Forfattere
At tale er så vigtig en del af vores liv. Vi bruger det til at kommunikere med vores familier, venner og endda vores kæledyr! Ikke alene taler vi meget, men vi er også meget gode til det. Sunde talere kan sige 2-3 ord i sekundet og producerer normalt kun en fejl for hvert 1.000 ord. For at begrænse antallet af fejl, vi laver, overvåger vi hele tiden vores egen tale. Mens det er nemt at tale, er den hjerneproces, der overvåger vores egen tale, ret kompleks. I denne artikel skitserer vi processen med at vælge et ord, forstå, hvad der sker, når der laves en talefejl, og hvad der kan ske, hvis de dele af hjernen, der er ansvarlige for at overvåge talen, bliver beskadiget.
Vi taler hver dag. Vi taler med vores forældre, vores venner og endda vores kæledyr! Sunde, flydende talere kan sige 2-3 ord i sekundet, som er udvalgt fra titusindvis af ord i hjernens hukommelsesordbank – som indeholder over 50.000 ord hos voksne! Men nu og da glider vores tunge, og vi laver talefejl. Heldigvis sker det kun ca. en gang for hvert 1.000 ord, vi siger [1]. Processen med at fange fejl og korrigere os selv, når vi taler, er mere kompliceret, end det ser ud til. Tag for eksempel at navngive et billede af en ko. Når vi tænker på en ko, tænker vi som regel på et pattedyr, der lever på en gård og laver mælk. Selvom ordet “ko” falder os ind, er det ikke sikkert, at det er det eneste ord. Vi kommer måske til at sige ordet “hest” ved et uheld. Den menneskelige hjerne har mekanismer på plads, der hjælper os med hurtigt at indse, hvornår vi er ved at begå en fejl. Forskere, der studerer, hvordan vi taler, kalder denne form for kontrol speech monitoring, før vi kan forstå, hvordan vi præcist overvåger vores tale, skal vi lige se på, hvad der sker i hjernen, når vi vil tale.
Når vi vil sige et ord som “ko”, er vi først nødt til at tænke på de begreber, der knytter sig til ordet, såsom “gård”, “mælk” og “pattedyr”. Men de begreber, der er forbundet med “ko”, kan også være forbundet med andre ord. Vi kan også tænke på en hest, kat, ged eller gris, når vi tænker på de samme begreber (figur 1). Ordrepræsentationerne for alle disse andre dyr og de relaterede begreber er alle aktive i hjernen, når vi vil sige “ko”, hvilket kan gøre det svært for os at vælge det rigtige ord. Når vi så skal sige ordet højt, skal vi have adgang til lydrepræsentationerne (kaldet phonemes), der svarer til de ord, vi ønsker at sige. Alt dette sker meget hurtigt i vores hjerner, hver gang vi taler!
Men taleproduktion er ikke perfekt. Vi begår alle fejl, når vi taler, især når der er modstridende beskeder i vores hjerne om, hvilke ord- eller lydvalg der er korrekte. Ethvert af de trin, vi lige har beskrevet, kan gå galt og føre til alle mulige talefejl. Hvis vi for eksempel vælger det forkerte ord – et ord, der er betydningsmæssigt beslægtet med det, vi ville sige (som at sige “hest” i stedet for “ko”) – begår vi en semantisk fejl. Hvis vi i stedet sætter de forkerte fonemer sammen og siger noget som “cav”, har vi lavet en fonologisk fejl, det er vigtigt at forstå, hvordan hjernen overvåger tale for at forhindre fejl, fordi taleovervågning er en så vigtig del af det at tale! Nogle mennesker mister evnen til at overvåge deres tale, og forskere ønsker at forstå, hvordan taleovervågningen nogle gange bryder sammen. Ved at studere, hvordan folk taler, og hvilke typer fejl de laver, har forskerne fundet to veje, der gør det muligt for os at fange og potentielt korrigere vores fejl før og efter, vi taler. Disse veje er kendt som de indre og ydre loops for taleovervågning [1]. Den indre sløjfe giver os mulighed for at overvåge vores ord, før vi taler, for at vælge det korrekte ord at sige (gult i figur 1). Den ydre sløjfe overvåger vores tale, efter vi har sagt ordene højt, og er i stand til at høre, om vi har lavet en fejl (orange i figur 1).
