Helsingin yliopisto

 

Helsingin yliopiston verkkojulkaisut

University of Helsinki, Helsinki 2006

Cortical processing of speech and non-speech sounds in adults and newborns

Anu Kujala

Doctoral dissertation, December 2006.
University of Helsinki, Faculty of Behavioural Sciences, Department of Psychology and BioMag Laboratory, Helsinki University Central Hospital, Helsinki, Finland.

Monimutkaisen akustisen signaalin, puheen, ymmärtäminen on tärkeässä roolissa ihmisten välisessä viestinnässä. Akustisen signaalin muuttuminen ymmärrettäväksi viestiksi vaatii kuitenkin lukuisia eri käsittelyvaiheita aivoissa. Tässä väitöskirjassa kartoitettiin puheen käsittelyn eri osavaiheisiin liittyviä aivotoimintoja aikuisilla. Lisäksi tutkimuskohteina olivat kuulonvaraista viestintäkeinoa opiskelevat aikuiset sekä vastasyntyneet vauvat. Puheäänteiden ja muiden äänien käsittelyä aivoissa tutkittiin aivosähkökäyrää (elektroenkefalografia; EEG) ja aivojen sähköisen toiminnan aiheuttamaa magneettikenttää (magnetoenkefalografia; MEG) mittaamalla. Erityisesti EEG ja MEG rekisteröinneissä hyödynnettiin toistuvan kuuloärsykkeen muutoksen aiheuttamaa muutosvastetta (eng. mismatch negativity, MMN), joka syntyy automaattisesti ja ilman tarkkaavuuden suuntaamista ääniin helpottaen näin tutkimuksia esim. vauvoilla. Lisäksi käytettiin sanantunnistuksen fonologiseen osavaiheeseen liittyvää muutosvastetta (eng. phonological mismatch negativity, PMN), joka puolestaan vaatii puhesignaalin aktiivista työstämistä.

Tutkimustulokset kuvastavat aivojen erikoistumista erityyppisten ääniärsykkeiden käsittelyyn. Jo varhaisessa kuuloinformaation käsittelyvaiheessa vasemman ja oikean aivopuoliskon välillä on eroa siinä kuinka voimakkaasti ne reagoivat puheäänteisiin ja muihin akustisesti samankaltaisiin ääniin kuten sointuihin. Lisäksi puheäänteitä käsitellään eri kohdassa kuuloaivokuorta kuin muita ääniä. Tämä aivotoiminnan herkistyminen omalle äidinkielelle näkyy myös tehokkaampana muistiedustusten viriämisenä tutuille äidinkielen puheäänteille verrattuna mm. akustisesti samankaltaisiin puheäänteisiin, joita ei aiemmin ole kuultu. Puheärsykkeiden varhaiseen käsittelyyn vasemmassa ja oikeassa aivopuoliskossa vaikuttaa eri tavalla myös se millaisessa ääniympäristössä puheärsykkeet esiintyvät, kuvastaen aivopuoliskojen erilaisia rooleja puheen eri piirteiden havaitsemisessa. Varsinkin varsinaiseen sanan tunnistamiseen johtavat prosessit tapahtuvat väitöskirjan mukaan erikoistuneissa vasemman ohimolohkon hermosolujoukoissa.

Uuden taidon oppiminen edellyttää uusien muistiedustuksien syntymistä aivoissa. Kuuloinformaatioon perustuvaa kommunikaatiojärjestelmää, Morse koodia, opettelevilla aikuisilla nämä uudet muistiedustukset muodostuvat todennäköisesti lähelle äidinkielen muistiedustuksia, mahdollistaen nopean Morse-koodatun viestin tulkinnan. Erityisen taajaa muistiedustusten syntyminen on vauvoilla, joilla väitöskirjan mukaan on jo pian syntymän jälkeen mahdollista käyttää samoja aivotutkimusmenetelmiä kuin aikuisilla selvitettäessä esimerkiksi aivojen erikoistumista puheen käsittelyyn.

Julkaisun nimiösivu

This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

© University of Helsinki 2006

Last updated 22.11.2006

Yhteystiedot, Contact information E-thesis Helsingin yliopisto, University of Helsinki