نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانش‌آموختۀ دکتری زبانشناسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 استاد گروه روانشناسی، دانشگاه هومبولت، برلین، آلمان
3 استادیار گروه علوم اعصاب، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران ایران
چکیده
مخچه با تمام نواحی کلیدی شبکه کنترل زبان در ارتباط است. در حال حاضر، نقش مخچه بهعنوان بخشی از شبکه‌های مسئول پردازش ویژگیهای دستوری تشخیص داده شده است. مطالعات بالینی و تصویربرداری نیز مشارکت مخچه را در پردازش دستور تأیید کردهاند. پژوهش حاضر در صدد است تا فعالیت مخچه را در پردازش همزمان زبان اول و دوم در افراد دوزبانه متوازن بررسی کند. به‌این‌منظور، 36 دوزبانۀ ترکی ـ فارسی (21 زن) انتخاب شدند که زبان دومشان را بهطور رسمی از سن 7 سالگی آموخته بودند. بر اساس شاخص تسلط دوزبان، در شرکتکنندگان هیچ تفاوتی بین سطوح بالای بسندگی به زبان اول (ترکی) و زبان دوم (فارسی) مشاهده نشد. شرکتکنندگان یک آزمون قضاوت دستوریبودگی شنیداری با الگوی زبانگردانی جایگزین را اجرا کردند و تصاویر fMRI با استفاده از یک پروتکل استاندارد اخذ می‌شد. با دو رویکرد کل ـ مغز و ناحیۀ موردنظر fMRI وابسته‌به‌رویداد در حین پردازش نحوی بررسی شد. به‌دنبال شناسایی فعالیت دوجانبۀ مخچه در رویکرد کل ـ مغز، درصد تغییر سیگنال بهعنوان معیار «شدت» برای هر شرکتکننده در ناحیۀ مخچه مطابق با اطلس هاروارد ـ آکسفورد در FSL استخراج و تجزیه‌و‌تحلیل آماری آن با استفاده از نرمافزار SPSS انجام شد. نتایج حاضر نشان از برتری نیمکرۀ راست در پردازش زبان دوزبانهها داشت که این مسأله مؤید آن است که مخچۀ راست در کنترل زبان دخالت بیشتری دارد. افزون‌بر‌این، دوزبانهها فعالیت بیشتری را برای زبان اول در مقایسه با زبان دوم در ناحیۀ مخچه نشان دادند که این نتیجه بر تأثیرات تسلط زبان معکوس در دوزبانههای ترکی ـ فارسی صحه می‌گذارد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
The Cerebellum and Grammatical Agreement in Bilinguals: Evidence from Grammaticality Judgments Using fMRI
نویسندگان [English]
- Simin Meykadeh 1
- Werner Sommer 2
- Seyed Amir Hossien Batouli 3
1 PhD in Linguistics, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Professor of Psychology - Humboldt University of Berlin, Berlin, Germany
3 Assistant Professor of Neuroscience, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده [English]
The cerebellum is linked to all the key regions of the language control network. Currently, the cerebellum is recognized to be involved in the networks that handle grammatical aspects. Clinical and neuroimaging studies have confirmed cerebellar contributions to grammar processing. The present study intended to investigate the activity of the cerebellum in alternating L1-L2 processing in balanced bilinguals. We selected 35 Turkish-Persian bilinguals (21 women) who had learned their second language at the age of 7. Based on the Bilingual Dominance Scale, there was no significant difference between the high proficiency levels of the participants in L1 (Turkish) and L2 (Persian). Participants carried out an auditory grammaticality judgment task in an alternative language-switching paradigm while fMRI images were acquired using a standard protocol. Combining a whole-brain and regions-of-interest (ROIs) approach, we examined event-related fMRI during syntactic processing. Following the identification of the activity of the bilateral cerebellum at the whole-brain level according to the Harvard-Oxford Atlas in FSL, percent signal change was extracted per participant as an intensity measure in the cerebellar region and statistically analyzed in SPSS. The results indicate a right hemispheric superiority in bilingual language processing, confirming that the right cerebellum is more involved in language control. Furthermore, bilinguals have shown stronger activation for L1 as compared to L2 in the cerebellum, substantiating the reversed language dominance effects.
Introduction
The cerebellum, located at the back of the brain beneath the occipital lobes, contains approximately 80% of all brain neurons, but constitutes only approximately 10% of brain volume. Despite the fact that this brain region was previously known as a nervous system for movement control, many studies have confirmed that the cerebellum plays an important role in behavioral, sensory, and cognitive functions, including non-motor language functions. Hemispheric cerebellum asymmetry of functional activation during language processing is also reported. Due to the role of the cerebellum in language processing, we examined its contribution to morphosyntactic processing.
The main research questions are as follows:
RQ1. To what extent is the Cerebellum involved in the processing of grammatical agreement by balanced bilinguals?
RQ2. Does the left and right cerebellum act differently for the simultaneous processing of the L1 and L2?
To answer the research questions guiding this study, a bilingual task with an alternating language-switching paradigm was developed. In this task, brain imaging was performed using event-related fMRI while the participants listened to a total of 128 sentences in two Turkish and Persian languages.
Literature Review
Using normal participants, Kovelman et al. (2008) examined 11 Spanish-English bilinguals and 10 English monolinguals during a syntactic judgment task. Bilinguals received their bilingual exposure before age 5. Monolinguals were presented with 40 English sentences and bilinguals were presented with 40 English and 40 Spanish sentences. Based on their findings, although the activity of the cerebellum was detected in both bilinguals and monolinguals, bilinguals showed a stronger effect in the cerebellum as compared to the monolinguals. Given that no neuroimaging study to date has examined the pattern of brain activity within the same individuals in Planum Temporale, we aimed to contribute to the literature about morphosyntactic analysis of L1 and L2 in two Subject-Object-Verb (SOV) languages.
Methodology
In this section, the applied methods and procedures including the choice of participants and stimuli followed by a description of the fMRI data acquisition and preprocessing are presented.
3.1. Participants
To allow for reliable ROI-based analysis, 36 right-handed and balanced Turkish-Persian bilingual students were recruited to participate in this study. All participants were native speakers of Turkish and learned Persian at school from the age of seven. Participants' language proficiency levels were assessed by the Bilingual Dominance Scale (BDS) and no significant difference was observed between Turkish and Persian (i.e., between L1 and L2) in language dominance.
3.2. Materials and Procedure
During a bilingual grammaticality judgment task, participants heard 128 test sentences (64 in L1 and 64 in L2, with 50% violation per language) and made their judgment by pressing a button. Stimuli were presented using the Psychtoolbox in MATLAB via headphones. Stimuli were randomized for each condition, but alternated in a fixed sequence for language.
3.3. Imaging
MRI data were collected in NBML, Tehran, Iran, using a Siemens Prisma 3T scanner with a 20-channel head coil. For each participant, a high-resolution T1-weighted anatomical scan was acquired (TR = 1800msec, TE = 3053 msec, flip angle: 7°, 192 axial slices, slice thickness = 1 mm, field of view (FOV) = 256 mm2, 256 × 256 acquisition matrix, voxel size: 1×1×1 mm). After the anatomical scan, participants underwent a 21.5-min fMRI scan that used a whole brain echo planar imaging (EPI) sequence (TE: 30 ms, TR: 3000 ms, flip angle: 90°, slice thickness: 3 mm, voxel size: 3×3×3 mm, matrix size: 64×64, FOV: 192 mm2, 430 volumes and 45 axial slices per volume).
