, joita käytetään viittomissa. Kun puhumme tai viitomme, tietoa siirtyy Brocan alueelta motorisiin järjestelmiin (kuvassa nuoli). Jos Brocan alue olisi ylempänä, saattaisimme käyttää jalkoja ja alavartaloa kielelliseen kommunikaatioon.

9 Tämän vuoksi Brocan alueella on paljon tekemistä aivojen kielen kanssa. Konkreettinen motorinen ohjaus sijaitsee siis lähellä motorisia alueita, korkeammat henkiset toiminnot lähempänä otsalohkon korkeamman kognition keskuksia (Kuva 156). Tämä ei tietenkään ole sattumaa. Kuva 156. Brocan alue muodostaa "gradientin", jossa taaempana sijaitsevat alueet vastaavat kieleen liittyvistä konkreettisimmista toiminnoista, kun taas edempänä sijaitsevat liittyvät korkeampiin henkisiin toimintoihin. Konkreettisuus tarkoittaa, että toiminnot ovat olemukseltaan lähempänä varsinaista lihastoimintaa. Abstraktit toiminnot liittyvät intuitiivisesti sellaisiin ilmiöihin kuin ajattelu, merkitys ja muisti. Toinen kieleen erikoistunut paikka aivoissasi on Wernicken alue. Se sijaitsee ohimolohkon ylemmässä poimussa, sen takaosassa (ks. kuva 49). Wernicken alueen tehtävä on kielen hahmottaminen, ymmärtäminen, puheen tuottamisessa avustaminen sekä oman puheen oikeellisuuden tarkistaminen. Täällä saapuva ja lähtevä kielellinen ärsyke kytketään yhteen merkitysten kanssa. Kielen tuottaminen ja ymmärtäminen tapahtuvat aivoissamme siis kahdessa eri paikassa. Tällä tiedolla on merkitystä, kun alamme puhua kielen häiriöistä ja kielellisistä vaikeuksista. Miksi Wernicken alue on aivojen takaosassa? Miksi se ei olisi Brocan alueen vieressä? Wernicken aluetta edempänä sen lähellä sijaitsee kuuloaivokuori, jonne kuuloinformaatio kulkeutuu lähdettyään korvasta ja saavuttuaan aivoihin (kuva 92). Täällä käsitellään ääniärsykkeen yksinkertaisia piirteitä. Se Kuva 92. Kuuloaivokuori on aivokuoren alue, jonne ääniärsykkeet saapuvat kuljettuaan korvasta ensin selkäytimen ja talamuksen kautta. Koska kyse on kuuloinformaation ensimmäisestä aivokuoren pysähdyspaikasta, voidaan sanoa, että varsinainen kuuleminen alkaa täältä. Tämä alue kuulee äänestä yksinkertaisia asioita. Aivojen kadonnut kieli

10 kuuntelee ääniä. Sen vieressä taaempana on alueita, joissa äänen käsittely monimutkaistuu ja siitä etsitään uusia, monimutkaisempia piirteitä. Juuri tämä johtaa kielen äänteiden tunnistamiseen. Tiedonkäsittely näkyy nyt pääasiassa vasemmalla puolella. Voidaan ajatella, että vain vasen aivopuolisko on kiinnostunut kielenkaltaisesta äänivirrasta. Ilmiön perimmäinen selitys on, että aivojen vasemman puolen ääni-informaation käsittely on erikoistunut ajan suhteen nopeiden muutosten analysoimiseen, jollaisia tarvitaan juuri puheen tunnistamisessa, kun taas oikea aivopuolisko käsittelee äänen korkeutta, koostumusta ja havaitsee vain ajan suhteen hitaita muutoksia, eli musiikkia. Palataksemme aikaisemmin esitettyyn kysymykseen miksi Wernicken alue sijaitsee ohimolohkolla: kun kieltä tuottava Brocan alue on lähellä aivojemme motorisia keskuksia, kieltä vastaanottava Wernicken alue sijaitsee lähellä aistikeskuksia. Niiden paikat ovat siten täysin loogisia. Ne muodostuvat juuri sinne, missä niitä tarvitaan. Ajattele kielen tuottamisen olevan vain yksi motorisen ohjailun muoto, ja kielen havaitsemisen olevan yksi osa ihmisen aistimista. Brocan ja Wernicken alueet eivät toimi aivoissamme toisistaan riippumatta. Niitä yhdistää suoraan ryväs hermosolujen välisiä kytkentöjä (kuva 70). Sen nimi on arcuate fasciculus. Tämä osa ei näy monissa kuvissa, sillä se on muotoutunut aivokuoren alle. Se koostuu pitkistä hermosolujen välisistä yhteyksistä, jotka kuljettavat tietoa aivokuoren alueilta toiselle. Rata yhdistää äänteiden tunnistamisen ja puheen tuottamisen mekanismit keskenään. Aikaisemmissa teorioissa järjestelmän uskottiin osallistuvan toistamiseen, eli kielellisen tiedon suoraan siirtämiseen aivojen takaosasta motorisiin keskuksiin, mutta tämä oli liian yksinkertainen oletus. Sillä on rooli toistamisessa, mutta järjestelmän lopullinen tehtävä on edelleen tätä kirjoittaessani epäselvä. Vähän aikaa sitten kävi ilmi, että Brocan ja Wernicken alueita yhdistää toinenkin massiivinen reitti. Se kulkee hieman kiertäen päälakilohkon kautta (kuva 70). Tähän reittiin kuuluu etummainen osa, joka yhdistää Brocan alueen ja tietyn alueen päälakilohkon alaosasta hieman Wernicken alueen yläpuolella, sekä taaemmainen osa, joka yhdistää päälakilohkon ja Wernicken aluen. Taaemmaisen osan tehtävä näyttää olevan sanan yhdistäminen sen merkitykseen. Etummaisen osan toiminta liittyy sanan toistamiseen sen merkitykseen perustuen. Myös epäsuoraan reittiä voidaan käyttää kuullun kielellisen ärsykkeen toistamiseen, mutta tällöin toistamisessa käytetään hyväksi sanan merkitystä. Aivojen kannalta on siis todella paljon eroa sillä, toistammeko kieltä mekaanisesti, vai yritämmekö myös ymmärtää, mitä kuulemme. Matka klieliaivoihin

