Odyologlar için Dil ve Beyin

1) İNSAN BEYNİ

Sinir Sistemi: Nöro-dilbilimle bağlantılı olan bu çalışmanın amacı dil ve sinirsel unsurları açıklamaktır. Nörolinguistik çalışmaların amacı insan beyninin bölgelerinin konuşmanın lokalizasyonu ile ilişkisini ve bu bölgelerin birlikte nasıl çalıştığının bağlantısını bulmaktır. Bu nedenle ilerleyen kısımlarda sinir sistemi ve insan beyni hakkında çok önemli yerlerden bahsedeceğiz. Bu açıklamalar Obler ve Gjerlow (13-36) Calvin ve Ojemann (15-90)’ daki geniş çaplı açıklamalara dayanmaktadır.

      İnsan sinir sistemi merkezi ve periferik sistemden oluşur. Periferik sinir sistemi nefes alma ve vücut ısısını koruma gibi hayati vücut fonksiyonlarını düzenlemekle görevlidir. Bu sebepten ötürü otomatik (otonom) sinir sistemi olarak adlandırılırlar. Çünkü periferik sinir sistemi bilinç farkındalığımız olmaksızın çalışır. Merkezi sinir sistemi beyin ve spinal korddan oluşur. Dil-bilim için en önemli şey beynin kendisidir ya da tam olarak söylemek gerekirse beyin yarımkürelerinin dış yüzeyi olan kortekstir. İnsan vücudunda konuşma ve dil işlemlemenin merkezi kortekste lokalizedir. Dilin baskın olarak sol yarımkürede tam olarak temsil edildiği aşağıda tartışılacaktır.

Nöronlar

      Tek Bir Nöronun Yapısı

      İnsan beyninin 100 milyar nörondan oluştuğu tahmin edilmektedir. Bu çok sayıda ağa bağlı olan otonom birim, özellikle karmaşık görevlerin çözülmesinde kullanılan insan türünün mükemmel entelektüel yeteneklerinden sorumludur.

      Nöronlar özelleşmiş hücre tipidir. Bir hücre gövdesinden ve onu diğer nöronlara bağlayan uzantılardan oluşurlar(1. Şekil tek bir nöronu göstermektedir.). Dendritler impulsları karşı vücut hücresine taşırlar, vücut hücreleri dendritlerden gelen bütün giriş bilgilerini işler ve son olarak akson impulsu (uyarı) vücut hücrelerinden uzağa taşır. Gönderen hücrelerin aksonları ve alan hücrelerin dendritleri arasındaki bağlantılar sinaps olarak adlandırılırlar.

      Hücreler arası bilgi elektrokimyasal değişiklikler şeklinde taşınır. Hücre gövdesini temsilen dendritlerden gelen girdiyi değerlendiren bir fonksiyon olarak görülebilir. Ne zaman ki belirli bir eşik değere ulaşılırsa akson bağlantıları yoluyla komşu hücrelere bir sinyal ateşlenir.

      Nöronlar büyük ve karmaşık bir ağa bağlıdır. Bu ağların tasarımı her türlü zekanın yapı taşıdır. Tek bir nöronun genellikle diğer nöronlarla 100 adet bağlantısı vardır. 3.Bölüm bu ağ yapısını kullanarak bilgiyi nasıl temsil edebileceğini gösterecektir. Dil ile ilgili olarak (3. Bölüm) özellikle bir veya daha fazla dillerin sözlüğünün ve gramer kurallarının nasıl saklandığı ve insan yaşamında dil edinmek için bir zaman sınırının olup olmadığı ile ilgilenecektir.

