Bilder av to barn og en voksen med hette påkoblet elektroder. (rytmen i språk)
En hette med elektroder brukes for å kartlegge hjerneaktiviteten under ulike språktester. Bildet er fra et forskningsprosjekt som tester synkroniseringsaktivitet hos førskolebarn. Foto: Giulia Zantonello, NTNU

Godt språkøre kan henge sammen med hvordan du oppfatter rytmen i språk

En test som viser hvor gode eller dårlige vi er til å oppfatte og produsere rytmen i språket, forteller om evnen til å tilegne seg språk. Testresultatene er lovende for å forstå individuelle forskjeller i hjernens biologi.

Hjernen vår er en kompleks og finurlig mekanisme, og hvordan hjernen håndterer språk kan også fortelle om andre egenskaper, fortrinn eller utfordringer som vi har.

Hjernen vår er en kompleks og finurlig mekanisme, og hvordan hjernen håndterer språk kan også fortelle om andre egenskaper, fortrinn eller utfordringer som vi har.

Helt fra vi ligger i mors mage hører vi språk, og det første fosteret oppfatter er selve rytmen i språket. En analyse av nettopp oppfattelsen av rytmen i språket og hva dette innebærer, er nylig publisert i Communications Psychology, Springer Nature.

Professor Mila Vulchanova har hele livet studert språkforståelse, språkutvikling og hvordan hjernen fungerer for å håndtere språk. Hun har drevet språklaboratoriet ved NTNU i snart 20 år. Her har forskere gjort viktige oppdagelser og har ofte utfordret etablerte teorier.

Dette funnet som er knyttet til synkronisering til rytme i språket, er det stipendiat Guro S. Sjuls som har ledet an i. Hun er førsteforfatter på artikkelen.

Noen treffer takten med en gang, andre er nølende

Essensen i forskningen er gjennomføring og analyser av testen Speech-to-Speech Synchronization (SSS). Det er en tilsynelatende enkel metode som brukes til å måle folks evne til å synkronisere talen sin eller språket sitt med et eksternt talesignal.

Testen fungerer på den måten at testdeltakerne får høre stavelser, mens de skal hviske rytmen i stavelsene fortløpende. Stavelsene som deltakerne får høre kommer i en frekvens på 4,5 hertz, som er den gjennomsnittlige talehastighet på tvers av språk; dette betyr rett og slett at det er plass til 4-5 stavelser per sekund i én sekvens.

POrtettbilde av knibnne. (rytmen i språket)– Noen treffer takten med en gang og er veldig taktfaste, mens andre er mer nølende med å finne rytmen. Det gjør at vi kan definere dem inn i to grupper, sier Guro S. Sjuls (bildet).

De to gruppene defineres som high syncronizers som er gode på å synkronisere til rytmen av tale som de hører og low syncronizers som ikke er så gode på synkronisering til talerytmen.

SSS-testen innebærer at deltakerne justerer talen sin med en forhåndsinnspilt tale.

– Interessant nok fant vi ut at denne evnen ikke er jevnt fordelt i den norske befolkningen. Noen individer synkroniserer naturlig talen sin med det eksterne signalet, mens andre ikke gjør det. Tidligere forskning har vist at denne forskjellen forblir konsistent over tid, noe som indikerer at synkroniseringsevne er en stabil egenskap, sier Guro S. Sjuls.

Forskjellig hjernestruktur gir ulike evner

De to gruppene har betydelige forskjeller i hjernestruktur og funksjon.

Portrettbilde av kvinne. (rytmen i språket)High syncronizers har en sterkere forbindelse mellom den delen av hjernen som oppfatter språk og den delen som produserer språk, sier Mila Vulchanova (bildet).

De to gruppene har også ulik ytelse på ulike oppgaver. High synchronizers lærer lyden av nye ord signifikant bedre enn low synchornizers. 

Enda viktigere er det at hos high synchornizers er det sterke assosiasjoner mellom synkroniseringsevnen, hjerne-til-språksignal synkronisering og forbindelse mellom språklige nettverk.

En språkbro i hjernen

Arcuate fasciculus er en bestanddel i hjernen spiller en viktig rolle når det gjelder hjernens evne til å behandle og lære språk.

Arcuate fasciculus, en bestanddel i hjernen som er viktig for språk.

Illustrasjon av arcuate fasciculus: Annals of Neurology

Den inneholder både lange og korte fibre og fungerer som en slags bro mellom bakre (temporale) og frontale hjerneområder. Evnen til å lære nye ord er avhengig av en effektiv og rask kommunikasjon mellom temporale og frontale områder.

Den bueformede arcuate fasciculus er vanligvis større i venstre hjernehalvdel enn i den høyre,

En tidligere studie fra 2019 har vist at de som tilhører gruppen high syncronizers har en generelt sterkere venstre lateralisertlateralisert betyr at språkfunksjonen i stor grad er plassert i den ene hjernehalvdelen arcuate fasciculus (altså en større struktur i venstre hjernehalvdel).