3.4. Data preprocessing
Processing of the fMRI data was carried out using FEAT in FSL. Preprocessing steps included motion correction, slice-timing correction, non-brain removal using BET, spatial smoothing (6 mm FWHM), normalization, temporal filtering (with sigma = 50.0 s), and exploratory ICA-based data analysis. Statistical analyses of fMRI data were conducted using general linear modeling (GLM), as implemented in FSL. Z statistic images were thresholded using clusters determined by Z > 3.1 and a (corrected) cluster significance threshold of P < 0.05. After detecting the Cerebellum activation in the whole-brain analysis, percent signal changes were extracted as an intensity measure in this brain region. All statistical analyses were conducted in IBM SPSS Statistics 26.
Results
In this section, results are presented starting with the whole-brain findings followed by the detection of cerebellum activity.
4.1. Whole-brain results
Widespread significant BOLD activation was found during the presentation of the sentences of L1 and L2 in the Cerebellum relative to the baseline (Figure 1). Visual inspection of panels 1 and 2 indicates more activity in L1 as compared to L2. Therefore, an ROI-based analysis was performed for both languages in the bilateral cerebellum to determine the activity pattern of the stimuli in this brain area.
Figure 1.
Whole-brain clusters (dark blue) of BOLD activation for (A) L1 and (B) L2 sentences in the Cerebellum, projected onto surface templates using MRIcroGL software in two experimental conditions including (from left to right) Ungrammatical and Grammatical conditions relative to the baseline.
4.2. Results of the region of Cerebellum
The location of the Cerebellum is rendered in Figure 2. A significant main effect of Grammaticality was found, indicating a stronger activation for ungrammatical as compared to grammatical conditions (4.510 vs. 3.712 PSC). There was also a significant main effect of Language, indicating that the L1 conditions generated stronger effects than the L2 conditions (4.312 vs. 3.911 PSC). The main effect of the Hemisphere was also significant with a higher PSC for the right (4.465) than that for the left hemisphere (3.756). A separate t-test of the grammaticality effects per language in Cerebellum showed that it was significant for L1 but not for L2. In L1, post-hoc analysis indicated a right hemispheric superiority in our participants.
Figure 2.
(A). Location of Cerebellum (in yellow). (B) Box plots of percent signal change (PSC) values for L1 in Cerebellum per hemisphere and condition. *p < 0.05
Conclusion
The present ROI-based analysis has two important findings. First, the grammaticality effect was detected in the right hemisphere, which confirms previous studies in normal (Marien et al. 2014) and patients (Silveri et al., 1994; Marien et al., 1996; Gasparini et al. ., 1999). The most important argument in support of the role of the right cerebellum in the present study is the simultaneous activity of the Pars opercularis, posterior Superior Temporal Gyrus (pSTG) and the right Cerebellum (see also Meykadeh et al., 2021a) which is consistent with the findings of Berken et al. 2016. Berken and his colleague examined the French-English bilinguals during resting-state fMRI and observed functional connections between the left inferior frontal gyrus and the bilateral Cerebellum. Second, the grammaticality effect was significantly stronger in L1 than in L2 in the Cerebellum region. In line with the activity threshold hypothesis (Paradis, 1993; 2001), our participants regarded Turkish (L1) as the base language and Persian (L2) as the guest language during language exchange.
Acknowledgments
This work was supported by the Cognitive Sciences and Technologies Council of Iran (Grant agreement, no. 7401); a Doctoral Dissertation Grant from the Department of Linguistics, Tarbiat Modares University, a Scholarship Fund (Ph.D. Visiting Scholar Program) from the Iranian Ministry of Science, Research and Technology.
کلیدواژه‌ها [English]
- balanced bilinguals
- grammatical agreement
- right cerebellum
- L1
- fMRI
- مقدمه
مخچه[1] بخشی از مغز است که در قاعدة جمجمه و پشت ساقة مغز قرار دارد. اگرچه مخچه تقریباً 10% از کل حجم مغز را تشکیل میدهد، اما حدوداً 80% از کل نورونهای مغز را دربرمی‌گیرد (Herculano-Houzel, 2010; Herculano-Houzel, 2012). مخچه عمدتاً از طریق دو مدار چندسیناپسی با مخِ[2] طرف مقابل[3] تعامل دارد: یک کانال ورودی که از پل مغز[4] عبور میکند و سپس به مخچه میرسد و یک کانال خروجی که ابتدا به هسته‌های عمیق مخچه[5]، سپس به تالاموس[6] و در نهایت، به سمت قشر مخ میرود (Strick, 1985; Buckner, 2013). علیرغم اینکه این ناحیة مغزی پیشتر بهعنوان دستگاهی عصبی برای کنترل حرکت شناخته می‌شد، مطالعات فراوانی تأیید کردهاند که مخچه نقش مهمی در کارکردهای رفتاری، حسی و شناختی، ازجمله کارکردهای زبانیِ غیرحرکتی دارد (De Smet et al., 2013; Mariën et al., 2014; Mariën & Borgatti, 2018).
مسألة مهم دیگر، یکسویه‌شدگی[7] مخچه است و اینکه آیا مخچه بهصورت دو طرفه در کارکردهای شناختیِ متمایز دخیل است. برخی مطالعات درگیری مخچة چپ را در فرایندهای فضایی شناختی نشان داده‌اند. بهعنوان نمونه، ایمامیزو[8] و همکاران (2003) در یک تکلیف ردیابی[9] با 7 شرکت‌کنندة سالم ژاپنی، با محاسبة میانگین حجم فعال مخچة چپ و راست دریافتند که میانگین حجم مخچة چپ 76/5 سانتیمتر مکعب و میانگین حجم مخچة راست 79/3 سانتیمتر مکعب بود. اگرچه مخچه در هر دو نیمکره فعال شده بود، اما فعالیت مخچة چپ قویتر بود. از‌سوی‌دیگر، ماریان[10] و همکاران (2014) در یک مقالة مروری از ارتباط مخچة راست با پردازش زبان حمایت کردند. در حوزة دوزبانگی نیز استدلال شده است که در تکالیف دوزبانه بار[11] زبانگردانی[12] میتواند بهعنوان یک شاخص رفتاری برای کنترل زبان دوزبانهها در نظر گرفته شود (Bialystok et al., 2006; Bialystok et al., 2007). باتوجه‌به اهمیت و نقش مخچه در پردازش زبان، مطالعة حاضر درصدد است تا عملکرد این ناحیة مغزی را حین پردازش نحوی زبان اول و دوم در افراد دوزبانه بررسی کند.
شواهد آسیب‌شناختی[13] نیز حاکی از نقش ضایعات مخچه‌ای در اختلالات زبانی است. سیلوری[14] (2021) در مقالة مروری خود با بررسی 50 مقاله که بین سالهای 1969 تا 2020 منتشر شده بودند، به این نتیجه رسید که علت برخی از اختلالات مربوط به تولید زبان (از جمله اختلالات گفتار، روانی کلمه و ساخت جمله)، آسیب به مخچه یا هسته‌های قاعده‌ای[15] بوده است.
