A csecsemők és kisgyerekek agya olyan szuperképességekkel rendelkezik, amiket később elveszítünk – állítják a Georgetown Egyetem Orvosi Központjának idegtudósai. Míg a felnőttekben a legtöbb körülírt funkció az egyik vagy másik agyfélteke meghatározott régiójához kötődik, a gyerekek ugyanazon feladat megoldásához jobb és bal agyféltekéjüket egyaránt használják.

Az Egyesült Államok Tudományos Akadémiájának folyóiratában, a Proceedings of the National Academy of Sciences-ben (PNAS) publikált tanulmány egy konkrét funkcióra, a nyelvhasználatra fókuszál, fő megállapítása pedig az, hogy a nyelv megértése – pontosabban a hallott mondatok értelmezése – a gyerekek mindkét agyféltekéjét mozgósítja. Az eredmény egybecseng a Georgetown neurológia professzora, Elissa L. Newport által vezetett korábbi kutatások következtetéseivel.

„Ez igazán jó hír azoknak a gyerekeknek, akik valamilyen okból agyi sérülést szenvedtek – emeli ki Newport, aki egyben Georgetown Egyetem és a MedStar Nemzeti Rehabilitációs Hálózat által közösen működtetett Center for Brain Plasticity and Recovery (Központ az Agyi Plaszticitás és Gyógyulás Kutatásáért) igazgatója. – A két agyfélteke együttes használata lehetőséget ad az idegi sérülés során elvesztett terület kompenzációjára. Ha például a bal agyféltekét újszülöttkori stroke sújtaná – ami közvetlenül a születés után fordulhat elő –, a gyerek a jobb agyféltekéje segítségével fogja elsajátítani a nyelvhasználatot. Az egyik agyféltekére korlátozódó cerebrális parézissel [mozgáskiesést okozó agysérüléssel] született gyerekek kialakíthatják a szükséges kognitív képességeiket a másik agyféltekében. Kísérleteink arra világítanak rá, hogy ez miként lehetséges."

A tanulmány olyan rejtélyt old meg, amely régóta foglalkoztatta a klinikusokat és idegtudósokat – mondta el Newport. Hosszú ideje ismert, hogy a felnőtteknél – csaknem kivétel nélkül – a mondatfeldolgozás egyedül a bal agyféltekében lehetséges, ahogy azt az agyi képalkotó eljárások és a bal agyféltekei stroke-ot elszenvedett páciensek nyelvi zavarai egyaránt bizonyítják.

Ez azt sugallja, hogy a korai életszakaszban a nyelvi funkció még megoszlik a két agyfélteke között. A hagyományos képalkotó eljárások mindeddig mégsem derítettek fényt erre a sajátosságra. „Nem volt világos, hogy a nyelv erős bal oldali dominanciája már születéskor fennáll, vagy fokozatosan alakul ki a fejlődés során" – magyarázza Newport.

Kisebbeknél mindkét félteke aktív

Most a funkcionális MRI (fMRI)-felvételek komplexebb elemzésével a kutatók megállapították, hogy a felnőttekre jellemző bal-jobb specializációs mintázat a kisgyerekeknél még nem figyelhető meg, így a korai fejlődés során mindkét félteke részt vesz a nyelvi feldolgozásban. Azok az agyi hálózatok, amelyek egyik vagy másik agyféltekéhez kötik a különböző feladatokat, elkezdenek ugyan kialakulni a gyerekekben, de a fejlődésük csak 10-11 éves kor körül zárul le.

A kutatásban összesen 39 egészséges, 4 és 13 év közötti gyerek vett részt. Őket egy másik intézményben, a Children's National Medical Centerben vizsgálták a Newport csoportjával együttműködő kutatóorvosok, William D. Gaillard és Madison M. Berl. Newport laboratóriumában 14 felnőtt résztvevőn hajtottak végre vizsgálatokat, majd elvégezték a gyerekek és a felnőttek eredményeinek összehasonlító elemzését. A résztvevők egy jól ismert mondatértési feladatot kaptak, s ennek megoldása közben mindegyikük fMRI aktivációs mintázatát nyomon követték a két agyféltekében. A kutatók a 4-6, 7-9, 10-13 és 18-29 évesek korcsoportjait hasonlították össze a nyelv által aktivált agyterületek elhelyezkedése szempontjából. Az elemzés kimenete minden voxelre (térbeli pixelre, tehát az agy egy kicsiny térfogatára) nézve azon résztvevők százalékos aránya volt, akiknél a nyelvi feldolgozás az adott voxelben számottevő aktivációt eredményezett. Egy további, teljes agyra kiterjedő elemzés pedig azokat az agyterületeket volt hivatott felderíteni, amelyeknek nyelvi aktivációja életkorfüggést mutatott.

Az eredmények azt mutatták, hogy noha csoportszinten már a kisgyerekeknél is jelentkezik a nyelvi aktiváció bal oldali túlsúlya,

(Felnőttekben ugyanezek a területek egészen másféle feladatok megoldása közben, például a hanghordozással kifejezett érzelmek feldolgozásakor aktiválódtak. A kisgyerekekben mindkét agyfélteke vonatkozó területei részt vettek a beszéd mind értelmi, mind érzelmi tartalmának feldolgozásában.)

Newport úgy véli, hogy „a mondatfeldolgozási feladatban a jobb agyféltekei aktiváció magasabb szintje, valamint ennek az aktivációnak a lassú lecsengése a fejlődés során nem pusztán a mondatmegértési stratégiák életkorfüggő változását, hanem a nyelvi funkciók idegrendszeri elosztásának változását is tükrözi". A kutatónő szerint ha a csoportjának módja lenne még kisebb gyerekekkel elvégezni ugyanezt az elemzést, „a jobb agyféltekének még annál is nagyobb mértékű funkcionális részvételét tapasztalnánk a nyelvi feldolgozásban, mint amit a legfiatalabb résztvevőink, a 4-6 évesek körében láttunk".

– foglalta össze Newport.

Az elmélet további körüljárása érdekében a kutatónő és csoportja most olyan tizenévesekkel és fiatal felnőttekkel foglalkozik, akik születésükkor súlyos bal agyféltekei stroke-ot szenvedtek.