Forskere har lært om hjerneområder, der kan understøtte taleovervågning og taleproduktion ved hjælp af hjernebilledteknikker som funktionel magnetisk resonansbilleddannelse, (fMRI). fMRI måler hjerneaktivitet ved at registrere ændringer, der er forbundet med blodgennemstrømning. Når du bruger en del af din hjerne, øges blodgennemstrømningen til det område. Når du ikke bruger et område i hjernen, falder blodgennemstrømningen til det område. Ved hjælp af fMRI fandt forskerne ud af, at to hovedhjerneregioner ser ud til at være særligt vigtige for at understøtte taleovervågning. Den ene er den mediale frontale cortex (MFC), specifikt den dorsale anteriore cingulære cortex (dACC) og det præ-supplerende motoriske område (præ-SMA; figur 2A). Den anden hovedregion er posterior superior temporal gyrus (pSTG; figur 2B). At pSTG er involveret i taleovervågning, blev opdaget ved hjælp af opgaver, hvor folks tale blev forvrænget, mens de talte [2]. Denne forskning tyder på, at når din tale er forvrænget, som når du hører dig selv tale under vand, er dit pSTG mere aktivt sammenlignet med, når din tale ikke er forvrænget, som når du hører dig selv tale over vand. I modsætning hertil viste fMRI-undersøgelser, at dACC og præ-SMA aktiveres, når vi hører feedback fra vores normale ikke-forvrængede tale, og når der er mange modstridende oplysninger i hjernen. Derudover er andre hjerneområder kendt for at være meget vigtige for taleproduktion, herunder den venstre præfrontale cortex og den venstre posteriore temporale gyrus (figur 2B). Som du kan se, er mange hjerneområder vigtige for taleproduktion!
Men selvom fMRI er god til at fortælle os, hvilke dele af hjernen der er aktive, kan den ikke fortælle os præcist, hvornår disse regioner er aktive. Det er virkelig vigtigt, når man tænker på, hvor hurtigt vi taler! For at besvare dette spørgsmål bruger forskere en anden teknik kaldet elektroencefalografi, (EEG) til at registrere elektrisk aktivitet fra nerveceller i hjernen ved at placere elektroder på hovedbunden. EEG viser ændringer i hjerneaktiviteten. Forskerne fandt et elektrisk signal fra MFC, som begynder at stige, før vi begynder at tale. Fordi det starter, før vi kan høre os selv tale, kan dette signal være forbundet med den indre sløjfe af taleovervågning. Fordi det først blev observeret, når talefejl var ved at blive begået, kalder forskerne det error-related negativity. (ERN), men den er også til stede før korrekt tale, bare mindre [3]. Du kan se ERN i figur 3.
Ligesom vi skal spise vores grøntsager og motionere for at være stærke og sunde, har vores hjerne brug for masser af ilt og næringsstoffer for at fungere. Blodet transporterer ilt og næringsstoffer til hjernen gennem arterierne. Desværre sker det nogle gange, at disse arterier tilstoppes eller går i stykker og forårsager en form for skade på hjernevævet, som kaldes et slagtilfælde, fordi der ikke er nok ilt eller næringsstoffer til et område i hjernen. Hvis denne region er et område i hjernen, der er vigtigt for sproget, kan nogle mennesker få svært ved at tale eller forstå, hvad der bliver sagt til dem.