جاستس[16] (2004) نیز 3 عامل را در تغییرات مطابقة دستوری ناشی از آسیب‌های مخچه‌ای دخیل می‌داند: یک، محدودیت در پردازش نحوی ممکن است از محدودیت در بازنمایی واجی، بازیابی واژگانی یا حافظة فعال کلامی نشأت گرفته باشد. دو، بر اساس مطالعات تصویربرداری مغز در حین اجرای انواع تکالیف، نیمکرههای مخچه مکرراً با لوب‌های پیشانی جانبیِ[17] طرف مقابل تعامل دارند. با استفاده از دادگان تصویربرداری تشدید مغناطیسی حالت استراحت[18]، اتصالات کارکردی[19] بین شکنج فرونتال تحتانی[20] چپ و مخچة چپ و راست در دوزبانههای فرانسوی ـ انگلیسی مشاهده شد (Berken
et al., 2016). این محققان دو گروه از افراد دوزبانه را آزمودند: یک گروه 16 نفره از دوزبانههای همزمان[21] که هر دو زبان فرانسه و انگلیسی را از بدو تولد آموخته بودند و یک گروه 18 نفره از دوزبانههای متوالی[22] که زبان دوم (فرانسه یا انگلیسی) را بعد از سن 5 سالگی آموخته بودند. البته، آنها گزارش کردند که قدرت اتصالات کارکردی در دوزبانههای همزمان بیشتر بود. سوم، مطالعات موردی که بهطور مستقیم اختلالات دستوری و نحوی را بهعلت ضایعات مخچه‌ای گزارش کردهاند. در سال 1994 گزارش شد که یک بیمار ایتالیایی‌زبان در پی صدمة مخچة راست، دچار دستورپریشی[23] شده است (Silveri et al., 1994). ماریان و همکاران (1996) نیز یک بیمار هلندیزبان را توصیف کردند که از ناحیة مخچة راست آسیب دیده بود و عملکرد ضعیفی در درک نحوی داشت. گسپرینی[24] و همکاران (1999) نیز، یک بیمار ایتالیایی‌زبان را گزارش کردند که بعد از ضایعة مخچة راست دچار اختلالات دستوری شده بود.
در راستای پژوهش حاضر، جاستس (2004) برای نخستین بار با تمرکز بر جنبه‌های صرفی مطابقة دستوری، 16 بیمار انگلیسی‌زبان با ضایعات مخچه‌ای را بههمراه یک گروه کنترل 16 نفره مطالعه کرد. گروه اصلی شامل 3 بیمار با ضایعة مخچة راست، 3 بیمار با ضایعة مخچة چپ، 1 بیمار با ضایعة مخچة میانی و 9 بیمار با ضایعة مخچة چپ و راست بود. 3 بیمار هم دوزبانة انگلیسی ـ اسپانیایی بودند. یک تکلیف قضاوت دستوریبودگی شنیداری[25] شامل به‌کارگیری تکواژهای دستوری و ترتیب‌واژگان بنیادی[26] برای همة شرکتکنندگان اجرا شد. افراد باید در مورد شکل‌گیری درست/نادرست جملات تصمیم‌گیری میکردند. نتایج این آزمایش نشان داد که (1) بیماران نسبت به گروه کنترل عملکرد ضعیف‌تری داشتند؛ (2) در بیماران تشخیص خطای مطابقه دشوارتر از تشخیص خطای ترتیب واژه بود؛ (3) عملکرد بیماران دچار ضایعة مخچة راست ضعیف‌تر از بیماران دچار ضایعة مخچة چپ بود. براین‌اساس، جاستس (2004) نتیجه گرفت که توانایی بیماران مخچه‌ای همانند بیماران بروکایی[27] برای تشخیص جملات دستوری از غیردستوری کاهش یافته است.
در حوزة دوزبانگی و افراد سالم نیز، برخی پژوهش‌ها فعالیت ناحیة مخچه را گزارش کردهاند، اما مطالعاتی که صرفاً به یک گروه از افراد دوزبانه و با محوریت پردازش نحوی پرداخته باشند، بسیار محدودند[28]. جهت آشنایی خوانندگان، نمونه مقاله‌ای بررسی میشود که نسبتاً قرابت بیشتری با مطالعة حاضر دارد. کاولمان[29] و همکاران (2008) 11 نفر از دوزبانههای اسپانیایی ـ انگلیسی را بههمراه یک گروه کنترل 10 نفرة تکزبانة انگلیسی در حین یک تکلیف قضاوت نحوی آزمودند. افراد دوزبانه، هر دو زبان اول و دوم را از بدو تولد آموخته بودند. به افراد تکزبانه 40 جملة انگلیسی و به افراد دوزبانه 4 جملة انگلیسی و 40 جملة اسپانیایی ارائه شد. بر مبنای یافتههای این پژوهش، اگرچه فعالیت مخچه در همة افراد تشخیص داده شد، اما دوزبانهها در مقایسه با تکزبانهها فعالیت بیشتری را در ناحیة مخچه نشان دادند. در همین راستا، پلیاتسیکاس[30] و همکاران (2014) در یک مطالعة ریخت‌شناسیِ[31] وکسل‌محور[32] ساختاری با هدف بررسی نقش مخچه در پردازش زبان، دو گروه از افراد دوزبانه و تکزبانه را آزمایش کردند. گروه اول شامل 17 نفر از دوزبانههای یونانی ـ انگلیسی با میزان بسندگی بالا بود که زبان انگلیسی را (بهعنوان زبان دوم) از سن 6 سالگی آموخته بودند و گروه دوم شامل 22 نفر تکزبانۀ انگلیسی‌زبان بود. نتایج این تحقیق نشان داد که حجم مادة خاکستری در افراد دوزبانه در مقایسه با افراد تکزبانه بیشتر است.
در بافت دوزبانگی، کنترل شناختی[33] یک عامل اساسی در توانش[34] زبان به شمار میرود (Lerman & Obler, 2017). دوزبانگی منابع حافظة فعال را برای مدیریت زبانهایی که بهطور پیوسته برای گزینش رقابت میکنند، بهکار میگیرد (Antón et al., 2019). بر اساس فرضیة آستانة فعالیت[35] (Paradis, 1993; 2001)، در حین زبانگردانی، دوزبانهها یک زبان را بهعنوان زبان پایه[36] انتخاب میکنند (غالباً زبان مادری) و زبان دیگر را بهعنوان زبان مهمان[37] در نظر میگیرند. بنابراین، هر دو زبان فعال هستند، ولی زبان پایه فعالیت بیشتری دارد (Green, 1998). فعالیت بیشتر زبانِ پایه منجر به یک اثر نامتقارن میشود که در حین پردازشِ جملاتِ زبان دوم باید مهار شود. هنگامیکه دوزبانهها در تلاشاند تا زبان اولشان را بازیابی کنند، دسترسی به بازنماییهای مهارشده در زبان اول زمانبر خواهد بود (Zhu et al., 2020). مطالعة دوزبانههای چینی ـ انگلیسی تأیید کرد که کنترل زبانی مرتبط با زبانگردانی، الگوهای فعالیت متفاوتی را در افراد دوزبانه ایجاد میکند (Wang et al., 2009).
