Исследование с участием тех, кто впервые изучает японский язык, показало, как изменяется активность мозга всего через несколько месяцев изучения нового языка. Результаты показывают, что изучение нового языка вначале повышает мозговую активность, которая затем снижается по мере улучшения языковых навыков.
"В первые несколько месяцев вы можете количественно измерить улучшение языковых навыков, отслеживая активацию мозга," сказал профессор Куниёси Л. Сакаи, нейробиолог из Токийского университета и первый автор исследования, недавно опубликованного в Frontiers in Behavioral Neuroscience.
Исследователи наблюдали за 15 добровольцами, когда они переезжали в Токио, и проходили вводные уроки японского языка не менее трех часов каждый день. Все добровольцы были носителями европейских языков в возрасте от 20 лет, которые ранее изучали английский в детстве или подростковом возрасте, но не имели опыта изучения японского языка или поездок в Японию.
Добровольцы прошли тесты на чтение и аудирование с несколькими вариантами ответов после как минимум восьми недель занятий и снова через шесть-четырнадцать недель. Исследователи решили оценить только "пассивный" языковые навыки чтения и аудирования, потому что они могут быть оценены более объективно, чем "активный" навыки письма и разговора. Добровольцы находились внутри сканера магнитно-резонансной томографии (МРТ) во время прохождения тестов, чтобы исследователи могли измерить локальный кровоток вокруг областей своего мозга, индикатор активности нейронов.
"Проще говоря, есть четыре области мозга, специализирующиеся на речи. Даже на родном, втором или третьем языке ответственность несут одни и те же регионы," сказал Сакаи.
Эти четыре области – центр грамматики и область понимания в левой лобной доле, а также области обработки слуха и словарный запас в височно-теменной доле. Кроме того, области памяти гиппокампа и области зрения мозга, затылочные доли, также становятся активными, чтобы поддерживать четыре области, связанные с языком, во время прохождения тестов.
Во время начальных тестов на чтение и аудирование в этих областях мозга добровольцев наблюдалось значительное увеличение кровотока, что показало, что добровольцы усердно думали, чтобы распознать символы и звуки незнакомого языка. Добровольцы набрали около 45% точности в тестах на чтение и 75% точности в тестах на слушание (случайное угадывание в тестах с множественным выбором дало бы 25% точность).
Исследователи смогли различить две части гиппокампа во время прослушивания. Наблюдаемый паттерн активации соответствует ранее описанным ролям переднего гиппокампа в кодировании новых воспоминаний и заднего гиппокампа в воспроизведении сохраненной информации.
На втором тесте несколько недель спустя результаты добровольцев по тесту чтения улучшились в среднем до 55%. Их точность в тестах на аудирование не изменилась, но они быстрее выбирали ответ, который исследователи интерпретировали как улучшенное понимание.
Сравнивая результаты первого теста со вторым, после дополнительных недель исследования исследователи обнаружили снижение активации мозга в центре грамматики и области понимания во время тестов на слух, а также в визуальных областях затылочных долей во время тестов на чтение.
"Мы ожидаем, что после успешного изучения языка активация мозга снизится, потому что для его понимания не требуется так много энергии," сказал Сакаи.
Примечательно, что во время второго теста на слушание у добровольцев была немного увеличена активация области слуховой обработки их височных долей, вероятно, из-за улучшения "голос разума" во время слушания.
"Новички не усвоили звуковые паттерны нового языка, поэтому не могут удерживать в памяти и хорошо их представлять. Они все еще тратят много энергии на распознавание речи в отличие от букв или грамматических правил," сказал Сакаи.
Этот паттерн активации мозга – резкое начальное повышение на этапе обучения и снижение по мере успешного усвоения и закрепления нового языка – может дать экспертам в области нейробиологии языка биометрический инструмент для оценки учебных программ для изучающих язык или, возможно, для людей, восстанавливающих навыки. языковые навыки, утраченные после инсульта или другой черепно-мозговой травмы.
"В будущем мы сможем измерять активацию мозга, чтобы объективно сравнивать различные методы изучения языка и выбирать более эффективный метод," сказал Сакаи.
До тех пор, пока не будет найден идеальный метод, исследователи из UTokyo рекомендуют изучать язык в естественной среде в стиле погружения, например, учеба за границей, или любым способом, который одновременно активирует четыре языковых региона мозга.
Этот паттерн активации мозга с течением времени в мозге отдельных добровольцев отражает результаты предыдущих исследований (см. Рисунок 3E в журнале Science DOI: 10.1126 / наука.1113530), где Сакаи и его сотрудники работали с носителями японского языка в возрасте 13-19 лет, которые изучали английский язык на стандартных уроках в токийской государственной школе. Шесть лет обучения, по-видимому, позволили 19-летним подросткам достаточно хорошо понять второй язык, чтобы уровни активации мозга снизились до уровней, аналогичных уровням их родного языка.
Недавнее исследование подтвердило, что тот же паттерн активации мозга изменяется всего за несколько месяцев, а не лет, что потенциально может послужить стимулом для всех, кто хочет выучить новый язык во взрослом возрасте.
"У всех нас один и тот же человеческий мозг, поэтому мы можем выучить любой естественный язык. Мы должны попытаться обмениваться идеями на нескольких языках, чтобы улучшить коммуникативные навыки, а также лучше понять мир – расширить представления о других людях и о будущем обществе," сказал Сакаи.