Hippocampus in de hersenen ondersteunt invulling van lege plekken in de taal

25 november 2016

Wie heeft ze niet in de familie: de oom of tante die je zinnen aanvult… Een nieuwe studie toont aan dat wanneer tante de zin beëindigt die je was begonnen hoewel ze het vervolg onmogelijk kan weten, zij feitelijk gebruik maakt van het ‘relaisstation’ voor herinneringen in haar hersenen, de hippocampus. Dat is een gebied dat tot nu toe door taalwetenschappers grotendeels is genegeerd. Neurowetenschapper Vitória Magalhães Piai ontdekte het fenomeen, toen zij met Rubiconfinanciering onderzoek verrichtte binnen de University of California, Berkeley.

Vrouw alleen in een café'Hé, ken ik jou niet ergens ____' Foto: Shutterstock

Het lijkt zo voor de hand liggend dat wij bij het spreken en begrijpen van taal putten uit ons geheugen – van woorden, context, personen en zo meer – maar psychologen hebben bij het bestuderen ervan meestal taal en geheugen als afzonderlijke functies van de hersenen beschouwd. Anders gezegd, verbindingen in de hersenen genegeerd. Een nieuw experiment uitgevoerd door psychologen van de Universiteit van Californië, Berkeley, toont aan dat geheugen en taal in feite nauw verbonden zijn. Cruciaal hierbij is de hippocampus. Als de luisteraar een prater aanhoort is dat kleine deel van de hersenen, met z’n karakteristieke vorm van een zeepaardje, in hoog tempo bezig logische aanvullingen uit het geheugen te putten.

Die hippocampus, gelegen in het centrum van de hersenen, fungeert als een router om gerelateerde herinneringen te koppelen – kleur, vorm, gevoel, geur en de smaak van een sinaasappel, bijvoorbeeld – zodat we in staat zijn om associaties te maken. Een nieuw ontdekte rol van de hippocampus is een verband zoeken tussen binnenkomende woorden en de aldaar opgeslagen semantische kennis die nodig is voor het begrijpen van een zin.

Taal zoals we die gebruiken

‘De link tussen taal en de hippocampus zou een verklaring kunnen zijn voor taalproblematiek die we zien bij patiënten die niet verklaard kan worden door schade aan de taalgebieden in de hersenen,’ aldus Vitória Magalhães Piai. ‘Ik denk dat als we eenmaal beginnen met het bestuderen van taal zoals we die daadwerkelijk gebruiken, we zullen zien dat de hippocampus meer ten dienste staat van de taalfunctie dan we voorheen dachten.’

Beeld van een hersenscanEen dwarsdoorsnede van de hersenen met aquamarijn ingekleurde hippocampus in elke hersenhelft. De diep ingebrachte elektrode dringt door tot de hippocampus via de laterale temporale kwab en maakt contact op zes plaatsen, weergegeven door de gekleurde cirkels. Bij een zin met een evidente invulling (‘She locked the door with a ____’) is de theta-activiteit uit de hippocampus sterker, en dus meer gesynchroniseerd, dan bij een zin met een ‘open’ invulling (‘She came in here with a ____’). (Beeld: Vitória Magalhães Piai)

De onderzoekers maakten gebruik van 12 proefpersonen, die toch al elektroden in de hippocampus ingebracht hadden gekregen ter behandeling van epilepsie. Zij deden vrijwillig mee aan dit onderzoek. Piai nam, milliseconde voor milliseconde, neuronale activiteit op met behulp van die elektroden, terwijl de proefpersonen luisterden naar een fill-in-the-blank zin. ‘Hij veegde de vloer met een ____,’ was zo’n zin met een duidelijk antwoord.

Meestal bleek de activiteit in de hippocampus geheel in sync met de op het juiste antwoord inzoomende luisteraar, voorafgaand aan de uiterst korte vertoning van een foto van het juiste antwoord, in dit geval ‘bezem’. Dat is een teken dat deze hersenregio bezig was verbanden te leggen om het juiste woord op te diepen. Bij 10 van de 12 proefpersonen gaf zo’n compacte zin, met één voor de hand liggend antwoord, een explosie van gesynchroniseerde theta-golven te zien. En dat is een karakteristieke activiteit van de hippocampus wanneer hij bezig is met een geheugenassociatie.

Meer informatie

Vitória Magalhães Piai (1982) deed in het project ‘Towards a neural mechanism of context-driven memory access in language: prefrontal cortex and neuronal oscillations’ twee jaar onderzoek aan de University of California, Berkeley, met NWO-financiering uit het programma Rubicon. Zij is nu onderzoeker aan de Radboud Universiteit Nijmegen, Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Centre for Cognition.


Bron: NWO

Kenmerken

Wetenschapsterrein

Maatschappij- en Gedragswetenschappen

Programma

Rubicon

Speerpunt

Vrij onderzoek en talent (2015-2018)