در پژوهش حاضر، سخنگویان دوزبانة ترکی ـ فارسی مطالعه شدند. زبان‌های ترکی و فارسی مشخصههای دستوری مشترکی دارند که این مسأله عامل مهمی در کنترل پردازش زبان دوم محسوب میشود. در حالت بینشان، هر دو زبان دارای ترتیبِ واژه فاعل ـ مفعول ـ فعل[38] هستند و از ویژگیهای نحوی خاصی مانند مطابقة فعلی[39] پیروی میکنند. مطابقة فاعل ـ فعل در زبان فارسی و ترکی مستلزم تطابق مشخصههای شخص و شمار است. بنابراین، در هر دو زبان، فعل بهصورت اجباری با فاعل جاندار در مشخصههای شخص و شمار مطابقه میکند و برای سه شخص مفرد (من، تو، او) و جمع (ما، شما، ایشان) صرف میشود. بر اساس توصیف نحو مشترک[40] (Hartsuiker et al., 2004)، مادامیکه بازنماییهای نحوی بین زبانها مشابه باشند، دوزبانهها بازنماییها را بین زبانها به اشتراک میگذارند. لذا، باتوجه‌به کنترل نوع زبان در پژوهش حاضر، هرگونه فعالیت مشاهده‌شده برای زبان‌های اول و دوم به نوع زبان قابل‌انتساب نیست.
بدینترتیب، مطالعة حاضر برای نخستین بار با محوریت بررسی پردازش نحوی در یک گروه از دوزبانههای متوازن[41] و سالم[42] اجرا شد تا کارکرد مخچه را برای مطابقة دستوری به روش تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی[43] (fMRI) آزمایش کند. شیوۀ fMRI روشی کارامد در تصویربرداری از مغز با توانایی ثبت فعالیت عصبی با رزولوشن مکانی بالا و مزیت غیرتهاجمی‌بودن است (Ogawa et al., 1993). شرکتکنندگان حاضر از بدو تولد زبان ترکی را آموخته بودند و از حدود 7 سالگی که وارد دبستان شدند، شروع به یادگیری رسمی زبان فارسی کردند. مشخصاً، مطالعة این جمعیت بدین دلیل حائز اهمیت است که اگرچه آنها یادگیری زبان دوم را نسبتاً دیر شروع کردهاند، اما در ادامه به سطح بسیار بالایی از بسندگی رسیده بودند. مسألة دیگری که ضرورت اجرای این مطالعه را موجه می‌سازد گستردگی زبان ترکی در ایران است.
فارسی زبان رسمی ایران است و زبان مادریِ تقریباً 60 درصد جمعیت ایران محسوب میشود، این در حالی است که زبان ترکی با میزان تقریباً 20 درصد، در ردة دوم قرار دارد (Comrie, 2009: 446). زبان فارسی زبان دومِ تقریباً 40 درصد از کل جمعیت قلمداد میشود و تعداد قابل‌ملاحظهای از این سخنگویان در سن 7 سالگی (در بدو ورود به مدرسه) و با شروع آموزش رسمی با زبان فارسی مواجه میشوند (میکده و زومر، 1402)، لذا پژوهشهایی از این دست میتوانند درک عمیقتری از تأثیر یادگیری زبان دوم در سنین مدرسه و تبعات آتی آن بر آموزش فراهم کنند.
در پژوهش حاضر و با پاسخ به دو پرسش زیر نقش ناحیة مخچه در پردازش زبان‌های اول و دوم با روش fMRI در دوزبانههای متوازن ترکی ـ فارسی که از سن 7 سالگی رسماً زبان دوم را آموخته بودند، بررسی میشود:
الف) تا چه میزان ناحیة مخچه در پردازش مطابقة دستوری در افراد دوزبانه نقش دارد؟
ب) چه تفاوتی در کارکرد مخچة چپ و راست برای پردازش همزمان زبان‌های اول و دوم وجود دارد؟
- روش پژوهش
در شش زیربخش زیر جزئیات مربوط به گزینش شرکتکنندگان، مواد آزمون، نحوة گردآوری دادهها، پروتکل تصویربرداری، پیشپردازش و پردازش تصاویر و نیز تحلیل‌های آماری به‌تفصیل تشریح خواهد شد.
2ـ1. شرکتکنندگان
بر اساس فراخوان، دانشجویان واجدشرایط مقطع دکتری دعوت به همکاری در یک پژوهش تجربی شدند. از بین داوطلبان، 36 دانشجوی ترکزبان (21 زن و 15 مرد به‌ترتیب با میانگین سنی و انحراف معیار 5/3±71/27 و 97/2±87/26، در محدودة سنی 22ـ34 سال) انتخاب شدند. در مطالعات fMRI، حداقل حجم نمونه برای هر گروه 15 نفر پیشنهاد شده است (Friston, 2012). همة افراد֯ سالم و طبق گزارش فردی از شنوایی طبیعی نیز برخوردار بودند. شروط ورود آزمودنی‌ها به این مطالعه از این قرار بود: متولد و ساکن استانهای ترکزبان ایران تا سن 7 سالگی، راستدستی، مبتلانبودن به بیماریهای زبانی ـ روانی، حداقل 5 سال سکونت در شهرهای فارسیزبان، شروع آموزش رسمی زبان فارسی در سن 7 سالگی و داشتن والدین ترکزبان. بنابر اظهارات شخصی، همة شرکتکنندگان ترکزبان در زندگی روزمرة خود با زبان ترکی ارتباط برقرار میکردند. پس از غربالگری اولیه، افراد ملزم به شرکت در جلسة ارزیابی رفتاری بودند که این جلسه در گروه زبانشناسی دانشگاه تربیت مدرس برگزار شد. بر اساس آزمون دستبرتری ادینبورگ[44]، همة افراد راستدست بودند.
بهمنظور سنجش ظرفیت حافظة فعال، تکلیف فراخنای خواندن[45] (خدادادی و همکاران، 1393) برای همة افراد اجرا شد. کسب امتیاز 50 (از 100) الزامآور بود و همة افراد موفق به کسب امتیاز لازم شدند. خودارزیابی بسندگی در زبان‌های فارسی و ترکی با اختلاف اندک بین درک و تولید زبان (6 در برابر 5) عالی بود. مصاحبههایی به زبان‌های فارسی و ترکی توسط یک مصاحبهگر زبانشناس فارسیزبان و یک دانشجوی دکتری ترکزبان انجام شد. در بخشی از این مصاحبه، یک آزمون قضاوت دستوریبودگی شبیهسازیشده از شرکتکنندگان اخذ شد. باتوجه‌به ماهیت آزمایش اصلی، این خرده‌آزمون (شامل 30 آیتم) بهصورت شنیداری به زبان‌های ترکی و فارسی ارائه و بر این اساس، توانمندی شنیداری و دستوری افراد در هر دو زبان «عالی» تشخیص داده شد.
موقعیت اجتماعی ـ اقتصادی افراد بر اساس شاخص چهار‌عاملی جایگاه اجتماعی ـ اقتصادی (Hollingshead, 1975) بررسی و هیچ اختلافی بین شرکتکنندگان پژوهش حاضر و گروه کنترل (افراد تکزبانة فارسیزبان با میزان بسندگی زبانی بالا) مشاهده نشد (برای جزئیات بیشتر به پژوهش میکده[46] و همکاران (2021b) مراجعه شود). میزان تسلط دوزبانهها به زبان‌های اول و دوم بر اساس معیار تسلط دوزبانه (Dunn & Fox Tree, 2009) ارزیابی و اختلاف معناداری[47] مشاهده نشد. همة افراد با رضایت کتبی در آزمایش شرکت و حقالزحمة حضور دریافت کردند. پژوهش حاضر در کمیتة اخلاق دانشگاه علوم پزشکی ایران (مطابق با اعلامیة هلسینکی) تصویب شده و دارای کد IR.IUMS.REC.1398.465 است.
