Αριστερά στον εγκέφαλο: Το ημισφαίριο της γλώσσας

Επικοινωνούμε ανταλλάζοντας μηνύματα. Επικοινωνούμε λεκτικά ανταλλάζοντας γλωσσικά μηνύματα—ας αφήσουμε για λίγο στην άκρη τη μη λεκτική επικοινωνία (χειρονομίες, εκφράσεις του προσώπου, στάση του σώματος). Στον κύκλο της επικοινωνίας, κατανοούμε τα γλωσσικά μηνύματα του συνομιλητή μας και παράγουμε γλωσσικά μηνύματα, τα οποία κατανοεί με τη σειρά του ο συνομιλητής μας. Ανάλογα με το αν χρησιμοποιούμε φθογγογλώσσες ή νοηματικές γλώσσες, τα μηνύματα αυτά είναι ηχητικά κύματα που προσλαμβάνουμε με την ακοή ή αλληλουχίες χειρομορφών που προσλαμβάνουμε με την όραση. Επομένως, διακρίνουμε ένα κοινό υπόστρωμα: μια βασική αίσθηση (η ακοή ή η όραση) εξερευνά το περιβάλλον και προσλαμβάνει ερεθίσματα και μια βασική κινητική οδός (τα όργανα άρθρωσης ή τα χέρια) γίνεται το μέσο παραγωγής τέτοιων ερεθισμάτων.

Η επικοινωνία θεμελιώνεται σε μια σειρά πολύπλοκων νοητικών διεργασιών με συνδετικό κρίκο τον εγκέφαλο. Αφού προσλάβει το εισερχόμενο ερέθισμα, ο εγκέφαλος αναγνωρίζει ότι είναι γλωσσικό—και όχι, για παράδειγμα, περιβαλλοντικός θόρυβος—και το αναλύει με σκοπό να φτάσει στη σημασία του. Έτσι κατανοούμε τι μας λέει ο συνομιλητής ή η συνομιλήτριά μας. Για να απαντήσουμε, δημιουργούμε μια νέα σκέψη που θα μετασχηματιστεί σε λέξεις οργανωμένες με σωστή σειρά. Το εξερχόμενο αυτό γλωσσικό μήνυμα θα σταλεί στα όργανα άρθρωσης ή στα χέρια, για να γίνει αλληλουχία ηχητικών κυμάτων ή χειρομορφών. Και ο κύκλος συνεχίζεται.

Το πού και πώς επεξεργάζεται ο εγκέφαλος τη γλώσσα είναι το συναρπαστικό ερώτημα που έθεσε τον 19ο αιώνα ένας αναδυόμενος διεπιστημονικός κλάδος, η νευρογλωσσολογία. Πώς όμως γεννήθηκε αυτός ο κλάδος;
Ο εγκέφαλος ως κέντρο της γλώσσας

Ήδη στην αρχαιότητα οι γιατροί προσπάθησαν να προσδιορίσουν την πηγή της γλωσσικής ικανότητας του ανθρώπου. Η πρώτη μαρτυρία της ιδέας ότι ο εγκέφαλος είναι το κέντρο της γλώσσας υπάρχει στο ιατρικό κείμενο του αιγυπτιακού πάπυρου του Edwin Smith (17ος αιώνας π.Χ.). Ο συγγραφέας του παρατηρεί ότι βλάβη στον εγκέφαλο επηρεάζει τα υπόλοιπα όργανα του σώματος και επίσης ότι η απώλεια της γλώσσας οφείλεται σε κακά θεϊκά πνεύματα που εισβάλλουν στο κρανίο· έτσι, η απώλεια της γλώσσας θεραπευόταν με διάτρηση του κρανίου, για να απελευθερωθούν τα κακά πνεύματα!

Τον 5ο–4ο αιώνα π.Χ. ο Ιπποκράτης υποστήριξε ότι ο εγκέφαλος είναι το όργανο της ευφυΐας παρατηρώντας ότι οι γλωσσικές διαταραχές (δηλαδή, διαφόρων τύπων αφασίες) συνέπιπταν με βλάβη σε ένα από τα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου (π.χ. στο αριστερό) και με παράλυση της αντίθετης πλευράς του σώματος (π.χ. της δεξιάς πλευράς). Παράλληλα, η ιδέα του Πλάτωνα ότι τα διάφορα μέρη της ψυχής μπορούν να εντοπιστούν σε διαφορετικά σημεία του σώματος ενέπνευσε την αντίληψη περί εντοπισμού των ψυχολογικών και νοητικών λειτουργιών του ανθρώπου σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου με μια σχέση ένα προς ένα—μια αντίληψη που έμελλε να επιβιώσει μέχρι και τον 20ό αιώνα.

