Luisteren en lezen roepen vrijwel identieke hersenactiviteit op
Of de woorden van een verhaal nu afkomstig zijn van luisteren of lezen, volgens nieuw onderzoek lijken de hersenen dezelfde gebieden te activeren om hun semantiek of betekenis weer te geven.
Met behulp van gedetailleerde hersenscans hebben wetenschappers van de University of California (UC), Berkeley, interactieve 3D-semantische kaarten gemaakt die nauwkeurig kunnen voorspellen welke delen van de hersenen zullen reageren op bepaalde categorieën woorden.
Toen ze de semantische hersenkaarten voor luisteren en lezen vergeleken, ontdekten de onderzoekers dat ze bijna identiek waren.
Het lijkt erop dat de weergave van betekenis door de hersenen niet afhangt van welk zintuig de woorden verwerft die deze overbrengen.
Een recent Journal of Neuroscience paper beschrijft hoe het team tot deze conclusie kwam.
De bevindingen leveren nieuwe inzichten op in de complexe hersenactiviteit van begrip. Ze moeten ook het begrip van taalverwerkingsproblemen zoals dyslexie verbeteren.
"In een tijd waarin meer mensen informatie opnemen via audioboeken, podcasts en zelfs audioteksten", zegt hoofdonderzoeksauteur Fatma Deniz, een postdoctoraal onderzoeker neurowetenschappen aan UC, Berkeley, "toont ons onderzoek aan dat, of ze nu luisteren naar of als ze hetzelfde materiaal lezen, verwerken ze semantische informatie op dezelfde manier. "
3D semantische kaarten
Om de 3D semantische hersenkaarten te maken, nodigde het team vrijwilligers uit om naar dezelfde verhalen te luisteren en deze te lezen, terwijl ze gedetailleerde functionele MRI-scans van hun hersenen opnamen.
Met de scans konden de onderzoekers de hersenactiviteit volgen door de bloedstroom in verschillende delen van de hersenen te meten.
De onderzoekers vergeleken de hersenactiviteit met tijdgecodeerde transcripties van de verhalen. Op die manier konden ze zien welk deel van de hersenen op elk woord reageerde.
Ze gebruikten ook een computerprogramma om de duizenden woorden in de verhalen toe te wijzen aan semantische categorieën. De woorden 'kat', 'vis' en 'beer' behoren bijvoorbeeld allemaal tot de categorie 'dier'.
Vervolgens bracht het team met behulp van een tool genaamd "voxelwise-codering" de semantische categorieën in kaart met de bijbehorende geactiveerde gebieden op de hersenschors. Dit is de buitenste laag van de hersenen, die zich bezighoudt met motorische en sensorische informatie.
De kaarten zien eruit als levendige kleurvlakken die op de hersenschors fladderen. Verschillende kleurvlakken vertegenwoordigen verschillende woordcategorieën.
De onderzoekers waren verrast toen ze ontdekten dat de kaarten voor luisteren en lezen bijna identiek waren, vooral omdat ze zoveel hersenregio's bevatten. Ze verwachtten dat lezen en luisteren semantische informatie anders zou verwerken.
Mogelijke toepassingen van semantische kaarten
De onderzoekers voorzien dat de bevindingen van het onderzoek helpen om meer inzicht te krijgen in hoe de hersenen taal verwerken.
De semantische kaarten kunnen ook helpen bij het bestuderen van gezonde mensen en mensen met aandoeningen die de hersenfunctie beïnvloeden, zoals beroerte, epilepsie en verwondingen die spraak kunnen verstoren.
Deniz suggereert dat de kaarten ook nieuwe inzichten kunnen geven in dyslexie, een veel voorkomende neurologische aandoening die het leesvermogen aantast.
Dyslexie ontstaat door een verschil in hersenbedrading en heeft geen invloed op de intelligentie. De meeste mensen met dyslexie kunnen leren lezen met het juiste onderwijs.
Volgens de International Dyslexia Association heeft ongeveer 1 op de 10 mensen dyslexie, hoewel velen geen diagnose of enige hulp hebben gekregen.
"Als we in de toekomst", suggereert Deniz, "ontdekken dat het dyslectische brein een rijke semantische taalweergave heeft bij het luisteren naar een audioboek of een andere opname, zou dat meer audiomateriaal in de klas kunnen brengen."
Ze ziet ook dat de kaarten nuttig zijn bij het begrijpen van auditieve verwerkingsstoornissen. Mensen met deze aandoeningen kunnen de fonemen of subtiele klankverschillen in woorden niet onderscheiden. Ze kunnen bijvoorbeeld geen onderscheid maken tussen 'kat' en 'vleermuis'.
"Het zou erg nuttig zijn om de luister- en lees semantische kaarten te kunnen vergelijken voor mensen met een auditieve verwerkingsstoornis."
Fatma Deniz
