LO SVILUPPO DEL LINGUAGGIO
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Lo sviluppo del linguaggio Il linguaggio è una proprietà che, nella sua complessità è tipicamente umana:Allevamento di uno scimpanzè con bambini non riuscì mai a parlare nonostante avesse appreso qualche gesto umano, forse problema motorio?Insegnamento del linguaggio dei segni, al massimo si riuscì a far apprendere 160 parole semplici (livello < di un bimbo di 4 anni). Capacità di negazione, frasi composte e domande. Considerato meccanico e noncreativo. Dal punto di vista della comprensione una scimmia diversa (il Bonobo) riuscì ad apprendere 4-500 parole con comprensione simile a quella umana per i primi 2 anni e mezzo di vita. Poi però rimane limitata. Quindi mancano i modelli animali per lo studio del linguaggio che è invece tipicamente umano. Ma allora esiste qualcosa di particolare che predetermina il cervello umano a questa capacità. Come si genera questa capacità?
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Aree coinvolte nel linguaggio. L’elaborazione del linguaggio è fortemente lateralizzata, la lesione a vari livelli della corteccia cerebrale sinistra porta alle afasie. La lateralizzazione èevidente anche dal punto di vista anatomico infatti il planum temporale che contiene alcune aree temporali coinvolte nel linguaggio è fortemente asimmetrico (più grande a sinistra).
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Il linguaggio si sviluppa gradualmente nei primi anni di vita.
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Relazione tra fattori innati e plasticità cerebrale: lo sviluppo del linguaggio . Il linguaggio è una capacitàappresa che mostra un periodo critico. Tuttavia esistono alla nascita delle polarizzazioni innate:Il planum temporalis è piùgrande a sinistra già alla nascita e stimoli linguistici specificamente attivano l’emisfero sinistro nel neonato. Rosso = parole materneBlu = silenzioVerde = parole materne pronunciate all’indietro
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Sviluppo del linguaggio . Un aspetto fondamentale del linguaggio è l’individuazione nel segnale acustico percepito dai componenti fondamentali del linguaggio: deve avvenire cioè la segmentazione. Le componenti fondamentali del linguaggio sono i fonemi e cioè quei suoni distinti dagli altri suoni di una lingua che rendono possibili l’identificazioni di sillabe e parole. L’insieme dei fonemi costituisce l’insieme dei suoni di una lingua (i fonemi sono distinti dalle lettere dell’alfabeto) e ogni lingua utilizza circa 40 fonemi. La categorizzazione che noi operiamo è evidente se si chiede di distinguere due parole che differiscono per un fonema. Le parole sono variate in modo continuo dall’una all’altra. Ad es. le parole inglesi pat e bat vengono testate con un continuum di variazione:La risposta non è un continuum di esattezza! Avremo 100% di identificazione con varie pronuncie di pat fino a che si passerà a un 100% di identificazione di bat. Esiste quindi un confine netto in cui la capacità di distinguere tra p e b èmassima. Questi suoni sono quindi categorizzati. Le differenti varianti di p e di b non saranno quindi discriminate tra loro dall’ascoltatore. La categorizzazione è specifica per le varie lingue ad esempio i giapponesi non mostrano un confine netto tra ra e la e quindi non distinguono la R e la L
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Sviluppo del linguaggio Il bambino mostra la categorizzazione?Si il bambino è in grado di categorizzare i fonemi. Queste osservazioni si basano su tecniche come quella descritta qui accanto.
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Relazione tra fattori innati e plasticità cerebrale: lo sviluppo del linguaggio . I fonemi sono gli elementi costitutivi di un linguaggio (es. rana-lana). I fonemi sono categorie di suoni non identici funzionalmente equivalenti. I neonati sono capaci di distinguere i fonemi di tutte le lingue. Tra 6 e 12 mesi la capacità di distinguere i fonemi non appartenenti alla lingua madre è perduta. La capacità di distinguere i fonemi è quindi innata ed èpresente anche nella scimmia. La selezione èguidata dall’apprendimento.
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La categorizzazione è presente anche nei bambini che mostrano categorizzazioni anche tipiche di lingue diverse da quella della propria famiglia (un neonato giapponese distingue le L dalle R). Studi più recenti hanno mostrato che anche le scimmie esibiscono una categorizzazione simile a quella umana.