Når mennesker mister evnen til at forstå eller udtrykke tale som følge af en hjerneskade, kaldes det aphasia. Nogle mennesker med afasi er måske ikke længere klar over de talefejl, de laver. Disse mennesker kan have sværere ved at genvinde deres sprogfærdigheder – forskere har fundet ud af, at evnen til at opdage talefejl forudsiger, hvor godt en person med afasi vil have gavn af taleterapi [4]. Det fortæller os, at mennesker med afasi først skal vide, at de laver fejl, hvis de skal forbedre deres tale. Når vi prøver at lære noget nyt, er den eneste måde, vi kan forbedre os på, at øve os og fange vores fejl. Men forskerne forstår endnu ikke helt, hvorfor mennesker med afasi kan miste evnen til at overvåge deres tale. Som forklaret tidligere er visse hjerneområder involveret i taleproduktion og taleovervågning. Kan det være, at visse hjerneområder er vigtigere end andre for at gøre os opmærksomme på vores fejl?
I vores undersøgelse [5] bad vi personer med hjerneskade i venstre og højre præfrontale cortex og personer uden hjerneskade om at navngive billeder, mens vi registrerede deres hjerneaktivitet. Vi fandt, at personer med hjerneskade i venstre præfrontale cortex lavede flere fejl og havde langsommere verbale responstider end personer uden hjerneskade. Disse personer havde dog en større ERN, registreret i MFC, når de lavede fejl, sammenlignet med når de svarede korrekt (figur 3). Dette fortalte os, at venstre præfrontale cortex sandsynligvis ikke er kritisk for den indre sløjfe af taleovervågning, eller i det mindste ikke, når vi blot navngiver billeder.
Som du nu ved, ligger der et stort arbejde i at producere og overvåge vores tale. Der er stadig meget, forskerne mangler at lære om, hvordan hjernen overvåger tale, og især om, hvorfor folk kan miste evnen til at overvåge deres tale efter et slagtilfælde. Aktuelle studier i vores laboratorium undersøger, hvad der sker, når hjerneområder i hjernens venstre temporallap beskadiges hos personer med afasi, effekterne på taleovervågningsevnen og ERN. Hvis en person med afasi ikke længere viser det forventede ERN-mønster, kan det indikere, at deres evne til at monitorere tale er svækket. Som du kan se, er der stadig så meget, vi mangler at lære og opdage. Det er det, der gør sprogforskning spændende!
Taleovervågning: Hjernens proces med at overvåge/kontrollere, hvad vi siger – før og efter vi siger det – for at hjælpe os med at forhindre eller identificere fejl i vores tale.
Fonem: En lydrepræsentation lagret i hjernen. Fonemer (lyde) sættes sammen til hele ord, ligesom man sætter bogstaverne i alfabetet sammen!
Semantisk fejl: En overtrædelse i genfinding af et ord i hjernen ved at vælge et ord, der deler lignende træk med et andet (dvs. at sige hest i stedet for ko).
Fonologisk fejl: En overtrædelse i hjernens genfinding af en lyd ved at vælge en lyd, der ligner en anden (f.eks. at sige hat i stedet for kat).
Funktionel magnetisk resonansbilleddannelse: En hjernebilledteknik, der måler ændringer i blodgennemstrømningen til hjernen.
Elektroencefalografi: En hjernebilledteknik, der registrerer elektrisk aktivitet fra neuroner i hjernen.
Fejlrelateret negativitet (ERN): Et elektrisk signal i hjernen, der begynder at stige før tale og er større, når der laves talefejl sammenlignet med korrekte svar.
Afasi: Sprogvanskeligheder som følge af hjerneskade. Der findes i øjeblikket otte forskellige former for afasi, afhængigt af hvilken del af hjernen der er ramt.
[1] Levelt, W. J., Roelofs, A., og Meyer, A. S. 1999. En teori om leksikalsk adgang i taleproduktion. Behav. Brain Sci. 22:1-75. doi: 10.1017/s0140525x99001776
[2] Christoffels, I. K., Formisano, E., og Schiller, N. O. 2007. Neurale korrelater af verbal feedbackbehandling: En fMRI-undersøgelse med åben tale. Hum. Brain Map. 28:868-79. doi: 10.1002/hbm.20315
[3] Riès, S., Janssen, N., Dufau, S., Alario, F. X. og Burle, B. 2011. Overvågning til generelle formål under taleproduktion. J. Cogn. Neurosci. 23:1419-36. doi: 10.1162/jocn.2010.21467
[4] Marshall, R. C., Neuburger, S. I., og Phillips, D. S. 1994. Verbal selvkorrektion og forbedring hos behandlede afasiklienter. Aphasiology 8:535-47.