11 Kuva 70. Aivojen kielialueet on yhdistetty toisiinsa aivokuorenalaisten hermoratojen avulla. Jo pitkään on tiedetty, että eräs tällainen hermorata kulkee suoraan ohimolohkon yläpoimusta otsalohkon alimpaan aivopoimuun (arcuate fasciculus). Uudet kuvantamismenetelmät ovat paljastaneet aivoista toisen reitin. Se kulkee päälakilohkon kautta ja päätyy niin ikään Brocan alueella otsalohkolle. Näistä ensinmainittu suora reitti osallistuu jollakin tavalla eri kielialueiden tietojen vaihtoon, kun taas jälkimmäinen epäsuora reitti yhdistää kielialueiden informaation käsittelyä merkitykseen. Epäsuora reitti löydettiin vasta vähän aikaa sitten ja sen merkitys on ilmeisesti vielä avoin. Otsalohkon aivokuori ja ohimolohkon aivokuori eivät ole suoraan kiinni toisissaan. Niiden välissä on syvänne. Otsalohko on muodostunut sienimäisesti siten, että tästä syvänteestä pääsee sen alle. Tätä ohimolohkon ja otsalohkon välissä ja otsalohkon alla sijaitsevaa aivokuorta kutsutaan insulaksi. Insula näkyy kuvassa 135. Sekin liittyy puheen motoriseen ohjaamiseen.

12 Olemme paikantaneet kaksi erittäin tärkeää aluetta. Yksinään ne voivat kuitenkin tuottaa vain mekaanista kieltä. Keskeistä kielen toiminnan kannalta on, että kieleen liittyy merkitys, ajatelu ja tahto. Missä merkitys tai ajatus syntyy? Missä se tulee mukaan kieleen? Merkitys syntyy aivoissamme useassa eri paikassa (kuva 66). Siihen kuuluu eri aisteihin (näkeminen, kuuleminen, haistaminen, koskettaminen) sidotut piirteet. Esimerkiksi sanan pallo merkitykseen voi kuulua tietoa siitä, miltä pallo näyttää (visuaaliset alueet), tuntuu (somatosensoriset alueet) tai kuulostaa (auditiiviset alueet). Tällaista tietoa tallennetaan puolella aivoja siellä, missä kyseisiä aistimuksiakin käsitellään. Tieto visuaalisista (näönvaraisista) piirteistä tallentuu siis eri alueelle, kuin tieto auditiivisista (kuulonvaraisista) piirteistä. Tietoa on aivoissamme hajallaan eri puolilla. Merkitykseen kuluu myös aistimisesta riippumaton esitysmuoto, joka kokoaan aistitietoa yhteen paikkaan ja yhdistää sitä muuhun kieleen. Puhutaan tietomuistista tai semanttisesta muistista. Tällaista tietoa aivot tallentavat vasemman ja oikean ohimolohkon etu- ja alaosaan. Nämä keskukset kokoavat tietoa eri puolilta aivoja. Ne tallentavat abstrakteja käsitteitä. Ehkä ne ovat aistimuksista irrallisia abstrakteja ideaaleja, Kuva 66. Merkitykseen liittyvät keskeiset aivoalueet ja niiden tehtävät. Järjestelmään kuuluu kolmenlaista tietoa: tiettyyn aistimodaliteettiin liittyvää tietoa (aistialueet), aistimodaliteeteista riippumatonta tietoa (ohimolohkon etu- ja alaosat) sekä kielellistä toimintaa ja tiedon käyttöä (Brocan alue ja Wernicken alue). Uskon että merkitykseen kuuluu paljon muutakin, ja tästä puhumme myöhemmin. Kuva 135. MRI-kuva aivoista edestä. Ohimolohko on sienimäinen rakenne, jolloin sen ja otsa- ja päälakilohkon väliin jää syvänne. Syvänteen reunoja kutsutaan insulaksi. Se on siis piilossa olevaa, aivojen sisällä kiertynyttä aivokuorta. Insula liittyy kielen motoriseen ohjailuun. Matka klieliaivoihin