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Queste osservazioni rivelano che categorizzazione è necessaria ma non èsufficiente a determinare lo sviluppo del linguaggio (ce l’hanno anche le scimmie). Il sistema dei fonemi è inoltre plastico, sulla base di ciò che viene udito dal bambino i confini fonetici delle categorie fonemiche vengono adattate alla lingua madre. Durante questo fenomeno si possono perdere le categorizzazioni non usate dalla lingua madre che possono essere riacquistate da adulti solo con training estremamente prolungati. La selezione delle categorie dei fonemi non è tutto ciò che serve per sviluppare il linguaggio ma i bambini mostrano anche apprendimento di altri aspetti del linguaggio:Astrarre i pattern del linguaggio: bambini che sono stati allenati con premi (giochi) a girare la testa in un senso in risposta a una vocale e nel senso opposto a un’altra vocale riescono a farlo in risposta a varie persone e con varie intonazioni possono già a 9 mesi distinguere tutte le sillabe che cominciano con una consonante nasale da quelle che iniziano con b d o g. Probabilmente già in utero riescono anche ad acquisire le costruzioni e gli accenti tipici della frase materna (che infatti preferiscono ad altre appena nati).
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Il linguaggio subisce quindi un fortissimo impatto da ciò che viene udito nei primi mesi di vita. Bambini cresciuti in assenza di stimolazione linguistica non sviluppano un linguaggio. Parte di questo effetto deriva dall’isolamento sociale ed anche i sordi mostrano gravi problemi nello sviluppare un linguaggio. La stimolazione linguistica che il bambino riceve regola quindi i processi con cui si sviluppa il linguaggio. A 6 mesi preferiscono i fonemi che sono tipici della loro lingua madre e a 9 mesi perdono la capacità di distinguere consonanti che non sono tipiche della lingua madre (l da r per i giapponesi). Inoltre il linguaggio inizia ad avere l’intonazione tipica della lingua madre. A un anno il processo di specializzazione è ormai molto indirizzato:Bambini americani non distinguono più la p dalla b spagnole. Quindi ciò che diciamo a un bambino nei primi 6 mesi di vita ha un impatto forte sullo sviluppo del linguaggio anche se il bambino non comprende ciò che diciamo!
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Relazione tra fattori innati e plasticità cerebrale: lo sviluppo del linguaggio . Ma gli stessi fonemi possono essere pronunciati in modo diverso a seconda di chi parla, in che contesto e con che velocità, come farli rientrare nella stessa categoria?
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Relazione tra fattori innati e plasticità cerebrale: lo sviluppo del linguaggio . Per i fonemi sono presenti dei prototipi specifici a cui vengono assimilati i suoni (effetto “magnete”) e quindi categorizzati. I prototipi sono plastici e sono adattati ai fonemi uditi con maggior frequenza dall’infante. Bambini di 6 e 8 mesi sono stati esposti per circa 2 minuti a 8 suoni che formavano una serie. I bambini venivano familiarizzati con stimoli dell’intera distribuzione, ma sperimentavano diverse distribuzioni di frequenza. Un gruppo “bimodale” udiva presentazioni piùfrequenti di stimoli alle estremità della distribuzione; un gruppo “unimodale” riceveva presentazioni piùfrequenti di stimoli nella parte centrale della distribuzione. Dopo la familiarizzazionevenivano esaminati con una tecnica di preferenza di ascolto. I bambini del gruppo bimodale discriminavano i due suoni, mentre quelli del gruppo monomodalenon discriminavano.
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Il linguaggio che noi indirizziamo ai bambini è specializzato per facilitare il loro sviluppoStudi recenti dimostrano che, probabilmente inconsapevolmente, il nostro modo di parlare ai bambini è probabilmente ottimizzato per facilitare loro l’affinamento della categorizzazione. Il cosiddetto “madrese”, preferito dai piccoli rispetto a uno stesso discorso indirizzato ad adulti, e cioè il linguaggio con cui parliamo ai neonati è caratterizzato da:Toni di frequenza più altaIntonazioni esagerataCadenza più lentaL’interazione sociale (madre) ècruciale: se si fa ascoltare il cinese a bambini americani di 9 mesi sono sufficienti 5 ore di pratica per riottenere la distinzione dei fonemi del cinese, tuttavia audiovisivi non ottengono lo stesso effetto. E’interessante anche notare che se durante la fase del balbettio si associa l’emissione di suoni da parte del bambino con un ritorno da parte della madre con sorrisi e carezze nel tempo i bambini sviluppano più vocalizzazioni e con un organizzazione consonante-vocale più simile a quella dell’adulto rispetto a bambini che venivano manipolati in modo uguale ma non in risposta alle vocalizzazioni.