2ـ2. مواد آزمون
بهمنظور بررسی پردازش نحوی سخنگویان دوزبانه یک تکلیف قضاوت دستوریبودگی شنیداری طراحی شد (Meykadeh et al., 2021a). محرکها شامل 64 جملة فارسی و 64 جملة ترکی با ساختار فاعل + مفعول + فعل بود که نیمی از محرکها در هر زبان به‌لحاظ نحوی درست و سایر محرکها دارای نقض مطابقة فعل ـ فاعل بودند. همة محرکها به‌لحاظ معنایی درست بودند و محرکهایِ به‌لحاظ نحوی درست و نادرست از یکدیگر مشتق نشدند. بنابراین، هر محرک، چه درست و چه نادرست فقط یکبار ارائه شد. زمان گذشتة ساده افعال (بدون هیچ فعل کمکی) استفاده شد.
در محرکهای درست، فاعل اول و سوم شخص مفرد با افعال اول و سوم شخص مفرد و فاعل اول و سوم شخص جمع با افعال اول و سوم شخص جمع همراه بودند. همانگونه که در جدول (1) نشان داده شد[48]، در مقابل، در شرایط نقض مشخصههای شخص و شمار، فاعل اول و سوم شخص مفرد با افعال اول و سوم شخص جمع و فاعل اول و سوم شخص جمع با افعال اول و سوم شخص مفرد همراه بودند. جملات توسط یک خانم با ریتم طبیعی خوانده و در استودیوی صدابرداری با فرمت WAV ذخیره شد (نرخ نمونهبرداری 16 بیت، 44 کیلوهرتز). روایی محتوایی تکلیف قضاوت دستوریبودگی به تأیید متخصصین حوزة نحو رسید و میزان اعتبار آن با استفاده از آزمون آلفای کرونباخ[49] 93/0 به دست آمد.
جدول 1. مثالهایی از مواد آزمون در زبان‌های ترکی و فارسی با حرفنویسی و ترجمة انگلیسی
|
زبان دوم |
زبان اول |
|
*ما1.pl بدهکاریمان را پرداختم.1.sg *Ma1.pl bedehkari-ye-mân râ pardâxtam1.sg. We debt-HI-OBJ-CLT.Def pay.PAST-1SG (We paid our debts.) |
نقض مطابقة دستوری *بیز1.pl کیتابلاریمیزی گتیردیم1.sg. *Biz kitâb-lar-i-mizi gatirdim. We book-PL-HI-OBJ-CLT.Def bring-PAST-1SG (We brought our books) |
|
من1.sg نظرش را پذیرفتم1.sg. Man1.sg nazar-aš râ paziroftam1.sg. I offer-OBJ-CLT.Def accept.PAST-1SG (I accepted her/his offer.) |
مطابقة دستوری من1.sg پالتارمی یودوم1.sg. Man1.sg pâltâr-e-mi yudum1.sg. I cloth-HI-OBJ-CLT.Def wash.PAST-1SG (I washed my cloth.) |
* جملات غیردستوری. زیر هجای هدف خط کشیده شده است.
برگرفته از Meykadeh et al., 2021a
2ـ3. نحوة اجرای آزمون
بعد از دریافت آموزشهای لازم دربارة نحوة اجرای تکلیف، شرکتکنندگان بر اساس دستوری/نادستوریبودگی جملات پاسخ خود را ثبت کردند. محرکهای شنیداری طراحیشده توسط نرمافزار سایکوپای[50] از طریق هدفون ارائه شد. الگوی تحریک وابسته‌به‌رویداد[51]، شامل 4 بلوک[52] جملات شنیداری، 4 بازة استراحت[53] و نیز پارادایم زبان‌گردانیِ جایگزین[54] بهکارگرفته شد. هر بلوک متشکل از 32 بخش[55] است که برای ثبت پاسخ همودینامیکی[56] نیز بازههای زمانی استراحت سی‌ثانیهای قبل و بعد از آن تعبیه شد که طی آن هیچ تحریکی ارائه نشد. مدت زمان هر بلوک 318 ثانیه بود. هر بخش شامل یک بوق هشدار یک‌ثانیهای، یک جملة سه‌ثانیهای و مرحلة پاسخ چهار، پنج یا شش‌ثانیهای بود.
بهعلت ماهیت شنیداری تکلیف[57] شناختی، یک علامت (+) در وسط صفحة نمایشگر نمایش داده شد. در هر بلوک، جملات دو زبان بهطور پیوسته تغییر میکرد (بهطور مثال، زبان اول، زبان دوم، زبان اول، زبان دوم و ...). محرکهای دستوری ـ نادستوری هر زبان، در هر بلوک بهطور تصادفی توزیع و بهطور یکسان برای همة شرکتکنندهها اجرا شد. مزیت پارادایم زبان‌گردانیِ جایگزین بر دیگر پارادایمها، از جمله پارادایم زبانگردانی توالی ـ محور[58] این است که شرایط برنامهریزی زبانی را برای زبان بعدی فراهم میکند؛ بهگونهای که وضعیت پیشبرنامهریزی را در طول پردازش زبان طبیعی تداعی میکند (Declerck & Philipp, 2015). در دنیای واقعی سخنگویان دوزبانه قادرند هریک از زبانهایشان را به‌تناسبِ موقعیت به کار ببرند و بهسرعت زبانگردانی بین دو زبان را انجام دهند. برای هر آزمودنی، اجرای آزمون fMRI به‌انضمام مرحلة آمادهسازی تقریباً 35 دقیقه به طول انجامید.
2ـ4. پروتکل تصویربرداری
تصاویر fMRI توسط اسکنر MRI سه تسلای زیمنس مدل پریزما[59] با کویل سر 20 کاناله[60] در آزمایشگاه ملی نقشهبرداری مغز ثبت شد. در یک جلسه، تصویربرداری ساختاریِ رزولوشن بالا و عملکردیِ حالت استراحت از مغز هر فرد انجام شد. پروتکلها و پارامترهای مورداستفاده در جدول (2) ارائه شد. تصاویر ساختاری با استفاده از توالی سهبعدی اکو گرادیانت سریع مغناطشِ آمادهشده[61] و تصاویر عملکردی، بهصورت تصویربرداری اکو صفحهای[62] گرفته شد. زمان تصویربرداریِ عملکردی 1290 ثانیه به طول انجامید. تعداد کل والیومها[63] 430 عدد و هر والیوم نیز حاوی 45 اسلایس بود.
