Prof. Szeląg o ćwiczeniach w sekwencjonowaniu dźwięków

Aktywacja poprzez odpowiedni trening struktur mózgu odpowiedzialnych za percepcję czasu może usprawnić jego działanie. Trening rozróżniania dźwięków rozdzielonych milisekundowymi pauzami może być pomocny przy rozumieniu głosek i leczeniu zaburzeń mowy, a scalanie w kilkusekundowych ramach czasowych informacji docierającej do naszych narządów zmysłów mogłoby pomóc chorym na autyzm.

"Ta metoda otwiera nam oczy na zupełnie inny sposób funkcjonowania umysłu człowieka - zapewnia prof. Szeląg. - Ważne w naszym odkryciu jest to, że z czasowym opracowywaniem informacji związek ma nie tylko nasza komunikacja językowa, ale i procesy uczenia się, uwagi, podejmowanie decyzji, czy planowania ruchu."

Początkowo celem badań była terapia zaburzeń mowy. "Nasze badania zeszły do procesu przedjęzykowego, a więc o oczko niżej niż klasyczna terapia logopedyczna - mówi prof. Szeląg. - Za pomocą naszej metody nie działamy bezpośrednio na poziom językowy, ale na neuronalną matrycę, na której zasadza się jego funkcjonowanie. W ten sposób prowadzimy do poprawy komunikacji językowej. Ta metoda może być stosowana jako terapia uzupełniająca tradycyjną rehabilitację."

W badaniach prowadzonych przez zespół z IBD PAN ćwiczona jest dynamika czasowego rozpoznawania informacji.

"W bazowych ćwiczeniach eksponujemy badanym na przykład dwa - trzy - dźwięki różniące się np. częstotliwością (wysokością) czy długością jego trwania. Badani mają rozpoznać, który z dźwięków był pierwszy. Jeśli pauza między tymi sygnałami jest za mała, to zdrowa osoba słyszy albo pojedynczy dźwięk albo oddzielne dźwięki, ale nie jest w stanie określić ich porządku w czasie. Zdrowy młody człowiek potrzebuje około 30-40 milisekund przerwy między dźwiękami, żeby ustalić ich kolejność. Im starszy mózg, tym pauza musi być dłuższa. Poprzez odpowiedni trening można jednak doprowadzić do skrócenia niezbędnej przerwy" - opisuje prof. Szeląg.

Trening rozpoznawania tak krótkich okresów ma przygotować pacjenta do rozpoznawania głosek oraz do ich scalania, a w rezultacie - do usprawnienia mowy. Bo mowa to strumień bardzo szybko zmieniających się informacji. Jak podaje kierownik Pracowni Neuropsychologii, najkrótsze spółgłoski, spółgłoski zwarte, takie jak: b, d, k, t trwają bardzo krótko - zaledwie około 40 milisekund.

Metoda czasowego rozpoznawania informacji została zweryfikowana w Niemczech na grupie pacjentów, którzy na skutek udaru utracili zdolność językowego porozumiewania się. Terapia okazała się bardzo skuteczna. Badania są obecnie kontynuowane w Polsce, dlatego zespół prof. Szeląg poszukuje osób z afazją poudarową, które byłyby chętne do udziału w badaniach nad tym typem rehabilitacji. Udział w badaniach jest całkowicie bezpłatny, ale osoby zakwalifikowane muszą spełniać odpowiednie wymogi.

Na razie w treningu są wykorzystywane jedynie bodźce pozajęzykowe. Prof. Szeląg poszukuje jednak finansowania na realizację kolejnych etapów badań. Jeśli uda się znaleźć sponsora, można będzie opracować i zrealizować programy rehabilitacji w postaci ogólnie dostępnych gier komputerowych, w których do rehabilitacji mogłyby posłużyć również bodźce językowe. Opracowanie takiego systemu gier jest kosztowne, wymaga pracy interdyscyplinarnego zespołu.