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Dal punto di vista fonetico una analisi delle frequenze sonore che compongono le vocali pronunciate in parole dirette a bambini o ad adulti da madri russe, svedesi e americane ha mostrato che c’e’ una migliore separazione tra le vocaliI vantaggi potrebbero essere:Aumentare il contrasto tra le vocali in modo da evidenziare meglio i parametri che permettono la categorizzazione. Per motivi di sviluppo dell’apparato vocale del bambino le frequenze a cui il bambino emette suoni è diverso e aiuta il bambino a poi riemettere i suoni nel suo possibile intervallo di emissione. Una versione del madrese viene anche parlato con gli animali, anche se non c’e’l’allargamento del triangolo delle vocali. Rimane però l’intonazione e la connotazione emotiva
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Nell’uomo lo sviluppo della comprensione del linguaggio ècontemporaneo allo sviluppo della produzione del linguaggio. In questo vi e’ una differenza con altro tipo di “linguaggi” come il canto degli uccelli
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Esiste quindi un periodo critico per l’apprendimento del linguaggio?Come già detto sordi e persone in isolamento non sviluppano un linguaggio. Le recenti applicazioni degli impianti cocleari alle persone sorde dalla nascita permettono di capire se passato il periodo dell’infanzia il sistema del linguaggio cristallizza e non e’ più sviluppabile oppure e’ possibile sviluppare anche da adulti un linguaggio. I dati indicano che un linguaggio viene appreso, anche se il successo dipende molto dal training dopo l’impianto ed è variabile. E’ possibile che la mancanza di stimolazione lasci i circuiti plastici per maggior tempo. In analogia sia con quanto osservato nel periodo critico per l’apprendimento del canto degli uccelli che per quanto osservato ad esempio nel sistema visivo per quanto riguarda il periodo critico per la deprivazione monoculare che viene prolungato dall’allevamento al buio. Un periodo critico tuttavia esiste sicuramente per l’apprendimento di una seconda lingua
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Il periodo critico per l’acquisizione di una seconda lingua
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Imparare una lingua da grandi. . . . .
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. . non è come impararla da bambini
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Il linguaggio nel piccolo è quindi estremamente plastico, come reagisce alle lesioni?Come abbiamo visto le lesioni alle aree del linguaggio a sinistra portano all’afasia nell’adulto e nel piccolo?Il piccolo con lesione mostra deficit molto lievi nella comprensione del linguaggio e non differenziate tra corteccia sinistra e destra.
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Anche dal punto di vista della produzione del linguaggio la lesione da piccolo da deficit molto modesti. Esperimento:38 bambini (5-8 anni) con lesione corticale (24 a Sx 14 a Dx) 14 adulti con lesione a sinistra e variamente afasici (Broca, Wernicke etc. ) e 7 con lesione a destra. Test di complessità, errori, e quantità del parlato. Risultati:Nessuna differenza tra lesione Dx e Sx nei piccoliLievissima differenza tra controlli normali e lesionati da piccoliGrande differenza tra lesione Dx e Sx nell’adultoVariabilità degli effetti delle lesioni Sx da adulti in accordo con i vari tipi di afasie presenti in questi soggetti.
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Patologie del linguaggioVi sono moltissimi casi di anomalie del linguaggio, visti i processi necessari per la corretta formazione del linguaggio non sorprende che la lista delle cause comprenda:Deficit di sviluppo o dell’uso della muscolatura oraleDeficit del sistema acusticoRitardo mentale generalizzatoAutismoCondizione di deprivazione ed abuso socialeVi sono tuttavia dei casi in cui vi è uno specifico deficit del linguaggio (in cui le cause soprastanti non devono essere presenti) distinto da deficit nella produzione del linguaggio come la balbuzie. Questi deficit colpiscono il 7-8% dei bambini prescolari. La maggioranza riesce poi a normalizzarsi mentre per altri in cui il difetto permane e, in alcuni casi, si possono sviluppare poi deficit di lettura (dislessia).