13 joista kreikkalainen filosofi Platon ( ekr.) kirjoitti. Ohimolohkon eri alueet tallentavat erilaista tietoa. Esimerkiksi työkalut, ihmiset tai eläimet on representoitu eri paikoissa. Tieto, merkitys ja kieli ei riitä kertomaan kaikkea kieleen liittyvää. Tarvitaan lisäksi kommunikaatio. Kommunikaatiossa on kyse laajemmasta ilmiöstä: voimme kommunikoida muullakin tavalla kuin vain kieltä käyttämällä. Kommunikaatio on mahdollista vaikkapa taiteen välityksellä. Esimerkiksi Brocan alue, josta oli puhetta aikaisemmin tässä luvussa, vastaa kielen tuottamisen mekanismeista, mutta ei vapaan tahdon alaisesta puheen ohjaamisesta. Sen vaurioituminen johtaa siihen, että henkilö haluaa puhua, mutta ei löydä kielellisiä ilmaisukeinoja tai sanoja. Kieli on kadoksissa; halua kommunikaatioon on. Vastaavasti aivojen motivaatiokeskusten vaurioituessa seurauksena saattaa olla puhumattomuus (eli mutismi), joka ei vaikuta varsinaisiin kielen mekanismeihin. Ihminen osaa puhua, mutta ei halua, tai ei ikäänkuin edes kykene haluamaan. Luvun 1 kieltä toistavalla ja laulavalla potilaalla Brocan alue toimi potilaan tahdosta riippumatta. Aivokuori Brocan alueen ympärillä oli vaurioitunut. Nykyään ajatellaan, että tahdonalainen puhe saa alkunsa otsalohkolla. Tämä tahdonalainen ja suunnitelmallinen toiminta siirtyy Brocan alueelle, jolloin se muuttuu lihastoiminnaksi. Voit ajatella miten aivoissa syntynyt ajatus muuttaa olomuotoaan konkreettiseksi lihastoiminnaksi. Motivaatioon ja tarpeisiin liittyvät mekanismit liittyvät ennen kaikkea tunne-elämää sääteleviin aivokuorenalaisiin järjestelmiin sekä pihtipoimun etuosaan. Pihtipoimu sijaitsee otsalohkolla kahden aivopuoliskon välisessä syvänteessä. Ilmeisesti siellä syntyy ihmisen perimmäinen tahtominen ja motivaatio, ainakin mitä tulee aivotoimintaan (onko ihmisellä aivoisa erillinen sielu?). Kommunikaatio ja sosiaalinen vuorovaikutus näyttää puolestaan liittyvän otsalohkon lisäksi erityisesti aivojen oikean puoliskon toimintaan. Tutustumme tähän ilmiöön myöhemmin tutkiessamme sosiaalisen vuorovaikutuksen häiriöitä. Minulta on usein kysytty, onko eläimillä esimerkiksi simpansseilla Brocan tai Wernicken aluetta. Kysymykseen on vaikea vastata sen vuoksi, että vaikka monien eläinten aivokouri on järjestynyt samalla tavalla kuin ihmisillä, siinä on myös eroja. Koska eläimillä ei ole kieltä, emme oikein tutkia mitä alueita kielellinen prosessointi aktivoi eläinten aivoissa. Sen sijaan voimme paikantaa eläinten aivokuorelta Brocan aluetta vastaavan aivoalueen ja tutkia, onko siellä samanlaisia hermoverkkoja kuin ihmisillä ja mitä ne mahdollisesti tekevät.