2ـ5. پیشپردازش تصاویر
مطابق مطالعة میکده و همکاران (2023a) و با استفاده از ابزارهای موجود در نرمافزار FSL مدل 00/6، پیشپردازش تصاویر به شرح زیر انجام شد:
1ـ حذف جمجمه و استخراج قشر مغز؛
2ـ انطباق دادة ساختاری T1-MPRAGE بر روی اطلس MNI و سپس انطباق دادههای عملکردی بر آن؛
3ـ تصحیح حرکت سر[64]؛
4ـ تصحیح زمـانبندی برشها[65] با استفاده از درونیابی فوریه[66]؛
5ـ نرم‌کردن مکانی[67] توسط فیلتر کرنل گوسی[68] با FWHM برابر با 6 میلیمتر؛
6ـ بهنجار‌کردن[69] دامنة همة حجمها در هر نقطة زمانی بر پایة شدت میانگین؛
7ـ فیلترکردن زمانی[70] توسط فیلتر بالاگذر گوسی با سیــگمای 50 ثانیه؛
8ـ حذف مؤلفههای نویز[71] از تصاویر پیشپردازششده با استفاده از روش ICA. نهایتاً، از مدل خطی عمومی[72]، جهت تحلیل سطح اول (اجرای فردی) و دوم (اجرای گروهی) استفاده شد. با استفاده از مدل تأثیر آمیخته[73]، تحلیل‌های بینگروهی[74] انجام و وکسل‌هایی با z-stat بالای 1/3 و سطح معناداری کمتر از 05/0 بهعنوان وکسل فعال تشخیص داده شد. فقط جملاتی که به آنها پاسخ درست داده شده بود، در چرخة تحلیل قرار گرفتند.
2ـ6. روش تحلیل آماری
جهت تعیین نقش ناحیة مخچه در پردازش همزمان زبان‌های اول و دوم در افراد دوزبانه و مطابق با مطالعات میکده (1400) و میکده و زومر (در دست انتشار)، تحلیلی با رویکرد کل ـ مغز[75] اجرا شد. در ادامه، در یک تحلیلِ ناحیة موردنظر[76]، درصد تغییر سیگنال[77] بهعنوان معیار «شدت»[78] برای هر شرکتکننده در ناحیة مخچه مطابق با اطلس هاروارد ـ آکسفورد[79] در FSL محاسبه شد. شدت سیگنال بهعنوان متغیر وابسته و دستوریبودگی (دستوری، نادستوری)، زبان (زبان اول، زبان دوم)، نیمکره (چپ، راست) و جنسیت (زن، مرد) بهعنوان متغیرهای مستقل درنظر گرفته شدند. تحلیل آماری با استفاده از نرمافزار SPSS نسخۀ 26 انجام شد. تغییرات شدت سیگنال از طریق آزمون استنباطی تحلیل واریانس[80] با اندازه‌گیری‌های مکرر[81] 2 × 2 × 2 × 2 بررسی شد.
جدول 2. پروتکلهای تصویربرداری ساختاری و عملکردی
|
نام پروتکل |
T1-weighted MP-RAGE (ساختاری) |
T2-weighted EPI-BOLD (عملکردی) |
|
اندازة وکسل[82] (mm3) |
1 × 1 × 1 |
3 × 3 × 3 |
|
اندازة ماتریس[83] (mm2) |
256 |
64 |
|
زمان اکو[84] (TE) (ms) |
53/3 |
30 |
|
زمان تکرار[85] (TR) (ms) |
1800 |
3000 |
|
ضخامت اسلایس[86] (mm) |
1 |
3 |
|
میدان دید[87] (FOV) (mm2) |
256 |
192 |
|
زاویة چرخش[88] α (deg) |
7° |
90° |
- یافته‌ها
در این بخش، یافتههای پژوهش، اعم از نتایج رفتاری و آزمایشگاهی در زیربخشهای جداگانه ارائه خواهد شد. به منظور شفافسازی نتایج و درک بهتر خوانندگان، نتایج آماری در قالب جداول ارائه و نمودارهای جعبهای ضمیمه میگردد.
3ـ1. یافتههای رفتاری
شرکتکنندهها، بهطور میانگین، به بیش از 99% محرکها پاسخ درست دادند. درصد پاسخ درست (و انحراف معیار) برای زبان اول 96/98% (18/1±) و برای زبان دوم 61/99% (79/0±) بود. میانگین زمـــان واکنش (و انحراف معیار) به محرکهای زبان اول و زبان دوم به‌ترتیب 88/0% (37/0±) و 78/0% (36/0±) هزارمثانیه بود.
جدول 3. نتایج آزمونهای رفتاری صحت پاسخ و زمان واکنش
|
مجذور اتا[89] |
معناداری |
درجه آزادی[90] |
آمارة F[91] |
منبع تغییرات |
آزمون رفتاری |
|
273/0 |
001/0 |
1 |
750/12 |
دستوریبودگی |
صحت پاسخ |
|
353/0 |
001/0> |
1 |
556/18 |
زبان |
|
|
179/0 |
010/0 |
1 |
389/7 |
دستوریبودگی × زبان |
|
|
122/0 |
037/0 |
1 |
739/4 |
دستوریبودگی |
زمان واکنش |
|
209/0 |
005/0 |
1 |
981/8 |
زبان |
|
|
104/0 |
055/0 |
1 |
954/3 |
دستوریبودگی × زبان |
شکل 1. تحلیل رفتاری زبان اول (ترکی) و زبان دوم (فارسی). (الف) نمودارهای میلهای میانگینِ درصدِ پاسخهای درست به محرکهای دستوری/نادستوری در هر زبان. (ب) نمودارهای جعبهای میانگین زمان واکنش به محرکهای دستوری/نادستوری در هر زبان به هزارمثانیه. علامت ستاره نشانة معناداری است (سطح معناداری = 05/0)
نتایج تحلیل واریانس آمیخته 2 × 2 در جدول (3) ذکر شده است. نتایج آزمون تعقیبی نمونة تیزوجی[92]، اختلاف معنادار بین پاسخهای درست به محرکهای دستوری و نادستوری را فقط در زبـــان اول (012/0 = p، 66/2 = (35) t) و نه در زبان دوم (869/0 = p، 67/1 = (35) t) تأیید کرد. در ارتباط با زمان واکنش، نتایج آزمون تعقیبی تیزوجی نشان داد که اختلاف معنادار بین زبانها محدود به زبان اول (000/0 = p، 51/4 = (35) t) و نه به زبان دوم (546/0 = p، 610/0 = (35) t) است. نتایج رفتاری در شکل (1) به تصویر کشیده شده است.
3ـ2. یافتههای فعالیت کل ـ مغز
در سطح کل ـ مغز، فعالیت معنادار سیگنال بولد[93] در حین ارائة محرکهای دستوری و نادستوری هر دو زبان اول و دوم در ناحیة مخچه مشاهده شد (شکل (2)). مقایسة چشمی پنل‌های 1 و 2 حاکی از فعالیت بیشتر زبان اول در مقایسه با زبان دوم و نیمکرة راست در مقایسه با نیمکرة چپ است. براین‌اساس، یک تحلیل مبتنی بر ناحیة موردنظر برای هر دو زبان در مخچة چپ و راست اجرا شد تا الگوی فعالیت محرکها در این ناحیة مغزی مشخص گردد (Poldrack, 2007).
شکل 2. میانگین فعالیت مغزی در ناحیة مخچه هنگام ارائة محرکهای شنیداری (الف) دستوری و (ب) نادستوری زبان اول (1) و محرکهای شنیداری (ج) دستوری و (د) نادستوری زبان دوم (2).