Dzięki takim nowatorskim programom terapeutycznym rehabilitacja zaburzeń mowy nie byłaby kosztowna, pacjenci wykonywaliby ćwiczenia w domu, a ich wyniki byłyby przesyłane internetowo do terapeuty, który mógłby zdalnie kontrolować wykonanie zadań. Terapeuta mógłby w ten sposób mieć pod opieką wielu pacjentów w tym samym czasie, mimo to terapia byłaby jeszcze bardziej skuteczna.

System rehabilitacji bazujący na sekwencjonowaniu zdarzeń w czasie, choć odmienny od polskiego, powstał już w Stanach Zjednoczonych. Specjalny program komputerowy dedykowany jest anglojęzycznym dzieciom z opóźnieniami rozwoju mowy i języka. Problem ten dotyka nie tylko w USA, ale i w Polsce około 30 proc. dzieci. Ze względu na inną specyfikę języka, amerykański program jest jednak nieprzetłumaczalny na język polski.

Nad amerykańskim systemem rehabilitacji prowadzili badania naukowcy wspomnianego już zespołu w IBD PAN we współpracy z zespołem z Monachium. Badania te prowadzono również na osobach zdrowych: studentach, a także na osobach w podeszłym wieku. Okazało się, że w wyniku stosowanych ćwiczeń mogą być usprawnione procesy umysłowe także w przypadku tych grup osób. Wśród studentów po ćwiczeniach nastąpiło zwiększenie podzielności uwagi, które utrzymywało się przez dłuższy czas, wzrosła też efektywność uczenia się nowych informacji. U ludzi w podeszłym wieku następowało usprawnienie procesów uwagowych.

"Obserwowana poprawa sprawności mózgu łączyła się ze zmianą aktywacji struktur mózgowych, co wykazaliśmy w badaniach neuroobrazowych stosując fMRI (funkcjonalny magnetyczny rezonans jądrowy - przyp. PAP). Diagnozy robione po pół roku od ukończenia naszych ćwiczeń wykazały, że korzystne zmiany w pracy mózgu albo utrzymywały się na tym samym poziomie, albo następowała dalsza poprawa. Tak więc proces, który zaindukowaliśmy naszym treningiem postępował dalej. Okazało się, że nastąpiło zawężenie obszaru odpowiedzialnego za wykonanie zadania. Aktywacja przesunęła się z rejonów związanych z uwagą i pamięcią roboczą do obszarów związanych typowo z percepcją czasu" - wyjaśnia prof. Szeląg.

Na podstawie wyników tych badań można się spodziewać, że dostosowany do specyfiki języka polskiego i system wykorzystujący percepcję czasu będzie można stosować do stymulacji różnych umiejętności mózgu.

System amerykański, chociaż sprawdza się w tamtejszych warunkach, wykorzystuje jedynie milisekundowe interwały. A na nich nie kończy się możliwość korzystania z percepcji czasu. Jak wyjaśnia prof. Szeląg, jeśli chodzi o mowę, ważne są również sekwencje 2- lub 3- sekundowe, na które dzielimy swoje wypowiedzi. Pauzy w mowie są stosowane do oddzielenia tych sekwencji i pomagają w przyswojeniu informacji.

3-sekundowe scalanie występuje nie tylko w mowie, ale i w spontanicznych ruchach, które wykonujemy na co dzień, np. podczas poprawiania okularów, podrapywania się, machania ręką na pożegnanie, a także w muzyce i tańcu. Tutaj także proces scalania informacji dokonuje się także w takich ramach czasowych. Dlatego człowiekowi trudno zachować uwagę przy słuchaniu osoby jąkającej się - mózgowi trudno jest utrzymać taką porcję informacji w dłuższym czasie.

"Przeanalizowaliśmy percepcję takich 3-sekundowych sekwencji wśród ludzi z autyzmem i okazało się, że mimo wielu innych zaburzeń poznawczych, ona nie jest zaburzona" - dodaje naukowiec. Profesor spodziewa się, że poprzez uczenie segmentacji, scalania w ramach kilkusekundowych okien będzie można budować również metody terapii autyzmu.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

agt/