Исследование выявило связь между использованием механических инструментов и языковыми навыками

Исследование провели специалисты из Inserm, CNRS, Universite Claude Bernard Lyon 1, Universite Lumiere Lyon 2 при сотрудничестве с учёными из Karolinska Institutet в Швеции. Результаты исследования показали, что длительное использование механического инструмента улучшает способность понимать синтаксиса сложных предложений. И, наоборот, обучение синтаксису улучшает навыки использования механических инструментов. Исследователи считают, что оба этих навыка зависит от одних и тех же неврологических ресурсов, находящихся в одной части человеческого мозга. Учёные считают, что полученные результаты могут быть применены в медицинские практики. Например, для реабилитации людей, которые утратили некоторые языковые навыки.

Изображение: science.org

Однако визуализация мозга не смогла предоставить доказательства связи между использованием механических инструментов и навыками речи. Такое направление науки, как палеонейробиология как показала, что у предков современного человека количество областей мозга, связанных с обработкой речи, возрастало в периоды технологического бума, когда резко возрастало использование инструментов. Исследовательские группы, упомянутые выше, рассматривали эти данные и предположили, что использование определённых механических инструментов, требующих выполнения сложных движений, опирается на те же отделы мозга, что используются в сложных лингвистических операциях (например, синтаксис).
 

Использование плоскогубцев и синтаксические упражнения

В 2019 году сотрудник института Inserm — Клаудио Броццоли (Claudio Brozzoli) при сотрудничестве со специалистом CNRS — Элис С. Рой (Alice C. Roy) показал, что люди, хорошо владеющие инструментами, в целом лучше остальных справляются с тонкостями синтаксиса.

Чтобы более глубоко изучить этот вопрос, та же команда исследователей при сотрудничестве с сотрудником CNRS — Вероник Буленжер (Veronique Boulenger) разработали серию экспериментов, которые основываются на методах визуализации мозга (например, магнитно-резонансная томография) и поведенческих изменениях. Участников тестирования просили выполнить ряд длительных тестов, включающих в себя длительную тренировку с использованием плоскогубцев длиной 30 см, а также синтаксических упражнений на французском языке. Посредством этого ученые смогли идентифицировать те мозговые отделы, которые используются при выполнении данных задач (в том числе, и общие отделы). Им удалось обнаружить, что синтаксические упражнения и использования инструмента вызывают активацию мозга в общих областях. Они наблюдали одинаковое пространственное распределение в области, которую они называют  «базальные ганглии».
 

Когнитивная тренировка

Учёные задались вопросом, если эти два разных навыка используют одни и те же ресурсы мозга, можно ли с помощью «прокачки» одного навыка улучшать другой? Улучшает ли использование плоскогубцев понимание сложных предложений? Ответом на эти вопросы была посвящена вторая часть исследования. И учёным удалось утвердительно ответить на эти вопросы.

Участников тестирования попросили выполнить задания, связанные с синтаксисом, до и после 30 минут тренировки с плоскогубцами. Им удалось продемонстрировать, что эта двигательная тренировка с использованием инструмента улучшает выполнение упражнений на синтаксис. Кроме того, согласно представленным данным, процесс работает и в обратном направлении. То есть, тренировка синтаксических навыков улучшает работу с помощью механического инструмента.

Теперь группа исследователей думает на тему, как лучше всего применить полученные результаты в клинических условиях. Они разрабатывают протоколы, которые могут быть внедрены для поддержки реабилитации и восстановления языковых навыков пациентов. Естественно, что эти пациенты должны иметь действующие двигательные способности. Но при этом у них нарушено развитие языка.

Учёные считают, что кроме разработки инновационных упражнений, результаты их исследования дают представление о том, как язык эволюционировал на протяжении истории человечества. Когда наши предки создали и начали использовать инструменты, это умение серьёзно изменило мозг человека. Вполне возможно, что появившиеся когнитивные требования привели к появлению синтаксиса.
 

Тренировка мелкой моторики и синтаксические упражнения

Во время исследования тренировка мелкой моторики подразумевает использование плоскогубцев для вставки мелких клиньев в отверстия. Они соответствовали им по форме, но имели разную ориентацию. Упражнения на синтаксис, которые выполнялись до и после упражнений с плоскогубцами, состояли из чтения предложений с простым и сложным синтаксисом. После прочтения определённых языковых конструкций на французском языке, участники должны были однозначно отвечать на вопрос о том, что утверждается в прочтённом предложении.

Эксперименты показали, что после длительной тренировки с плоскогубцами, участники тестирования лучше понимали сложные предложения. Те контрольные группы, которые выполняли те же синтаксические упражнения без предварительной тренировки с плоскогубцами, показывали худший результат.