Нейробиологи обнаружили, что структуры тканей мозга связаны с уровнем владения языком у детей в 5-ти летнем возрасте.
Это перевод интерьвю журнала Sciencedaily С Джениффер Зук и Надин Гааб, учеными Бостонского университета. Оригинал можно прочитать здесь:
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210924182533.htm
Еще в утробе и сразу после рождения дети, начинают поглощать информацию из окружающей их среды и от взрослых, быстро обучаясь после рождения навыкам общения через крики, звуки, смех и другие формы детского лепета. Но вот вопрос – насколько речевые навыки зависят от способностей мозга, развивающихся в детстве, и как сильно речевое развитие зависит от окружающего пространства и среды, в которой дети вырастают?
Наблюдая за дюжиной детей в течении 5 лет исследователи из университета Бостона внимательно изучили связь между структурой мозга у детей в раннем детстве и способностью учить язык в молодом возрасте, а также то, до какой степени окружающая среда играет роль в развитии мозга и речевых способностей.
Новое исследование, описанное в журнале «Когнитивная нейробиология развития» обнаружило, что организационные пути мозга – могут оказаться основой для обучения детей языку в течении первого года жизни. Эти пути известные, как белое вещество мозга и они играют роль взаимосвязи между миллиардами нейронов, которые зовутся серым веществом, внутри мозговых тканей. Это позволяет обмениться сигналами для выполнения всех задач и функций, которые нам нужны, а также для биологических процессов, что поддерживают в нас жизнь.
«Полезная метафора, которая часто используется, для понимания этого процесса — белая материя – это скоростное шоссе, а серая материя – это точки назначения пути по этому шоссе» — утверждает нейробиолог и лицензированный логопед Дженнифер Зук Бостонского Университета, которая вела исследование. Зук, также работает в колледже здоровья и реабилитационных наук, по вопросам проблем, речи, языка, слуха. Она утверждает, что чем больше кто-то выполняет какую-то задачу, например, учит язык, тем сильнее пути в регионах мозга, ответственные за эту задачу, что позволяет информации течь более эффективно через «шоссе» белой материи. Недавние доказательства предполагают, что белая материя наиболее сильно завивается в течении первых 2-х лет жизни, согласно данным Зук.
В дополнение к развитию белого вещества, ученые давно знали, что окружающая среда также играет важную роль в формировании речевых навыков человека. Зук говорит «Много неопределенного остается в вопросе о том, природа или среда является доминирующей стороной в деле формирования белого вещества и того, как ребенок учиться общаться»
В своем исследовании Зук утверждает, что она с коллегами искала ответы на несколько определенных вопросов: Когда и до какой степени предопределенная структура мозга играет роль в развитии речи? Мозг развевается в тандеме с языком, является ли окружающая среда –связующим звеном, управляющим обоими процессами? До какой степени структура мозга в раннем детстве предопределяет успех детей в овладении речью?
Дабы найти ответы Зук и исследователь Бостонского детского госпиталя, а также главный автор исследования Надин Гааб, встречались с 40-ми семьями с детьми, чтобы сделать фото мозга детей используя магнитно-резонансную проекцию и собрали первую в своем роде информацию о развитии белого вещества. Это не простое дело, учитывая, что дети должны спать для того, чтобы можно было качественно зафиксировать активность мозга и его структуры с помощью магнитно-резонансной проекции.
«Это был такой веселый процесс, но он требовал терпения и спокойствия» — говорит Зук, которой пришлось овладеть мастерством укладывать детей от 4-18 месяцев спать, чтобы проводить процесс магнитно-резонансной проекции – ведь громкие звуки оборудования могут потревожить сон ребенка. «Немногие ученые стали бы использовать такой подходи в исследовании» – говорит она. «Дело в том, что магнитно-резонансная проекция использует очень шумное оборудование и иметь в качестве объектов исследования младенцев в естественном сне – это единственный, хотя и сложный способ реализовать такую непростую задачу».
Данная работа — это первый раз, когда ученые использовали МРП чтобы посмотреть на связи между структурой мозга и развитием речи полностью, т.е. рассматривали процесс от раннего детства до начала школы.
Один из важных путей, сформированный белым веществом, который смотрели исследователи с помощью МРП, называется дугообразный пучок, — он связывает 2 региона мозга ответственных за речь и понимание. Используя МРП ученые измерили глубину организации белого вещества смотря на то как обычная вода всасывается в ткань, тем самым фиксируя проходимость путей.
Пять лет спустя после первых исследований детей во сне с помощью МРП, Зук и ее сотрудники встретились с детьми и семьями снова, чтобы проверить речевые способности каждого ребёнка. Их прогресс отмечался в нескольких критериях – словарный запас, возможность определять звуки внутри отдельных слов и их возможности совмещать отдельные звуки вместе в единое слово.
Исходя из их находок, дети рождённые с большими индикаторами организации белой материи имели лучшие речевые навыки спустя 5 лет, предполагая что навыки общения могут быть сильно связаны со структурой мозга. Однако Зук утверждает – что это только первый кусочек очень сложной загадки.
Возможно индивидуальные различия в белом веществе, которые мы наблюдали в детстве, определялись комбинацией генетики и их окружения» утверждает она. «Но интересно думать, что определенные факторы могут привести к более эффективной организации белого вещества в раннем детстве».
Хотя результаты исследования и подразумевают биологический фундамент для образования речи, который формируется в раннем детстве «опыт и речевая среда затем выстраивает на этом фундаменте возможность ребенка использовать речь» — утверждает Зук.
Это означает, что во время первого года жизни ребенка «есть реальная возможность дать детям более богатую речевую среды и тем самым направить их к успеху в долгосрочной перспективе», по словам Зук.
Зук и ее коллеги, участвующие в исследовании планируют продолжить изучать взаимосвязи между средой и генетическими компонентами развития языка. Их цель – помочь родителями и воспитателям обнаружить ранние факторы риска в развитии речи у маленьких детей и выработать стратегию для усиления коммуникативных навыков на ранних этапах жизни.