14 Tällaiset alueet voidaan todellakin paikantaa. Taaimmainen alue näyttää liittyvän eläimillä kasvojen ja käsien liikemotoriikan hallitsemiseen, etummainen muistitoimintoihin. Monet ajattelevat, että ihmisen kieli on erikoistunut tällaisista evolutiivisesti vanhemmista järjestelmistä. Kieli on toden totta evolutiivisesti uusi ja ainutlaatuinen tapa ohjailla käsiä ja kasvoja! Toinen usein kuulemani kysymys on, miten ihmisen kieliaivot ovat kehittyneet ihmisen evoluutiossa. Tämäkin pulma on vaikea ratkaista, sillä emme pääse tutkimaan puoli miljoonaa vuotta sitten kuolleiden esi-isiemme aivotoimintaa. Ongelman ratkaisemista vaikeuttaa se, että vain ihmiset osaavat käyttää kieltä. Emme tämän vuoksi pääse tutkimaan kielen evoluutiota tekemällä vertailuja muiden lajien edustajien kanssa. Jotakin hyvin erikoislaatuista ihmisen evoluutiossa on tapahtunut. Saatavilla oleva näyttö tukee hypoteesiä, että kyse on melko tuoreesta, ehkä noin 100,000 vuotta vanhasta ihmisen aivotoiminnan muutoksesta. Jotkut ovat väittäneet, että myös eläimillä on kieli. Meillä on kotona kaksi undulaattia, jotka alkavat laulaa kun soitan pianoa. Ehkä kyse on kommunikaatiosta? Mitä luulet simpanssin aivoissa tapahtuvan, kun esitämme sille kielellisiä ärsykkeitä tai vaadimme simpanssia prosessoimaan lauseita? Vastaus on, ettei mitään. Eläimet ohittavat koko asian reagoimatta siihen millään tavalla. Tämän vuoksi ei ole olemassa tietoa simpanssin kielellisestä työmuistista tai simpanssin morfosyntaktisen prosessoinnin vaiheista, eikä simpansseja vaivaa lukihäiriö tai kielellinen erityisvaikeus. Entäpä jos laskemme rimaa alemmas ja yritämme opettaa simpanssille yhden viittoman antamalla sille banaanin joka kerta, kun eläin tuottaa jonkin halutun viittoman? Nyt alkaa tapahtua. Valtava määrän simpanssin aivokapasiteettia valjastuu viittoman tuottamiseen. Sen jälkeen voimme nostaa vaativuustasoa ja koittaa opettaa kaksi sanaa, ja niin edelleen. Esimerkkini tarkoitus oli valaista miten tutkijat lähestyvät kysymystä eläinten ja ihmisten kielestä. Sen sijaan että ajattelemme kielen olevan yksi, jakamaton kyky, tutkimme jokaisen lajin kohdalla erikseen, minkälaisiin kielellisiin toimintoihin se kykenee (laboratoriossa tai luontaisessa ympäristössään). Tässä kirjassa puhun pääsääntöisesti sellaisista kielellisistä kyvyistä, jotka kuuluvat vain ihmiselle. On olemassa tutkijoita, joiden mukaan kieltä ei voi erottaa sosiaalisesta vuorovaikutuksesta tai kommunikaatiosta. Kuitenkin nämä taidot on välttämätöntä erottaa toisistaan, jos halumme ymmärtää vaikkapa lasten kielellisiä vaikeuksia. Kommunikaatiota ja sosiaalista vuorovaikutusta Matka klieliaivoihin

15 mitataan erilaisilla testeillä kuin vaikkapa sanaston laajuutta tai laatua, kieliopillisten rakenteiden hallintaa tai käsitteiden osaamista. Kommunikaatio on kykyä keskinäiseen vuorovaikutukseen, jossa on otettava huomioon toisen ihmisen näkökulma; sanaston tai kieliopin hallitsemiseen tällaista taitoa ei tarvita. Tämän vuoksi sosiaaliseen vuorovaikutukseen liittyvät kyvyt sijoittuvat aivoissa eri alueille kuin kielen ydinprosessit. Lopuksi tiedän tutkijoita, joiden mukaan kielen ydinprosessit muovautuvat yksinomaan kommunikaation vaatimusten mukaan. Hypoteesin puolesta ei ole olemassa empiiristä näyttöä. Päinvastoin, tunnetaan monia tapauksia, joissa ihmisen sosiaalisen vuorovaikutuksen taidot ovat pahasti häiriintyneet tai kehittyneet puutteellisesti kielen pintarakenteiden säilyessä ennallaan. Ihmisen kieli on yhdistelmä monia erilaisia kykyjä ja aivoprosesseja, eikä mikään niistä ole hallitsevampi tai ensisijaisempi muihin nähden. 1 Vargha-Khadem, F., Carr, L.J., Isaacs, E., Brett, E., Adams, C., & Mishkin, M. (1997). Onset of speech after left hemispherectomy in a nine-year-old boy. Brain 120, Aivojen kadonnut kieli

16 Matka klieliaivoihin