10 Lug Dove Nascono le Parole
Dettagliate scansioni del nostro cervello stanno rivelando le loro origini in gruppi di neuroni specializzati localizzati nella nostra corteccia prefrontale.
Con una innovativa tecnica di indagine due gruppi di ricerca interdisciplinare hanno recentemente individuato le zone del nostro cervello che elaborano il linguaggio. È una abilità tipicamente umana, una delle forme più alte del pensiero simbolico lo stesso che è all’origine dell’arte, della scienza e della filosofia. Il linguaggio ha impresso una svolta radicale alla nostra storia di Sapiens perché ha moltiplicato di molti ordini di grandezza la qualità e la quantità di informazioni disponibili nelle società umane.
Queste ricerche sono riuscite ad individuare il centro di codifica/decodifica del nostro linguaggio in gruppi di neuroni specializzati collocati nella corteccia prefrontale che è affiancato da altre funzioni cognitive superiori come le abilità spazio/temporali e quelle visuali. Può essere assimilato ad un sofisticato Hub neurale che è in grado di gestire in tempo reale centinaia di informazioni linguistiche in entrata e in uscita. Decodifica i segnali elettrici provenienti dall’apparato uditivo e codifica le parole che inviamo all’esterno attraverso i segnali gestiti dall’apparato fonatorio. Entrambe sono operazioni complesse che coinvolgono decine di singoli organi. L’aspetto cruciale delle funzioni svolte da questo Hub neurale sono i significati che devono essere assegnati ai gruppi di suoni in ingresso ed in uscita. Sono le vocali, le consonanti, i fonemi, tutti i singoli ‘pezzi’ che assieme compongono un qualsiasi modello di linguaggio umano. Quello che ci contraddistingue anche da primati evolutivamente a noi vicini come gli scimpanzè non sono gli organi che producono e ricevono le parole quanto la nostra capacità di associazione simbolica fra il linguaggio e tutti gli aspetti che contraddistinguono il nostro stile di vita.
I neuroni della corteccia uditiva sono le unità computazionali di base attraverso i quali le informazioni linguistiche vengono codificate/decodificate nel cervello. Tuttavia finora il meccanismo della comprensione del significato del linguaggio è rimasto in gran parte sconosciuto. Mohsen Jamali dell’Harvard Medical School di Boston e i suoi collaboratori gli autori della ricerca, per la prima volta sono entrati nel dettaglio di questi percorsi cognitivi. Sono riusciti a ricostruire una mappa dei neuroni che attribuiscono un significato alle parole con la trasformazione dei suoni provenienti dall’esterno e consentono agli esseri umani di comprendere il linguaggio dei loro simili. Sono risultati attesi da anni dai ricercatori per le implicazioni cliniche a vasto raggio che hanno sulla fisiologia del linguaggio e sulla possibilità di integrarli nella ricerca robotica per elaborare un linguaggio artificiale che imiti quanto più possibile quello umano.
Per la ricerca hanno utilizzato una recente tecnologia che è in grado di ‘sentire’ quando un singolo neurone risponde a dei segnali elettrici esterni attraverso la registrazione della loro attività resa possibile da microelettrodi inseriti nelle aree cerebrali oggetto dello studio. Jamali e i suoi colleghi hanno reclutato dieci pazienti epilettici in attesa di intervento chirurgico a ognuno dei quali erano stati precedentemente inseriti nel cervello numerosi micro elettrodi per il controllo ex-post dei risultati dell’intervento. Un complesso apparato strumentale che ha permesso ai ricercatori di indagare in modo approfondito sulla attività elettrica di 300 neuroni della corteccia prefrontale dei pazienti in esame. Una scelta relativamente ristretta rispetto al totale di neuroni coinvolti nel linguaggio ma che si è rivelata significativa per i risultati che ha prodotto. A questi pazienti sono state sottoposte frasi comuni in inglese, la loro lingua madre, in un ordine casuale per un totale di più di mille e cinquanta parole ciascuno.
“Abbiamo dimostrato che i neuroni di una particolare area della corteccia prefrontale sono quelli che rispondono selettivamente ai significati specifici delle parole e sono in grado di distinguere le parole stesse dalle non parole” commenta Jamali “Inoltre abbiamo osservato che l’attività di questi neuroni è altamente dinamica perché interpretano correttamente il significato delle parole in base al contesto delle frasi e indipendentemente dalla loro fonetica come può capitare con le parole con suoni simili come sun e son che estratte dal contesto possono essere facilmente confuse. Complessivamente i risultati della nostra ricerca hanno evidenziato il ruolo che svolgono i singoli neuroni nell’attribuire il significato alle parole e hanno chiarito il processo cognitivo che supporta la nostra abilità di estrarre dei significati dal linguaggio due questioni che aprono la porta alla possibilità di rispondere a molte altre domande sulle capacità comunicative uniche degli esseri umani” ricorda ancora Jamali.
La nascita di nuove parole e frasi del nostro parlare quotidiano è preceduta dalla loro formulazione mentale che attiva in rapida successione la loro elaborazione e codifica da parte di gruppi specializzati di neuroni sempre situati nella corteccia prefrontale. “Abbiamo scoperto una dettagliata struttura neuronale che è a capo della delicata operazione di costruzione fonema per fonema e di vocali e consonanti del linguaggio che vanno a comporre quelle che percepiamo come frasi compiute di senso comune” racconta Ziv Williams della Harvard Medical School di Boston uno degli autori di questa ricerca sulla produzione del linguaggio “Con la qualità raggiunta dai nostri risultati iniziamo finalmente a comprendere come le parole vengono costruite una ad una a livello del singolo neurone. Una comprensione profonda di un processo linguistico finora poco chiaro che è la premessa di interessanti sviluppi futuri”. Settori come il recupero della parola dopo interventi chirurgici alla laringe o quello della creazione di interfacce uomo macchina che utilizzino un linguaggio simile a quello umano sono i primi ad essere interessati a queste ricerche di confine che rappresentano un passo in avanti decisivo.