Επηρεασμένος από αυτή, ο Ηρόφιλος πρότεινε τον 4ο αιώνα π.Χ. ότι η ευφυΐα «κατοικεί» στις κοιλίες του εγκεφάλου, δηλαδή στις κοιλότητες στο κέντρο του εγκεφάλου που παράγουν το εγκεφαλονωτιαίο υγρό. Τον 2ο αιώνα μ.Χ., ο Κλαύδιος Γαληνός επέκτεινε την ιδέα του Ηρόφιλου υποστηρίζοντας ότι διαφορετικές ικανότητες «κατοικούν» σε διαφορετικά σημεία των κοιλιών του εγκεφάλου. Μέχρι τον 19ο αιώνα η εντοπιστική οπτική παρέμενε κυρίαρχη στην επιστημονική σκέψη και οι γλωσσικές διαταραχές αντιμετωπίζονταν ως διαταραχές της μνήμης προκαλούμενες από ζημιά στις κοιλίες του εγκεφάλου.
Η μεγάλη ανακάλυψη

Ο 19ος αιώνας καταγράφει μια επανάσταση στη γνώση μας για τη σχέση της γλώσσας με τον εγκέφαλο. Ενώ οι επιστήμονες είχαν αρχίσει πια να εντοπίζουν τις νοητικές διεργασίες στη φαιά ουσία—και όχι στις κοιλίες του εγκεφάλου—οι νευρολόγοι Pierre Paul Broca (1824–1880) και Karl Wernicke (1848–1905) δημοσίευσαν τις ριζοσπαστικές εργασίες τους. Παρατήρησαν συστηματικά την αλλαγή στη γλωσσική συμπεριφορά ασθενών μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο, σε συνδυασμό με τη μελέτη των εγκεφάλων τους κατά τη νεκροψία και, έτσι, παρείχαν τα πρώτα εμπειρικά δεδομένα για τις περιοχές του εξωτερικού εγκεφαλικού φλοιού που, όταν υποστούν βλάβη, οδηγούν σε γλωσσικές διαταραχές—τη γνωστή μας πια αφασία. Ταυτόχρονα, εγκαινίασαν τη μεθοδολογία που έμελλε να αξιοποιηθεί τις επόμενες δεκαετίες από τους πρώτους νευρογλωσσολόγους: συσχετίζοντας τις περιοχές της εγκεφαλικής βλάβης με το γλωσσικό έλλειμμα του ασθενούς μπορούσαν να συμπεράνουν ποιες εγκεφαλικές περιοχές είναι απαραίτητες στην επεξεργασία της γλώσσας.

Η «ιστορία των επαναστατικών ευρημάτων» αρχίζει με τον διάσημο ασθενή Louis Victor LeBorgne (1809–1861), ο οποίος μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο εμφάνισε επιλεκτική αδυναμία να παράγει σωστές προτάσεις, ενώ μπορούσε να καταλαβαίνει όλα όσα άκουγε και να επαναλαμβάνει μόνο τη συλλαβή tan. Ο Broca διέγνωσε αφασία, την οποία ονόμασε τότε αφημία (στα γαλλικά: aphémie). Μια σειρά ασθενών με παρόμοια συμπτώματα και παρόμοια βλάβη στον κατώτερο μετωπιαίο λοβό του αριστερού ημισφαιρίου τον οδήγησε τελικά να δημοσιεύσει το 1865 τη θεωρία του: η γλώσσα εντοπίζεται στο αριστερό ημισφαίριο και, συγκεκριμένα, το «κέντρο της φωνούμενης γλώσσας» βρίσκεται στον κατώτερο μετωπιαίο λοβό—η περιοχή αυτή θα ονομαζόταν τιμητικά περιοχή Broca.

Εννιά χρόνια αργότερα, ο Wernicke ανακάλυψε ότι βλάβη σε μια δεύτερη περιοχή προκαλούσε στους ασθενείς απώλεια της ικανότητας κατανόησης της γλώσσας, ενώ διατηρούσαν την ικανότητά τους να παράγουν λόγο ανέπαφη. Η ευρεία αυτή περιοχή, η περιοχή Wernicke, κάλυπτε το οπίσθιο μέρος του ανώτερου κροταφικού λοβού μαζί με μέρη του κατώτερου βρεγματικού λοβού (τμήματα της υπερχείλιας και γωνιώδους έλικας).
Το παραδοσιακό μοντέλο γεννιέται

Στα τέλη του 19ου αιώνα οι επιστήμονες είχαν ήδη ανακαλύψει δύο περιοχές του εξωτερικού εγκεφαλικού φλοιού που είναι υπεύθυνες για τη γλώσσα. Στόχος τους όμως είναι ένα μοντέλο που να περιγράφει όσο το δυνατό πληρέστερα τις εγκεφαλικές δομές που υποστηρίζουν τη διαδικασία της επικοινωνίας—με άλλα λόγια, τον κύκλο από την κατανόηση στην παραγωγή γλώσσας—και επίσης να προβλέπει όλους τους τύπους αφασίας, ανάλογα με το σημείο της βλάβης.

