Snabba fakta:
- forskare har länge vetat att Brocas område, i frontal cortex, spelar en kritisk roll för att sätta våra tankar i ord, men dess exakta roll var osäker i 150 år.
- med hjälp av en teknik för att exakt kartlägga hjärnaktivitet spårade forskarna flödet av tal genom hjärnan och fann att Brocas område är mest aktivt strax innan ord talas.,
- Brocas område är en nyckelkomponent i ett komplext talnätverk som interagerar med flödet av sensorisk information från den temporala cortexen, utarbetar en plan för att tala och överföra den planen tillsammans med motorbarken, som styr rörelserna i munnen.
vad händer i hjärnan hos en skådespelare som reciterar Hamlets ”att vara eller inte vara” soliloquy eller av personen bredvid dig vid lunch säger, ”Vänligen skicka saltet”?, I 150 år har forskare känt att en hjärnregion som kallas Brocas område spelar en nyckelroll i talproduktionen, men exakt vad den gör och hur den gör det har varit ett mysterium. Nu visar en studie utförd vid Johns Hopkins University School of Medicine med inspelningar från hjärnans yta — gjorda mellan kirurgiska ingrepp för att behandla epileptiska anfall — att Brocas område är aktivt tidigt i processen att bilda meningar och slutar sitt arbete innan ett ord faktiskt talas, vilket är tidigare än man tidigare trodde.,
om processen att tala är som en produktion av Shakespeares Hamlet, misstänkte forskare en gång att Brocas område kan vara en detaljorienterad regissör, som kontrollerade exakt hur en skådespelare uttalar varje rad. Men forskningen, publicerad Feb. 17 i Proceedings of the National Academy of Sciences, föreslår Broca område kan skriva manus-organisera strängen av ljud som uttrycker dramatiker idéer.,
denna nya insikt om Brocas område, som ligger i frontal cortex ovanför och bakom vänstra ögat, kan i slutändan gynna behandlingen av språkförluster på grund av stroke, epilepsi och hjärnskador, säger Nathan E. Crone, MD, docent i neurologi vid Johns Hopkins och den ledande författaren till studien. Crone är en av pionjärerna i den teknik som forskarna använde, som fångar tidpunkten och placeringen av hjärnaktivitet i skarp detalj.,
”vi var intresserade av att studera hur information flyter genom hjärnan under tal”, säger Crone, ” och i den här studien kunde vi för första gången spela in mycket exakt tidpunkten för aktivering av olika centra i hjärnan under olika språkuppgifter. Brocas område har alltid betraktats som mycket viktigt för talartikeln, men hittills var dess exakta roll oklart., Vi fann att Brocas område i stället för att utföra artikuleringen av tal utvecklar en plan för artikulering och övervakar sedan vad som sägs för att korrigera fel och göra justeringar i talflödet. ”
Crone och hans medförfattare arbetade med sju patienter med epilepsi som fick behandling för anfall på Johns Hopkins Hospital. Experimentet utfördes medan patienter genomgick hjärnkartläggning för att fastställa den exakta platsen där varje patients anfall uppstod., I denna process placerade läkare elektroder på flera ställen på ytan av cortex, inklusive Brocas område, och registrerade den elektriska aktiviteten som ägde rum på varje plats. Eftersom signalerna plockades upp direkt på cortex, var de fria från problem som kan påverka inspelningar gjorda i hårbotten.
patienterna är alert och interagerar med det medicinska teamet under denna intrakraniella kartläggning. Under pauser i kartläggningen bad en experimenterare varje patient att läsa eller lyssna på ett stavelseord och upprepa det högt., Testet inkluderade riktiga ord, till exempel ” bok ”och nonsensord, som” yode.”Brocas område var mest aktivt strax innan orden talades, men dess aktivitet minskade medan patienterna talade, fann forskarna. Inspelningen visade att Brocas område var mest aktivt och var aktivt längst när patienterna ombads att uttala nonsensord — ett tecken på att Brocas område måste arbeta hårdare för att bearbeta dessa okända ljud.,
Brocas område verkar fungera som en mellanhand mellan den tidsmässiga cortexen, som organiserar inkommande sensorisk information och motorbarken, som utför rörelserna i munnen, fann forskarna. ”Broca’ s area stängs av under själva förlossningen tal, men det kan vara aktiv under samtalet som en del av planering för framtiden ord och hela meningar”, säger huvudförfattaren Adeen Flinker, nu en postdoktoral forskare vid New York University som gjorde forskningen samtidigt som han var en Ph. D. student vid University of California, Berkeley.,
Flinker säger att neuroforskare traditionellt har organiserat hjärnans språkcenter i två huvudområden: en för att uppfatta tal och en för att producera tal. ”Detta nya fynd hjälper oss att gå mot en mindre dikotomös syn, där Brocas område inte bara är ett centrum för talproduktion utan snarare ett kritiskt område för att integrera och samordna information över hjärnregioner.,”
Övriga medförfattare är Anna Korzeniewska och Piotr Franaszczuk av Johns Hopkins; Robert Knight och Avgusta Shestyuk av University of California, Berkeley, och Nina Dronkers på Veterans Affairs Norra Kalifornien Hälso-och Sjukvården. Forskningen finansierades av National Institute of Neurological Disorders and Stroke och Nielsen Corporation.