Dilin Lokalizasyonu

 Sol Hemisferdeki Dil

      İnsan beyni 2 hemisfere (yarımküre) ayrılır. Sol hemisfer insan vücudunun sağ tarafındaki herhangi bir kas aktivitesini kontrol eder ve sağ hemisfer ise bunun tam tersine çalışır. Peki konuşma ve dilin beyin merkezlerini temsil eden yerler nasıl belirlenir? Bu araştırma 19. yy’ın başlarına dayanır. Bazı doktorlar sol hemisferinden zarar gören beyin hasarlı hastaların sıklıkla konuşma kaybına uğradığını ya da dilsel yeteneklerin sağ taraftaki lezyonlu kişilerde kaybolmadığını gözlemlediler.

      Şu anki noktadan itibaren sol yarımkürenin dil için baskınlığı büyük ölçüde tartışmasızdır. Bugün çoğu insan için dilin sol yarımkürede lokalize olduğunu kanıtlamak için farklı test metotları vardır. Yapılan son çalışmalara göre nüfusun %97’sinin sol yarımkürede temsil edilen bir dile sahip olduğunu düşünülüyor.

Kortikal Haritalar

     Motor ve duyusal alanların lokalizasyonu kolayca bulunabilir. Bu da korteksin hangi bölümünün vücudun hangi farklı bölgelerinin hareketini kontrol ettiğini gösteren haritalar olduğu anlamına gelir. Konuşmanın lokalizasyonu ile korteksteki bölgeler arasındaki ilişki çok zordur ve farklı insanlar için önemli ölçüde değişkenlik gösterebilir.

     Beyin cerrahları epilepsi ve beyin tümörlerini tedavi etmek üzere beyin dokusunu açmadan -ameliyattan önce-  hastanın korteksinin üzerinde elektriksel uyarılar kullanarak konuşmayla ilgili alanları tespit etmek zorundadır. (Kortikal stimülasyon haritasının bir örneği Şekil 2 ‘de gösterilmiştir.)

Konuşmanın korteksle bağlantılı olduğu bölgeler uyarıldığı zaman hasta gösterilen şeyleri adlandıramaz veya dil bilgisi açısından doğru cümleler üretemez. Bu alanlardan birine zarar vermek hastanın geçici veya kalıcı olarak afazik olacağı anlamına gelebilir.

2) NÖRAL ÖĞRENME VE DİL EDİNİMİ

     Bu bölüm insan beyninin bilgiyi nasıl işleyebildiğini ve saklayabildiğini, özellikle kelimelerin anlamları ve dilbilgisi kuralları gibi dile ait verileri açıklar. Bu konu aynı zamanda bilgisayar bilimciler için son derece ilginç ve yapay zeka konularıyla yakından ilgilidir.

     Dilsel konuları göz önüne alarak, simüle edilmiş sinir ağları genellikle bilgisayarlarda gramer kurallarını temsil etmek için kullanılırdı. Hatta onlar (nöral ağlar)- hem anlamada hem de konuşmada – özgün yapay konuşmanın anahtarı olabilirler. Bilgisayar biliminin sinirsel öğrenme hakkındaki görüşlerini , sinirsel ağa dayanarak beyinde bilginin nasıl depolanabileceğini anlamada yardımcı olabileceğimi düşünüyorum. Bu yüzden sinir ağlarının temel yapılarına odaklanacağız.

Sinir Ağlarının Temelleri

     Sinir ağları kendi kendini düzenleyen ağlardır. Yani bu belirli bir dinamik bilgi tabanının türü oldukları anlamına gelir. Ağ deneyimler süresince -ya dışarıdan duyu bağlantılarıyla ya da içeriden iç gözlem yoluyla- gelişmektedir. Sonuç olarak deneyim olmadan sinir ağları hiçbir bilgiyi temsil edemez. Bu dil edinimi için de geçerlidir. Yani dil doğuştan verilemez. İnsan genetik kodu beyni eğiterek yavaş yavaş gelişecek olan konuşma yeteneğini içerir.