[5] Riès, S. K., Xie, K., Haaland, K. Y., Dronkers, N. F., og Knight, R. T. 2013. Den laterale præfrontale cortex’ rolle i taleovervågning. Front. Hum. Neurosci. 7:703. doi: 10.3389/fnhum.2013.00703
Mennesker har lavet musik i titusinder af år. Men hvad sker der i din hjerne, når du lytter til dit yndlingsband eller din yndlingsmusiker? I denne artikel følger du lydens rejse fra ørerne til hjernen, hvor forskellige områder arbejder sammen, mens du lytter til musik. Musik involverer mange hjernefunktioner, såsom lydbehandling, hukommelse, følelser og bevægelse. Du vil også opdage, at hjernen kan lære at genkende velkendte mønstre i musik, hvilket kan hjælpe med at forklare, hvorfor musik kan gøre os glade, triste eller endda ophidsede. Til sidst vil du udforske, hvad der sker i musikeres hjerner, når de spiller på deres instrumenter.
…
Kunstig intelligens (AI) systemer bliver ofte rost for deres imponerende præstationer inden for en lang række opgaver. Men mange af disse succeser skjuler et fælles problem: AI tager ofte genveje. I stedet for virkelig at lære, hvordan man udfører en opgave, bemærker den måske bare enkle mønstre i de eksempler, den har fået. For eksempel kan en AI, der er trænet til at genkende dyr på fotos, stole på baggrunden i stedet for selve dyret. Nogle gange kan disse genveje føre til alvorlige fejl, såsom en diagnose fr , der er baseret på hospitalsmærker i stedet for patientdata. Disse fejl opstår selv i avancerede systemer, der er trænet på millioner af eksempler. At forstå, hvordan og hvorfor AI tager genveje, kan hjælpe forskere med at designe bedre træningsmetoder og undgå skjulte fejl. For at gøre AI mere sikker og pålidelig skal vi hjælpe den med at udvikle en reel forståelse af opgaven – ikke bare gætte ud fra mønstre, der har fungeret tidligere.
…
Er du nogensinde faldet og slået hovedet, mens du legede? Følte du dig lidt svimmel og havde ondt i hovedet? Hvis ja, kan du have fået en hjernerystelse! Hjernerystelser kan ske hvor som helst. De kan ske under sport, når du leger med dine venner eller endda når du cykler med dine forældre. Det kan være svært at vide, om du har fået en hjernerystelse. Mange børn og forældre er ikke sikre på, hvad de skal gøre, hvis nogen får en hjernerystelse. Læger og forskere ved, at det hjælper dig med at komme dig hurtigere, hvis du gør det rigtige efter en hjernerystelse. Denne artikel forklarer, hvad en hjernerystelse er. Den hjælper dig med at se, om du eller en ven har fået en hjernerystelse, og fortæller dig, hvad du skal gøre, hvis du nogensinde får en hjernerystelse.
…
Hjertet er en meget vigtig muskel, der arbejder uafbrudt for at pumpe blod og levere vigtige næringsstoffer og ilt til alle dele af kroppen. Denne artikel ser på, hvordan hjertet fungerer normalt, og hvad der sker, når det fungerer unormalt, som det er tilfældet med en tilstand kaldet atrieflimren (AF). AF er en almindelig tilstand, der opstår, når hjertet slår uregelmæssigt og ude af takt. AF kan øge en persons risiko for at udvikle alvorlige problemer som hjertesvigt eller slagtilfælde. Denne artikel ser også på, hvordan AF kan diagnosticeres, hvad der forårsager AF, og de forskellige måder, det kan behandles på.
…