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In molti casi i deficit di linguaggio sono ereditari con concordanza vicino al 100% nei gemelli omozigoti. Cosa quindi causa queste disfunzioni? E’ possibile curarle?Studi di imaging mostrano leggere anomalie strutturali nelle aree temporali ma anche in aree sottocorticali come i gangli della base i nuclei talamici sensoriali. Un analisi neuropsicologica di questi bambini ha rivelato la presenza di un deficit nella discriminazione di suoni che combiavano velocemente nel tempo. Deficit simili sono presenti nei in circa il 30% dei dislessici. PercentcorrectParagone dei deficit di processamentotemporale auditivo in pazienti con deficit del linguaggio (LI). Perfomancedei LI e controlli nella discriminazione di due toni o nel raffronto suono uguale/ suono diverso per differenti intervalli inter-tono. Sulle ascisse èriportato il tempo totale (durata dei 2 stimoli più intervallo). Bambini di 6-9 anni discrminano suoni non verbali di 75 ms separati da 8 ms di intervallo (total signal duration of 158 ms). In contrasto, bambini LI pari etànecessitano di intervalli di più di 300 ms (totale 450 ms) per rispondere con la stessa accuratezza.
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Ma è possibile migliorare con l’allenamento alcune discriminazioni acustiche, quindi è stata elaborata una terapia comportamentale per migliorare la comprensione di suoni che cambiano velocemente. E’ stato sviluppato un “gioco” al computer in cui gradualmente (vi ricordate l’importanza dello shaping) in cui i bambini LI venivano allenati con discorsi modificati in cui le consonanti ad inizio parola che fungono da stacco tra le parole, e che sono in genere gli elementi del discorso che variano piùvelocemente, venivano:Aumentati in ampiezza di circa 20 dBestesi in durataL’allenamento durava 3. 5 ore al giorno 5 giorni per settimana per 4 settimane e si adattava alle capacità di bambino che passava di “livello” al videogioco mano a mano che riusciva a distinguere meglio le parole. Gli errori venivano seguiti da una dimostrazione di come era la risposta giusta e suoni divertenti accompagnavano le risposte. Questa parte del gioco alimentava la motivazione a compiere l’allenamento.
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L’apprendimento percettivo acustico migliora le capacitàdi bambini con difficoltà di apprendimento del linguaggioNormal level
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L’analisi autoptica dei cervelli di pazienti con difetti del linguaggio ha mostrato difetti nell’organizzazione microscopica del tessuto cerebrale. Queste anomalie non sono evidenziabili con le tecniche di imaging. Neuroni ectopici (non al loro posto)Microlesioni diffuse (microgiria)Queste anomalie sono tipiche di difetti della migrazione neuronale durante lo sviluppo embrionale che si osservano in condizioni di ipotermia acuta dei piccoli. In ratti episodi di breve raffreddamento alla nascita (il ratto nasce piùimmaturo dell’uomo ed è circa come un feto di 5 mesi) causano microgiria. Anche questi ratti hanno problemi di discriminazione di stimoli acustici ravvicinati% correctCapacitàdiscriminative
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Alla luce di questi studi è possibile quindi delineare un’analisi di possibili cause dei difetti del linguaggio in cui difetti genetici interferiscano con la migrazione neuronale. Questo causa un cattivo processamento degli aspetti temporali degli stimoli (non limitati a stimoli acustici! La cattiva discriminazione temporale c’e’anche per stimoli visivi e somatosensoriali) che causa una cattiva percezione del linguaggio e che quindi causa un cattivo sviluppo del linguaggio che può riflettersi sulle capacità di lettura. La terapia comportamantale può quindi cercare di opporsi a questa catena sfruttando le capacità plastiche del cervello per poter aumentare la discriminazione temporale e quindi migliorare il linguaggio dei pazienti. E’ importante però sottolineare che solo una percentuale dei dislessici ha questo tipo di deficit sensoriale e che studi recenti di imaging evidenziano che deficit a livello di aree perisilviane coinvolte specificamente nell’analisi del linguaggio senza deficit sensoriali. E’ quindi ancora in discussione se la terapia comportamentale descritta precedentemente sia efficace o meno (i suoi sostenitori sostengono di si, ma i critici dicono che le prove cliniche mancano dei controlli).