تكشف دراسة الدماغ للأشخاص ثنائيي اللغة عن خلايا عصبية خاصة بكل لغة

بالنسبة للعديد من ثنائيي اللغة، يعد التبديل بين اللغات أمرًا سهلاً. اكتشف العلماء الآن كيف يتعامل الدماغ مع هذه المهمة على مستوى الخلايا العصبية الفردية.

كان الباحثون محظوظين – حيث وافق أربعة مرضى ثنائيي اللغة (الإنجليزية والإسبانية) المصابين بالصرع على مساعدة العلماء، الذين تم زرعهم مؤقتًا بأقطاب كهربائية دقيقة في الدماغ. ونشرت نتائج التجارب في المجلة خلية.

يقول عالم الأعصاب الإدراكي شينيوان يان من كلية بايلور للطب في هيوستن، المؤلف الأول للدراسة: “هذه هي الدراسة الأولى من نوعها التي تفحص وظائف المخ لدى ثنائيي اللغة في الوقت الفعلي على مستوى الخلية العصبية المفردة”.

وباعتبارها ثنائية اللغة، فقد كانت مهتمة منذ فترة طويلة بكيفية معالجة الدماغ للغات المختلفة.

يقول يان: “يجب أن يكون لدى الدماغ نموذج داخلي لتمثيل الكلمات. هناك حوالي 7000 لغة في العالم، وربما يكمن هذا النموذج في فهمنا المشترك للعالم”.

وقد أظهرت الأبحاث السابقة أنه عندما يسمع ثنائيو اللغة كلمات مكافئة في لغات مختلفة، يتم تنشيط مناطق الدماغ نفسها بطرق مماثلة. ومع ذلك، لم يوضحوا كيف ينظم الدماغ الروابط بين الكلمات داخل كل لغة، وبين المفاهيم المتشابهة في اللغات المختلفة.

تم تسجيل نشاط الدماغ لثلاثة مشاركين أثناء الاستماع والقراءة والتحدث باللغتين الإنجليزية والإسبانية. واقتصرت إحداهما على الاستماع لأنها كانت تحت التخدير.

اتضح أن عددًا قليلًا جدًا من الخلايا العصبية الحصينية – تصل إلى 19.4%، اعتمادًا على المهام – تتفاعل بشكل مماثل مع نفس الكلمة في لغات مختلفة (على سبيل المثال، dog و perro). ويشير الباحثون إلى أن هذا يعني أن معظم الخلايا العصبية متناغمة بشكل كبير مع لغة معينة.

خريطة المفاهيم

وفي الوقت نفسه، لاحظوا أن الدماغ يضع الكلمات على ما يشبه “الخريطة”، التي تتكون من مجموعة من هذه الخلايا العصبية الخاصة باللغة، ويرتبها حسب المعنى. على هذه الخريطة، توجد كلمات قريبة من المعنى، على سبيل المثال، كلب وذئب، في مكان قريب، وعلى سبيل المثال، شوكة، وهي بعيدة لغويا عن كلا الحيوانين، وتقع أبعد بكثير. وفي هذه الحالة يتم الحفاظ على بنية الخريطة عند الانتقال من لغة إلى أخرى.

“هذه هي الطريقة التي يشفر بها الدماغ معنى الكلمات في لغات مختلفة. يشرح الباحث: “لا يعني ذلك أن الخلايا العصبية الفردية تترجم الكلمات إلى بعضها البعض، ولكن مجموعات الخلايا العصبية تغير نشاطها بشكل متناغم، مما يخلق أنماطًا مماثلة للكلمات المتكافئة في كلتا اللغتين”.

للتحقق من مدى عمق القواسم المشتركة للخريطة الدلالية بين اللغات، حاولنا التنبؤ بموقع الكلمة الإسبانية في الفضاء الدلالي، مع التركيز على الخريطة الإنجليزية. وكان ناجحا – من خلال الكلمات القريبة من المعنى، على سبيل المثال، من خلال الكلمات الموجودة حول الكلب، يمكنك معرفة مكان وجود بيرو في الخريطة العصبية الإسبانية.

يقول كبير الباحثين سمير شيث من كلية بايلور للطب: “الأمر يشبه النظر إلى غرفة من نافذة مختلفة، كل شيء بالداخل هو نفسه، لكن المنظور مختلف”.

ووفقا له، فمن خلال قراءة الخريطة الدلالية من زوايا مختلفة، يستطيع الدماغ استخدام لغات مختلفة دون الخلط بينها.

ماذا عن الشبكة العصبية الاصطناعية؟

وتمت مقارنة النتائج أيضًا بعمل الشبكة العصبية mBERT، المدربة على فهم أكثر من 100 لغة. اتضح أن mBERT يبني العلاقات بين الكلمات في شكل خريطة دلالية، تشبه بشكل مدهش تلك التي تشكلت في الحصين. ومع ذلك، فإن جميع الخلايا العصبية الشرطية في نموذج اللغة الكبير لها خصائص لغوية متقاطعة.

وخلص البروفيسور بنجامين هايدن، الذي قاد الدراسة، إلى القول: “يظهر بحثنا أن الدماغ مهيأ بطبيعته لتعلم لغات متعددة. وبمجرد أن يتعلم العلاقات بين الكلمات، يمكنه تطبيق تلك العلاقات نفسها على لغات أخرى. وإمكانية أن نصبح ثنائي اللغة، أو حتى ثلاثي اللغات، تكمن داخل كل واحد منا”.