Noen teorier om språkets opphav (evolusjon) ser forbindelser mellom nettopp utviklingen av sterkere venstre lateralisering av blant annet arcuate fasciculus og utviklingen av evnen til å produsere og bruke språk hos mennesket sammenlignet med våre nære slektninger, primatene.

Slik fungerer hjernen

Hoveddelen av hjernen kalles storhjernen eller cerebrum. Den består av hvit materie og grå materie. Grå materie er den ytterste delen. Sammen utgjør disse to substansene hovedkomponentene i sentralnervesystemet.

Storhjernen er delt i to halvdeler, såkalte hemisfærer. Disse to hjernehalvdelene kommuniserer med hverandre blant annet gjennom hjernebjelken (corpus callosum). Hjernebjelken fungerer som en signalbro mellom de to hemisfærene.

De to halvdelene har forskjellige funksjoner. Praktiske og logiske funksjoner, som for eksempel det å snakke, styres av venstre halvdel.

Hver hjernehalvdel er inndelt i fire lapper (lobus). Hver lapp opptrer i par og har et speilbilde av seg selv i motsatt hjernehalvdel.

  • Frontallappen (pannelappen) har ansvar for korttidshukommelsen, og sørger for at flere idéer kan vurderes opp mot hverandre samtidig. Frontallappen er blant annet viktig for at tanker skal gjøres om til ord og tale, og kognitiv kontroll.
  • Parietallappen (isselappen) er viktig i bearbeidelsen av sanseinntrykk, oppfatning av bevegelse og i forbindelse med lesing og matematiske oppgaver.
  • Temporallappen (tinningelappen) sørger for bearbeiding av hørselsinntrykk og musikk. Området under temporallappen er viktig for hukommelsen.
  • Occipitallappen (bakhodelappen) inneholder et synssenter som sørger for at synsinntrykk blir vurdert opp mot minner som er lagret i hjernen. Synsinntrykkene blir på den måten bearbeidet og vurdert.
  • Illustrasjon av de ulike delene i hjernen.
  • Illustrasjon: Norsk Helseinformatikk

Kan være medfødt

Speech-to-Speech Synchronization (SSS)-testen har tidligere vært brukt hos engelsk- , tysk-, spansk- og mandarin-talende. Nå har altså Guro S. Sjuls, Mila Vulchanova og og Florencia Assaneo undersøkt om testen også kan brukes på skandinaviske språk. Og det kan den: Også norsktalende kan deles inn i high og low synchronizers.

– I vår studie replikerte vi tidligere resultater med en gruppe norsktalende. Dette viser at SSS-testen kan brukes utover språkene som allerede er undersøkt. Vår studie støtter at testen gjenspeiler universelle trekk for språkbrukerne, sier Guro S. Sjuls.

Ordene og stavelsene som testdeltakerne fikk høre var syntesertsyntetisering er oppbygging av noe fra mindre enheter fra svensk og engelsk. Studien har påvist at vi har ulik evne til synkronisering også gjelder norske morsmålsbrukere og at denne ferdigheten ikke er avhengig av hva slags språkstimuli man bruker til testingen.

– Det vil si at denne evnen sannsynligvis ikke er avhengig av erfaring med språket, sier Mila Vulchanova.

– Synkroniseringsevnen kan være medfødt, og man kan også spekulere på om denne evnen har med språktilegnelse å gjøre og hvor godt man er utrustet til å lære språk, sier Vulchanova.

Tegning som viser en high syncronuzer og en low syncronizer.I hvilken grad individer kan synkronisere sin egen tale til en rekke med stavelser reflekterer hjerneforskjeller, spesielt når det kommer til forbindelsen mellom auditive områder (hvor lyder prosesseres) og motoriske områder (som styrer produksjon av språklyder). Disse individuelle forskjellene har betydning for evnen til å prosessere og lære lydmønstere i språk. 

Viktig redskap i videre forskning

Forskerne oppsummerer at resultatene av testen og analysene, viser at testen har potensial til å være et pålitelig verktøy for fremtidig forskning. Funnene åpner muligheter for videre forskning som utforsker synkroniseringsevner på tvers av et bredere spekter av språk og språklige egenskaper.

Resultatene er lovende for å forstå individuelle forskjeller i hjernens biologi som støtter koblingene mellom auditive og motoriske funksjoner. Disse koblingene er avgjørende for språk, ettersom de lager bro mellom lydene vi oppfatter og planene for å sette i bevegelse språkorganene (lunger, stemmebånd, munn, tunge).

– Vårt neste steg er nå å finne ut hvorvidt denne evnen til synkronisering er medfødt eller ikke. Og eventuelt hvilke faktorer som påvirker denne evnen til synkronisering, sier Guro S. Sjuls.

– Ved å studere spedbarn for eksempel, kan vi få tydeligere svar på om dette er medfødt, sier Mila Vulchanova. I et pågående stor-skala EU prosjekt ser vi også på om hjernens synkroniseringsaktivitet kan kobles mot og kan forutsi språkferdigheter hos norske førskolebarn, sier Mila Vulchanova.

Referanse: Replication of population-level differences in auditory-motor synchronization ability in a Norwegian-speaking population. Communications Psycology, Springer Nature