Cercetătorii din domeniul neuroştiinţelor au descoperit că aria lui Broca constă de fapt din două subunităţi, fiecare dintre acestea având propria funcţie. Una are rol în procesarea limbajului, iar cealaltă se pare că participă la funcţiile cognitive generale.
În urmă cu un secol şi jumătate, fizicianul francez Pierre Paul Broca a descoperit că pacienţii cărora le-a fost afectat lobul frontal nu puteau să pronunţe mai mult decât câteva cuvinte. Numită ulterior aria lui Broca, această regiune este considerată esenţială pentru vorbire şi pentru unele aspecte ale înţelegerii limbajului.
Cu toate acestea, în ultimii ani neurocercetătorii au observat prezenţa unei activităţi la nivelul ariei lui Broca, atunci când oamenii execută sarcini cognitive care nu au nimic în comun cu limbajul, cum ar fi rezolvarea unor probleme de matematică sau stocarea de informaţii în memoria de lucru. Aceste constatări au stimulat apariţia unor controverse vizavi de rolul ariei lui Broca. Întrebarea care ia naştere este dacă aria lui Broca îndeplineşte un rol specific, legat eminamente de limbaj sau dacă deţine un rol mai general în cogniţie.
Un nou studiu de la MIT ar putea ajuta la soluţionarea acestei probleme mai vechi. Cercetătorii conduşi de Nancy Kanwisher, profesor Walter A. Rosenblith de neuroştiinţă cognitivă, au constatat că aria lui Broca este de fapt alcătuită din două subunităţi distincte. Una dintre acestea are rol selectiv în procesarea limbajului, iar cealaltă face parte dintr-o reţea care se întinde în tot creierul şi care pare să acţioneze ca o unitate centrală de procesare pentru funcţiile cognitive generale.
"Cred că am dovedit într-un mod destul de convingător că există două regiuni distincte pe care nu ar trebui să le considerăm ca fiind o singură regiune şi probabil nu ar trebui să vorbim despre "aria lui Broca", deoarece aceasta nu este o unitate funcţională", afirmă Evelina Fedorenko, cercetătoare în laboratorul Kanwisher şi autorul principal al studiului care a fost publicat recent în revista Current Biology.
Kanwisher şi Fedorenko sunt membri ai Departamentului de Ştiinţe Cognitive ale Creierului din cadrul MIT şi Institutului McGovern pentru Cercetări în domeniul Creierului. John Duncan, profesor de Neuroştiinţe la Centrul de Ştiinţe Cognitive şi ale Creierului din cadrul Consiliului pentru Cercetări Medicale din Marea Britanie, este, de asemenea, autor al lucrării.
Un rol general
Aria lui Broca este localizată la nivelul cortexului inferior stâng, deasupra şi în spatele ochiului stâng. Pentru acest studiu cercetătorii şi-au propus să evidenţieze funcţiile secţiunilor distincte din aria lui Broca prin efectuarea unei serii de RMN-uri în timp ce subiecţii îndeplinesc diferite activităţi cognitive.
Pentru a localiza zone specifice implicate în limbaj cercetătorii au cerut subiecţilor să citească fie propoziţii care au sens, fie secvenţe care nu reprezentau cuvinte propriu-zise. Un subgrup aparţinând ariei Broca s-a activat mai mult atunci când subiecţii au procesat propoziţii cu sens decât atunci când au trebuit să interpreteze secvenţe fără sens.
Cercetătorii au măsurat apoi activitatea cerebrală în timp ce subiecţii au efectuat versiuni uşoare şi dificile ale funcţiilor cognitive generale precum rezolvarea unor probleme de matematică sau reţinerea în memorie a unui set de locaţii. Anumite porţiuni din aria Broca se activează în timpul versiunilor mai solicitante ale acestor sarcini. Cu toate acestea, decisiv este faptul că aceste regiuni erau distincte spaţial de regiunile implicate în limbaj.
Aceste date le-au permis cercetătorilor să separe pentru fiecare subiect două regiuni distincte ale zonei lui Broca, una selectiv implicată în limbaj, cealaltă implicată în răspunsul la funcţiile cognitive solicitante. Regiunea generală împrejmuieşte regiunea pentru limbaj, dar forma exactă şi localizarea graniţelor dintre cele două variază de la persoană la persoană.
Aria lui Broca care are funcţie generală pare să facă parte dintr-o reţea mai extinsă numită uneori reţeaua cererilor multiple, care este activă atunci când creierul abordează o sarcină solicitantă care necesită un grad mare de concentrare. Această reţea este distribuită de-a lungul lobilor frontal şi parietal, la nivelul ambelor emisfere cerebrale, şi toate componentele acesteia par să comunice între ele. Secţiunea cu rol selectiv în procesarea limbajului pare, de asemenea, să fie parte dintr-o reţea mai amplă dedicată procesării limbajului, răspândită la nivelul emisferei cerebrale stângi.
Cartografierea funcţiilor ariei lui Broca
Aceste constatări oferă dovezi că aria lui Broca nu ar trebui să fi considerată ca având funcţionalitate uniformă, afirmă Peter Hagoort, profesor de Neuroştiinţă cognitivă la Radboud University din Nijmegen, în Olanda. Hagoort, care nu a fost implicat în studiu, adaugă faptul că sunt necesare eforturi suplimentare pentru a determina dacă zonele specifice procesării limbajului ar putea fi, de asemenea, implicate în alte aspecte ale funcţiei cognitive. "De exemplu, regiunea cu rol selectiv în procesarea limbajului ar putea fi implicată în percepţia muzicii, aspect care nu a fost studiat în cadrul studiului de faţă", afirmă el.
Cercetătorii încearcă în prezent să determine modul în care componentele regiunii implicate în limbaj şi cele ale reţelei fronto-parietale comunică la nivel intern, dar şi cum cele două reţele comunică între ele. De asemenea, ei speră să investigheze suplimentar funcţiile celor două componente ale regiunii lui Broca.
"În cadrul studiilor pe care urmează să le efectuăm în viitor ar trebui să examinăm acele sub-regiuni separate şi să încercăm să le caracterizăm în funcţie de contribuţia lor la diverse procese de procesare a limbajului şi în funcţie de alte procese cognitive", afirmă Fedorenko.
Echipa colaborează şi cu cercetători de la Massachusetts General Hospital pentru a studia pacienţii care suferă de o afecţiune neurodegenerativă care conduce treptat la pierderea abilităţii de a vorbi şi de a înţelege limbajul. Această afecţiune, cunoscută sub numele de afazie primară progresivă, pare să afecteze selectiv reţeaua implicată în procesarea limbajului, inclusiv componenta pentru limbaj a ariei lui Broca.
Cercetările au fost finanţate de către Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health şi Human Development, Fundaţia Medicală Ellison şi de U.K. Medical Research Council.
Traducere realizată de Ecaterina Pavel după brocas-area-multiple-roles.
