Чем сильнее детский мозг реагировал на социальные взаимодействия в довербальном периоде, тем больше был словарный запас спустя полтора года
Ученые из США записали электрическую активность мозга пятимесячных детей, пока их родители говорили с ними или с другим взрослым, находящимся в комнате. Оказалось, что области мозга, связанные с вниманием и сенсомоторной обработкой, активируются сильнее, когда речь взрослого обращена к ребенку и когда происходит контакт лицом к лицу. Спустя полтора года исследователи измерили словарный запас этих детей — быстрее осваивали речь те дети, чей мозг в пять месяцев активнее реагировал на социальное взаимодействие. Работа опубликована в Current Biology.
Эта новость появилась на N + 1 при поддержке ежегодной Национальной премии в области будущих технологий «Вызов». В 2023 году ее присудили за ионный квантовый процессор, магниты из высокотемпературного сверхпроводника, вычислительные устройства на основе поляритонов и оптический транзистор, а также открытия, позволившие создать новые подходы для лечения заболеваний мозга
Обычно дети начинают говорить в возрасте от одного года до двух лет. Однако мозг ребенка начинает готовиться к освоению языка гораздо раньше, чем он произносит что-то, похожее на первое слово, и важную роль в этом процессе играет живое социальное взаимодействие — то есть просто слышать человеческую речь может быть недостаточно (по крайней мере, это предположение оказалось справедливым при освоении неродного языка). Вероятно, изучение языка поддерживается социальным вниманием и сенсомоторной обработкой, которые активируются в тот момент, когда взрослый общается с ребенком лицом к лицу — сюсюкает с ним и реагирует мимически.
Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи из Вашингтонского университета под руководством Патриции Кул (Patricia Kuhl) пригласили родителей с пятимесячными детьми поучаствовать в эксперименте. На первом этапе ученые снимали магнитоэнцефаллограмму (МЭГ) мозга младенцев в двух условиях: когда родитель общался с ребенком лицом к лицу и когда он, продолжая сидеть рядом, отворачивался в сторону и разговаривал с другим человеком, который находился в той же комнате вне поля зрения ребенка. Ученые записывали активность всего мозга детей, однако их интересовали отдельные области: связанные с вниманием нижняя лобная, верхняя височная и нижняя теменная доли правого полушария и связанная с моторно-речевой обработкой нижняя лобная доля левого полушария. В каждой интересующей области исследователи измеряли тета-активность (4–8 герц), которая увеличивается при прослушивании речи и связана с вниманием и обучением.
Тета-активность в правой нижней лобной доле и в правой верхней височной доле мозга младенцев была выше во моменты, когда родитель общался с ними, по сравнению с тем, когда родитель разговаривал с другим человеком, находящимся в комнате. Также чуть больше всплесков тета-волн во время социального взаимодействия с родителем наблюдалось в правой нижней теменной доле. Существенных эффектов в левых долях мозга исследователи не наблюдали.
Ученых также интересовала связь между активностью мозга пятимесячных детей во время социального взаимодействия с родителем и объемом их будущего словарного запаса. Они измерили словарный запас 21 испытуемого, когда им исполнилось 1,5 года, и затем еще четыре раза — с интервалом в три месяца. Таким образом последнее измерение провели, когда детям было 2,5 года. Для измерения словарного запаса использовали стандартный опросник коммуникативного развития Макартура — Бейтса.
Искомая связь обнаружилась: чем сильнее нейроны нижней лобной доли, верхней височной доли и нижней теменной доли правого полушария младенца реагировали на социальное взаимодействие с родителем в 5 месяцев, тем больше был объем его словарного запаса в 2 года. То же было верно и для активности левой нижней лобной доли. Значимых корреляций между словарным запасом ребенка в каком-либо возрасте и активностью его мозга во втором условии (когда родитель в его присутствии общался с кем-то другим) исследователи не нашли. То есть простого прослушивания человеческой речи не было достаточно для усиления тета-активности в отдельных областях и более быстрого увеличения будущего словарного запаса.
Авторы заключили, что обнаруженная связь объясняется вниманием и вовлеченностью младенцев в ответ на видоспецифический «социальный ансамбль» — то есть на те особенности речи и мимики, которые возникают, когда взрослый человек разговаривает с ребенком. Они пришли к выводу, что чем внимательнее ребенок реагирует на взрослых, которые разговаривают с ним в довербальном периоде, тем легче ему будет освоить речь в будущем. Эту идею подтверждает и то, что у детей с расстройствами аутистистического спектра, которые часто не обращают внимания на обращенную к ним речь, бывают проблемы с освоением языка.
Ранее исследователи обнаружили, что связь между двумя языковыми отделами мозга, зоной Брока и зоной Вернике, крепче у тех детей, с которыми родители разговаривают чаще — по крайней мере в возрасте от четырех до шести лет.