Έτσι, το 1874 ο Wernicke παρουσιάζει το πρώτο μοντέλο της γλώσσας στον εγκέφαλο. Η περιοχή Wernicke είναι υπεύθυνη για τις ακουστικές λεξιλογικές αναπαραστάσεις και την κατανόηση του εισερχόμενου ερεθίσματος, ενώ στην περιοχή Broca βρίσκονται οι κινητικές αναπαραστάσεις της γλώσσας που χρειάζεται κανείς για να παράγει λόγο. Οι πληροφορίες μεταδίδονται από την περιοχή Wernicke στην περιοχή Broca μέσω της τοξοειδούς δέσμης, μιας δέσμης νευρωνικών ινών που ενώνει τις δύο περιοχές. Έντεκα χρόνια μετά, ο φυσικός Ludwig Lichtheim (1845–1928) προσέθεσε στο μοντέλο ένα τρίτο κέντρο, το εννοιολογικό κέντρο, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη σημασιολογική ερμηνεία του εισερχόμενου ερεθίσματος και για τη δημιουργία νέων σκέψεων που γίνονται μετά εξερχόμενος λόγος. Ο Lichtheim όμως δεν προσδιόρισε ποτέ την εγκεφαλική περιοχή αυτού του κέντρου.
«Ο Broca και ο Wernicke είναι νεκροί»

Σχεδόν εκατό πενήντα χρόνια μετά, οι νευρογλωσσολόγοι αναγνωρίζουμε ακόμα τη συνεισφορά του παραδοσιακού μοντέλου των Broca, Wernicke και Lichtheim στη θεμελίωση του κλάδου. Η πλευρίωση της γλώσσας στο κυρίαρχο ημισφαίριο, δηλαδή το αριστερό για τους δεξιόχειρες (95–97% του πληθυσμού) και το δεξί για τους αριστερόχειρες (3–5% του πληθυσμού) δύσκολα αμφισβητείται πια.

Ωστόσο, αμφισβητούμε την επάρκεια του μοντέλου να απαντήσει συνολικά στο ερώτημα για το ποιες εγκεφαλικές περιοχές συμμετέχουν στην επεξεργασία της γλώσσας. Ο δυϊσμός κινητικής–ακουστικής περιοχής δεν είναι αρκετός για την πολυπλοκότητα που τη χαρακτηρίζει. Η εγκεφαλική επεξεργασία της γλώσσας φαίνεται να ξεδιπλώνεται σε πολλά επίπεδα (φωνητική–φωνολογία, προσωδία, σύνταξη και σημασία) και να απαιτεί ένα πολυπλοκότερο νευρωνικό δίκτυο, το οποίο όμως καλύπτεται εν μέρει από τα δύο μεγάλα κέντρα του μοντέλου.

Ταυτόχρονα, το παραδοσιακό μοντέλο αγνοεί εντελώς τη συνεισφορά των εσωτερικών (υποφλοιικών) δομών του εγκεφάλου και δεν μας δίνει καμιά πληροφορία για τη χρονική σειρά των διαδικασιών, δηλαδή για το πότε αντιδρά η κάθε περιοχή, όταν ο εγκέφαλος επεξεργάζεται το γλωσσικό υλικό σε πραγματικό χρόνο. Η ραγδαία τεχνολογική εξέλιξη της απεικόνισης της εγκεφαλικής δραστηριότητας μάς δίνει σήμερα μοναδικές δυνατότητες να μελετήσουμε τόσο το πού όσο και το πότε συμβαίνουν οι γλωσσικές διεργασίες στον ζωντανό εγκέφαλο σε πραγματικό χρόνο.
Βενέδικτος Βασιλείου, M.Sc.
vassileiou@cbs.mpg.de
Γλωσσολόγος, υποψήφιος διδάκτορας Νευρογλωσσολογίας
Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences,
Τμήμα Νευροψυχολογίας, Λειψία, Γερμανία
*Ακολουθήστε μας στο @glossoskopio (Twitter) και στο Γλωσσοσκόπιο («Η Σημερινή») (Facebook)