     Sinirsel öğrenme oldukça karmaşık ve üretkendir. Nöral ağ bağımsız birim dizilerinden oluşmaktadır (Nöronlar ). Şekil 3 sinir ağlarının nasıl simüle edilebileceğini göstermektedir. Otonom birimler (an) bir ağa bağlıdırlar. Birimler, her bir kenarın belirli bir ağırlık faktörüne  (wij) sahip olduğu bir dizi giriş kenarına sahiptir. Birimler, ağırlıklı giriş kenarlarının toplamı belirli bir eşik seviyesini aştığında, sonraki komşularına bir sinyal gönderir. Bilgi bu dengeli ağdaki sonuç etkileşimleri ile temsil edilecektir.

Kendi Kendini Organize Eden Ağ Olarak İnsan Beyni

     Beyindeki nöral öğrenme bir yandan ağ yapısını değiştirerek gerçekleştirilebilirken diğer yandan kenar ağırlığının değişmesiyle gerçekleşebilir. Sadece erken çocukluk döneminde yeni hücre düzenekleri oluşabilir. İnsan beynindeki sinirsel ağ bir iskelet gibi hareket eden genetik koddan ve bireysel gelişimden oluşur. Uzun süreli hafıza ya sinapslardaki değişikliklerle (daha güçlü bağlantılar)ya da fonksiyonel ünitelerdeki değişikliklerle (yeni hücre düzenekleri) elde edilir. Aynı yol kullanıldığında bağlantı güçlenebilir. Genellikle nadiren kullanılan bir bağlantının etrafındaki diğer yol zayıflar.

      Ayrıca bu karmaşıklık insan beyninin neden zor işleri çözmekte hala mevcut bilgisayar sistemlerinden daha üstün olabileceğini açıklıyor. Bilgisayarlar çok sayıda tek tip veriyi gerçekten çok hızlı bir şekilde işleyebilir. Ancak gittikçe daha karmaşık bir girdiyle başları belaya girer.

Kritik Dönem 

     Bu sunum, dil edinimindeki kritik dönem, bir çocuğun ilk dilinin yeterlilik sonuçlarını elde etmek için 18 ay ile erken ergenlik arasındaki süre içinde edinilmesi gerektiğini açıklamıştır. Mehler ,Christophe ve Ramus (59-68) ‘a göre , ilk dil ediniminin daha sonraki dil öğreniminden niteliksel olarak farklı olduğu konusunda bazı kanıtlar verilmiştir.

     Nöral öğrenme hakkındaki açıklamalarımı referans alarak bu teoriyi açıklayabilirim. Erken çocukluk döneminde beyin yeni hücre düzeneklerinin kolayca oluşturulabileceği bir başlangıç plastisitesine sahiptir. Bu yetenek beyin yapıları daha az esnek hale geldiğinde (yaş aldıkça) kaybedilecektir. Öğrenme süreci kademeli olarak yeni fonksiyonel birimlerin oluşturulmasından daha çok sinapslardaki değişikliklere bırakılmaktadır. İlk dil edinimi, beyinde, sembolik sözcüklerin zihinsel temsilinin yanı sıra sözlü ve gramer kurallarını temsil etmek için gerekli yapıları oluşturur. Dile ilişkin bilgiler, benzer ve eş anlamlı olarak kullanılan kelimelerin veya kuralların depolandığı alanlarda, dilsel bir meta seviyesinde, zihinsel haritalar şeklinde ve benzer yerlerde depolanırlar. Aslında bu dil ve konuşma fenomenleri beyin cerrahisi operasyonlarında kortikal haritalar oluşturulduğunda gözlemlenebilir.

     Buna ek olarak, aynı zamanda beyin lezyonlarından sonra neden daha fazla kalıcı afazi riski olduğunu açıklar. Eğer beyin yapıları erken çocukluk döneminde zarar görürse beyin bu dönemde çok esnek olduğu için dil eksikliklerini telafi etmesi kolaylaşacaktır.                                                                                  

*Bu makale orijinal bir makalenin bazı parçalarının Türkçe’ye çevrilmesiyle oluşturulmuştur. Makalenin orijinal hali ektedir ; https://studylib.net/doc/8779392/language-and-brain