3ـ3. یافتههای ناحیة مخچه
شکل (3 الف) موقعیت ناحیة مخچه را در نیمکرههای چپ و راست مغز نشان میدهد. در ناحیة مخچه، نتایج تحلیل واریانس آمیخته 2 × 2 × 2 × 2 (جدول 3) نشان داد که عامل اصلی دستوریبودگی به سطح معناداری رسید. مشخصاً، درصد تغییر سیگنال جملات نادستوری (510/4) در مقایسه با جملات دستوری (712/3) بیشتر بود. عامل اصلی زبان با درصد تغییر سیگنال بیشتر برای زبان اول (311/4) نسبت به زبان دوم (911/3) به سطح معناداری رسید. عامل اصلی نیمکره نیز، با درصد تغییر سیگنال بیشتر برای نیمکرة راست (465/4) نسبت به نیمکره چپ (756/3) معنادار بود.
شکل 3. (الف) موقعیت ناحیة مخچه. (ب) نمودارهای جعبهای نشانگر درصد تغییر سیگنال به‌تفکیک هر نیمکره در زبان اول (ترکی). علامت ستاره نشانة معناداری است.
براین‌اساس، تعامل دو عامل دستوریبودگی × زبان معنادار بود. با درنظرگرفتن عامل دستوریبودگی، مشاهده شد که در زبان اول درصد تغییر سیگنال جملات نادستوری (919/4) در مقایسه با جملات دستوری (703/3) بیشتر بود (001/0 > p، 989/5 = (35) t)، اما در زبان دوم اختلاف معناداری بین درصد تغییر سیگنال جملات نادستوری (101/4) و دستوری (720/3) مشاهده نشد (212/0 = p، 273/1= (35) t). با در نظر گرفتن عامل زبان، مشاهده شد که در جملات نادستوری درصد تغییر سیگنال در زبان اول (919/4) در مقایسه با زبان دوم (101/4) بیشتر بود (001/0 > p، 811/5 = (35) t)، اما در جملات دستوری هیچ تفاوتی بین درصد تغییر سیگنال زبان اول (703/3) در مقایسه با زبان دوم (720/3) مشاهده نشد (940/0 = p، 076/0- = (35) t).
جدول 4. نتایج آزمون تحلیل واریانس آمیخته در ناحیة مخچه
|
مجذور اتا |
معناداری |
درجه آزادی |
آمارة F |
منبع تغییرات |
|
355/0 |
001/0> |
1 |
126/18 |
دستوریبودگی |
|
125/0 |
137/0 |
1 |
732/1 |
دستوریبودگی × جنسیت |
|
242/0 |
003/0 |
1 |
512/10 |
زبان |
|
001/0 |
847/0 |
1 |
038/0 |
زبان × جنسیت |
|
155/0 |
019/0 |
1 |
069/6 |
نیمکره |
|
000/0 |
942/0 |
1 |
005/0 |
نیمکره × جنسیت |
|
187/0 |
010/0 |
1 |
566/7 |
دستوریبودگی × زبان |
|
011/0 |
544/0 |
1 |
375/0 |
دستوریبودگی × زبان × جنسیت |
|
178/0 |
012/0 |
1 |
138/7 |
دستوریبودگی × نیمکره |
|
069/0 |
127/0 |
1 |
452/2 |
دستوریبودگی × نیمکره × جنسیت |
|
120/0 |
042/0 |
1 |
498/4 |
زبان × نیمکره |
|
003/0 |
754/0 |
1 |
100/0 |
زبان × نیمکره × جنسیت |
|
082/0 |
096/0 |
1 |
935/2 |
دستوریبودگی × زبان × نیمکره |
|
007/0 |
622/0 |
1 |
248/0 |
دستوریبودگی × زبان × نیمکره × جنسیت |
اثر تعاملی دستوریبودگی × نیمکره نیز به سطح معناداری رسید. با درنظرگرفتن عامل دستوریبودگی، مشاهده شد که در نیمکرة راست درصد تغییر سیگنال در جملات نادستوری (042/5) در مقایسه با جملات دستوری (887/3) بیشتر بود (001/0 = p، 813/3 = (35) t)، در نیمکرة چپ هم درصد تغییر سیگنال در جملات نادستوری (978/3) در مقایسه با جملات دستوری (534/3) بیشتر بود (034/0 = p، 206/2 = (35) t). با درنظرگرفتن عامل نیمکره، مشاهده شد که در جملات نادستوری درصد تغییر سیگنال در نیمکرة راست (042/5) در مقایسه با نیمکرة چپ (978/3) بیشتر بود (004/0 = p، 071/3 = (35) t)، اما در جملات دستوری هیچ تفاوتی در درصد تغییر سیگنالِ نیمکرة راست (888/3) و نیمکرة چپ (534/3) مشاهده نشد (224/0 = p، 238/1 = (35) t).
نهایتاً، اثر تعاملی زبان × نیمکره معنادار بود. با درنظرگرفتن عامل زبان، مشاهده شد که در نیمکرة راست درصد تغییر سیگنال جملات زبان اول (805/4) در مقایسه با زبان دوم (126/4) بیشتر بود (002/0 = p، 449/3 = (35) t)، اما در نیمکرة چپ اختلاف معناداری بین درصد تغییر سیگنال جملات زبان اول (818/3) و دوم (695/3) مشاهده نشد (443/0 = p، 776/0 = (35) t). با درنظرگرفتن عامل نیمکره، مشاهده شد که در زبان اول درصد تغییر سیگنال در نیمکرة راست (805/4) در مقایسه با نیمکرة چپ (818/3) بیشتر بود (002/0 = p، 451/3 = (35) t)، اما در زبان دوم درصد تغییر سیگنال در نیمکرة راست (126/4) در مقایسه با نیمکرة چپ (695/3) تفاوتی نداشت (205/0 = p، 293/1 = (35) t). شکل (2 ب) نمودار جعبهایِ اثرات دستوریبودگی معنادار را در زبان اول نشان میدهد. همانگونه که در جدول (3) مشاهده میشود، جنسیت با سایر عوامل در تعامل نبود. نتایج آزمونهای تیزوجی برای عامل دستوریبودگی به‌ازای هر نیمکره و زبان در جدول (5) ذکر شده است.
جدول 5. نتایج آزمون تیزوجی برای اثر دستوریبودگی در ناحیة مخچه
|
آماره t |
میانگین شدت تغییر سیگنال (%) (انحراف معیار) |
زبان |
نیمکره |
|
*586/2 022/1 |
648/0 (48/1) 238/0 (38/1) |
زبان اول زبان دوم |
چپ |
|
***554/5 197/1 |
789/1 (90/1) 417/0- (73/0) |
زبان اول زبان دوم |
راست |
- بحث و نتیجه‌گیری
در پژوهش حاضر، عملکرد ناحیة مخچه در پردازش مطابقة دستوری زبان‌های اول و دوم در دوزبانههای متوازن ترکی (زبان اول) ـ فارسی (زبان دوم با سن یادگیری 7 سالگی در بدو ورود به مدرسه) بررسی شد. محرکهای دستوری و نادستوری بهصورت تصادفی و محرکهای زبان‌های اول و دوم بهصورت متوالی توزیع شدند که این مسأله مستلزم مشارکت و عدم‌مشارکت متناوب بین زبانهاست. در سطح کل ـ مغز، حساسیت ناحیة مخچة چپ و راست به محرکهای دستوری و نادستوری هر دو زبان اول و دوم در دوزبانههای ترکی ـ فارسی مشاهده شد که این مسأله از نقش این ناحیه در پردازش زبان در افراد دوزبانه حکایت دارد (De Smet et al., 2013; Mariën et al., 2014; Mariën & Borgatti, 2018).
