Czytanie może "przeprogramować" mózg

Nauka czytania może "przeprogramować" komórki ludzkiego mózgu w ten sposób, że te odpowiadające dotąd za rozpoznawanie przedmiotów zaczynają rozpoznawać słowa. Badania wspólnie z francuskimi uczonymi przeprowadził dr Marcin Szwed z Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Dzięki eksperymentom z wykorzystaniem obrazowania m.in. rezonansem magnetycznym naukowcy wiedzą, że działanie mózgu opiera się na specjalizacji. Wielu badaczy zadawało sobie jednak pytanie - czy te specjalizacje są wrodzone?

Żeby to zbadać, dobrze jest się skupić na specjalizacji, która wrodzona być nie może. Dlatego naukowcy z Francji wraz z dr. Marcinem Szwedem z Instytutu Psychologii Uniwersytetu Jagiellońskiego postanowili sprawdzić właśnie umiejętność czytania.

- Rozpoznawanie twarzy jest starą ewolucyjnie umiejętnością, posiadają ją również małpy i inne zwierzęta, natomiast czytanie zostało wynalezione zaledwie pięć i pół tysiąca lat temu. To zdecydowanie za mało czasu, żeby ewolucja mogła wytworzyć ośrodek czytania w mózgu - wyjaśnia specjalista od mechanizmów czytania dr Szwed.

Do tej pory nie było wiadomo, czy rejon mózgu odpowiedzialny za czytanie specjalizuje się w postrzeganiu liter, czy też zajmuje się rozpoznawaniem przedmiotów. Badacze od paru lat próbowali się też dowiedzieć, czy nauka czytania zmieniła funkcję obszaru odpowiedzialnego za rozpoznawanie przedmiotów na funkcję rozpoznawania słów. Większość technik obrazowania mózgu była jednak za mało dokładna, aby móc zbadać tak małą jego część. Dlatego odpowiedź na to pytanie długo pozostawała zagadką.

W rozwiązaniu problemu pomogły dopiero eksperymenty przeprowadzone w klinice neurologicznej w Grenoble we Francji. Francuskim zespołem pokierował dr Jean-Philippe Lachaux, który do współpracy zaprosił dr. Marcina Szweda.

Do kliniki w Grenoble przyjmowani są pacjenci ze szczególnie ciężkimi przypadkami padaczki - tak ciężkimi, że konieczna jest u nich operacja. Chorym wszczepia się na tydzień do mózgu elektrody, które pozwalają na dokładne zlokalizowanie ognisk padaczkowych. Wśród dziesiątek operowanych tam osób, znalazły się dwie pacjentki, u których elektrody wszczepione zostały dokładnie w obszarze odpowiedzialnym za umiejętność czytania.

- Czekałem wiele lat, aż wreszcie trafiłem na dwie osoby, którym można było wszczepić elektrody właśnie w obszarze odpowiedzialnym za umiejętność czytania - powiedział PAP uczony. - Ponieważ elektrody umieszcza się w głębi mózgu, są one wielokrotnie bardziej czułe niż inne techniki.

Ku zdumieniu naukowców wyniki eksperymentu pokazały, że komórki nerwowe w tym obszarze "odpowiadały" tylko i wyłącznie wtedy, gdy pacjentki widziały słowa. Komórki wysyłały wtedy bardzo mocny sygnał. Nie reagowały zaś na twarze, zwierzęta, znaki drogowe czy chociażby owoce, choć zadaniem badanych było naciskanie guzika, właśnie wtedy, gdy wśród innych obrazków zobaczą owoc.

- Sam na początku nie wierzyłem tym wynikom. Takich odpowiedzi nie widziałem nigdy w życiu. Oznacza to, iż mocno wyspecjalizowane obszary w ludzkim mózgu mogą powstać również w rezultacie kulturowych procesów uczenia się, a plastyczność ludzkiego mózgu jest nadal niedoceniana - mówi dr Szwed.

Jak powiedział PAP naukowiec, można wytrenować korę słuchową czy ruchową u muzyków, którzy dziesiątki lat trenują naukę gry na fortepianie czy na skrzypcach. - Te rejony rozrastają się, działają u nich w bardziej finezyjny sposób. Jednak ruch palców przy grze na pianinie jest kierowany przez ten sam ośrodek, co ruch palców przy krojeniu kotleta. Tymczasem odkryta przez nas specjalizacja jest czymś zupełnie wyjątkowym - podkreślił.

Dr Marcin Szwed po 10 latach pracy w ośrodkach naukowych w Izraelu i Francji wrócił do Polski dzięki grantowi uzyskanemu w ramach programu Homing Plus Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Rezultatem współpracy z zagranicznymi naukowcami jest właśnie eksperyment z Grenoble, opisany w najnowszym numerze prestiżowego amerykańskiego czasopisma "Neurology".