Uw onderzoekers van ‘het talige brein’ team houden zich doorgaans bezig met allerlei ‘talig brein’ achtige vragen die betrekking hebben op zogenaamde hogere aspecten van taalverwerking. Bijvoorbeeld: ‘hoe knopen de hersenen de individuele woorden van een gelezen of gehoorde tekst aan elkaar, en krijgen deze verbonden woorden een betekenis die meer is dan de som van de individuele delen?’ Een belangrijk aspect van de taalverwerking wordt hierbij als gegeven verondersteld. Er wordt van uitgegaan dat letters, klanken en woorden op een bepaalde manier gerepresenteerd zijn in de hersenen.

Heeft u zich wel eens verwonderd hoe die klanken daar om te beginnen terecht komen? ‘Ja,’ hoor ik u denken, ‘gewoon via onze oren.’ Dat is correct, maar bedenk eens hoe bijzonder dit eigenlijk is. Alle geluid om ons heen bestaat uit trillende luchtdeeltjes. ‘Gewoon onze oren’ zetten zetten deze trillingen om in elektrische impulsjes, die vervolgens via de gehoorzenuw op de hersenen worden afgevuurd. Dit proces is op zich al een wondertje van biofysisch vernuft.

                    The human ear, by MIT OpenCourseWare
The human ear, by MIT OpenCourseWare

De trillende luchtdeeltjes brengen het trommelvlies in trilling, dat op zijn beurt verbonden is met een aantal botjes in het middenoor die als een soort hefboom werken. Één van deze botjes, de stijgbeugel, sluit het ovale venster af. Dit is een gaatje in de schedel, waarachter zich het slakkenhuis bevindt. Het slakkenhuis is een spiraalvormig buisje gevuld met vloeistof met een membraan in het midden. De vloeistof in het slakkenhuis wordt tot trillen gebracht door de stijgbeugel, wat tot gevolg heeft dat het membraan begint te trillen, en wel op een heel specifieke manier. Dankzij de bijzondere eigenschappen van dit membraan zorgen hoge tonen voor trillingen van het membraan dicht bij het ovale venster, terwijl lagere tonen trillingen tot stand brengen dichter bij de top van het slakkenhuis. Nu zitten er in dat membraan zenuwcellen met heel gevoelige haartjes aan de buitenkant, die op hun beurt in trilling worden gebracht door de lokale trillingen van het membraan. Deze trillende haartjes leiden tot elektrische impulsjes, en elektrische impulsjes: daar weten onze hersenen wel raad mee. Maar ik drijf af, laten we terugkeren naar het onderwerp van dit stukje: taal.

Gesproken taal bereikt dus dankzij onze oren in de vorm van elektrische impulsjes onze hersenen. In een netwerk van met elkaar verbonden hersengebieden worden deze elektrische impulsjes vervolgens verwerkt, en worden afzonderlijke klanken lettergrepen, worden de lettergrepen woorden, en krijgen de woorden een betekenis. De manier waarop deze verwerking precies plaatsvindt, is nog grotendeels onbekend. Het is heel wel mogelijk dat ritmische hersenactiviteit hierin een rol speelt. Onze hersencellen vuren continu elektrische impulsjes op elkaar af, zelfs als er geen nieuwe informatie, bijvoorbeeld in de vorm van gesproken taal, te verwerken valt. Deze intrinsieke hersenactiviteit is vaak ritmisch van aard, en op basis van hun tempo worden deze ritmes van elkaar onderscheiden.

Nu blijken spraaksignalen deze intrinsieke ritmes te kunnen beïnvloeden. Wanneer we luisteren naar gesproken taal blijken onze hersenritmes in de pas te gaan lopen met de ritmes die van nature in spraak aanwezig zijn. Zo volgen in een quasi-ritmisch patroon woorden elkaar op met een snelheid van één tot drie per seconde. Individuele lettergrepen komen langs met een snelheid van zes tot acht per seconde, en individuele klanken volgen een nog sneller ritme. Interessant is, dat de snelheden van de ritmes in het spraakpatroon overeenkomen met de natuurlijke ritmes in onze hersenen. Het kan dan haast ook geen toeval zijn, dat onze hersenen mee gaan swingen op de ritmiciteit van het gesproken woord. Het zou kunnen, dat dit proces een rol speelt in de verwerking van de spraaksignalen.

Uw ‘talig brein’ team onderzoekt deze ritmische synchronisatie met behulp van geavanceerde meettechnieken. Het magnetoencephalogram meet de elektrische activiteit van de hersenen en biedt een uitgelezen mogelijkheid om de hersenritmes in verband te brengen met gesproken taal. Hiertoe laten we proefpersonen luisteren naar voorgelezen teksten uit romans. Dat is weer eens heel wat anders dan experimenten, waarbij de proefpersonen op knoppen moeten drukken en taakjes moeten uitvoeren. Beide typen van experimenten zijn nodig om ons begrip van de hersenprocessen die van belang zijn bij de verwerking van taal te vergroten.

Jan-Mathijs Schoffelen is onderzoeker in het Neurobiology of Language departement van Peter Hagoort

Advertenties