تحلیل مبتنی بر ROI، دو یافتة مهم دربرداشت. اولاً، اثر دستوریبودگی در نیمکرة راست محرز شد که این نکته مؤید مطالعات پیشین در گروههای نرمال (Mariën et al., 2014) و بیمار است (Silveri et al., 1994; Mariën et al., 1996; Gasparini et al., 1999). مهمترین استدلال در حمایت از نقش مخچة راست در پژوهش حاضر، فعالیت همزمان نواحی پارسآپرکولایس، شکنج فوقانیگیجگاهیخلفی و مخچة راست است (به پژوهش میکده و همکاران (2021a) مراجعه شود) که با نتایج برکن[94] و همکاران (2016) همسو است. البته این پژوهشگران دوزبانههای فرانسوی ـ انگلیسی را با تکنیک تصویربرداری تشدید مغناطیسی در حالت استراحت[95] بررسی کردند و اتصالات کارکردی بین شکنج‌فرونتالتحتانی چپ و مخچة چپ و راست را مشاهده کردند. باوجوداین، نکتة حائز‌اهمیت این است که یافتههای دوزبانههای مطالعة حاضر که زبان دوم را از سن 7 سالگی آموخته بودند، با دوزبانههای همزمان پژوهش برکن و همکاران (2016) ـ که هر دو زبان اول و دوم را از بدو تولد آموخته بودند (و نه دوزبانههای متوالی که از سن 5 سالگی زبان دوم را فراگرفته بودند) ـ همراستا بود. لذا، این همسویی خود مؤید بسندگی بالای دوزبانههای ترکی ـ فارسی حاضر در زبان دوم است. دوماً، اثر دستوریبودگی فقط در زبان اول تأیید شد. طبق فرضیة آستانة فعالیت (Paradis, 1993; 2001)، به نظرمی‌رسد که در پژوهش حاضر دوزبانههای ترکی ـ فارسی در حین زبانگردانی زبان ترکی را بهعنوان زبان پایه و زبان فارسی را بهعنوان زبان مهمان انتخاب کردهاند.
اگرچه هر دو زبان ترکی و فارسی فعال هستند، اما زبان ترکی بهعنوان زبان غالب فعالیت قویتری دارد (Green, 1998) که این مسأله اثرات تغییر نامتقارن[96] را ایجاد کرده است (Zhu, et al., 2020). در بافت زبانگردانی، هنگامیکه (از بین دو زبان) تغییر بهسمت محرکهای زبان اول انجام میشود، لازم است مهار زبان اول (که فعالیت بیشتری داشت) در طول پردازش جملات زبان دوم برطرف شود که این مسأله خود منجر به فعالیت بیشتر نواحی درگیرِ فرایندِ مهار میشود (Meykadeh et al., 2021a).
نتایج رفتاری دوزبانهها در پژوهش حاضر نیز در راستای دادههای fMRI است. درواقع، شرکتکنندگان زمان بیشتری را برای پردازش جملات زبان اول در مقایسه با زبان دوم صرف کردند، زیرا تغییر به زبان پایه (زبان ترکی) مستلزم زمان بیشتری است تا به مهار قبلی که به این زبان اعمال شده بود، غلبه گردد؛ ضمن اینکه پردازش زبان اول با خطای بیشتری همراه بود و این مسأله به فعالیت مغزی بیشتر منتهی شد. به‌بیان‌دقیق‌تر، ازآنجاکه زبان دوم زبان ضعیف‌تری محسوب میشود، کنترل شناختی مضاعفی لازم است تا زبان دوم پس از تولید زبان اول بازفعال شود (Zhu, et al., 2020). بهطورکلی، نتایج فعلی اهمیت ناحیة مخچه راست را در پردازش زبان دوزبانهها نشان داد. ضمناً، بهنظر میرسد در افراد دوزبانه ناحیة مخچه نقش ویژهای در کنترل زبان دارد.
سپاسگزاری
این مقاله بخشی از یک طرح پژوهشی است که از حمایت مالی ستاد توسعة علوم و فناوری‌های شناختی (کد 7401) و وزارت علوم، تحقیقات و فناوری ایران جهت تکمیل اهداف پروژه در دانشگاه هومبولت برلین[97] (آلمان) تحت راهنمایی نویسندة دوم این مقاله برخوردار بوده است. بدین‌وسیله مراتب تشکر و امتنان خود را از همکاری آن سازمان متبوع اعلام می دارم.
[1]. cerebellum
[2]. cerebrum
[3]. contralateral
[4]. pons
[5]. deep cerebellar nuclei
[6]. thalamus
[9]. tracking task
- Mariën, P.
- cost
- language switching
- pathology
- Silveri, M. C.
- basal ganglia
- Justus, T.
- lateral-frontal lobes
- resting-state functional Magnetic Resonance Imaging (rs-fMRI)
- functional connectivity
- inferior-frontal cortex
- simultaneous bilinguals
- sequential bilinguals
- agrammatism
- Gasparini, M.
- auditory grammaticality judgment
- canonical word-order
- 6. Broca patients
[28]. اغلب پژوهشگران یا دو گروه افراد دوزبانه با میزان بسندگی مختلف (مثلاً بسندگی بالا و پایین) را به کار گرفتهاند یا دو گروه با سنین یادگیری متفاوت.
[34]. competence
[36]. base language
- 2. guest language
- subject-object-verb (SOV)
- verbal agreement
- shared syntax account
- balanced bilingual
دوزبانة متوازن به کسی اطلاق میگردد که تسلطش به هر دو زبان یکسان است (پورمحمد، 1397).
- normal
- functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI)
- Edinburgh handedness inventory(EHI)
- reading span test
- Meykadeh, A.
- significant
[48]. لیست کامل محرکها در مقالة میکده و همکاران (2023a) ارائه شده است.
- Cronbach’s alpha
- psychoPy
- event-related design
- block
- resting period
- alternating language switching paradigm
- run
- hemodynamic baseline
- task
- sequence-based language switching paradigm
- 3.0 tesla siemens prisma MRI scanner
- 20 channel head coil
[61]. three-dimension magnetization-prepared rapid gradient-echo (MP-RAGE) sequence
[63] volume
هر والیوم واحد، متشکل از عناصر مکعبیشکل به نام وکسل است.
- head motion correction
- slice timing correction
- Fourier interpolation
- spatial smoothing
- 10. gaussian kernel
- normalization
- temporal filtering
- noise
- generalized linear model (GLM)
- mixed effects
[74]. between-subjects
- whole-brain
- 8. region-of-interest analysis (ROI)
- 9. percent signal change (PSC)
- 10. intensity
- 11. Harvard-Oxford atlas
- analysis of variance
- 13. repeated measures
- voxel size
- matrix size
- echo time
- repetition time
- slice thickness
- field of view
- flip angle
- eta squared (η2)
[95]. تشریح تفاوت بین fMRI در حالت استراحت و تکلیف ـ محور (Task-based) خارج از حوصلة پژوهش حاضر است. خوانندگان علاقه‌مند میتوانند برای اطلاعات بیشتر به پژوهش میکده و همکاران (2023b) مراجعه کنند.
[97]. Humboldt-Universität zu Berlin
)