Potrebbe essere difficile fingere di capire se indossi questa calotta cranica dotata di elettrodi cablati che monitorano l'attività cerebrale e possono valutare la comprensione. Foto dell'Università di Rochester/per gentile concessione di Edmund Lalor Ricordate la voce dell'insegnante di Charlie Brown:"Wha wha wha wha..."? A volte possiamo sentire qualcuno che parla, ma questo non significa sempre che ci stiamo sintonizzando. Ora i neuroscienziati hanno identificato un modo per rilevare i segnali cerebrali che indicano quando una persona sta effettivamente capendo il discorso.
La tecnica, che applica l'apprendimento automatico, rappresenta un progresso nell'uso della tecnologia EEG (elettroencefalografia) relativamente poco costosa (si pensi alla calotta cranica dotata di elettrodi cablati) per monitorare l'attività elettrica del cervello e valutare la comprensione. L'approccio potrebbe offrire una misura sensibile dello sviluppo del linguaggio nei neonati e della comprensione tra i pazienti, compresi quelli in uno stato di coscienza ridotto.
"Il discorso è davvero sorprendente, ma ci siamo così abituati e il nostro cervello è così bravo a comprendere un flusso costante di parole che spesso lo diamo per scontato, "dice Edmund Lalor, professore associato di ingegneria biomedica e neuroscienze presso l'Università di Rochester e il Trinity College di Dublino. Lalor, che ha curato lo studio pubblicato a marzo 2018 sulla rivista Current Biology, sottolinea che le parole escono dalla lingua della maggior parte degli oratori a una velocità impressionante:da 120 a 200 parole al minuto. Il nostro cervello, quando vigile, avere pochi problemi a tenere il passo e interpretare i suoni come sillabe, parole, paragrafi e significato.
Per rilevare la quantità di elaborazione in corso durante l'interpretazione del parlato, Lalor e colleghi, tra cui studente laureato e autore principale, Michael Broderick, ha applicato per la prima volta l'apprendimento automatico alle registrazioni di audiolibri e ai discorsi dell'ex presidente Barack Obama per valutare quando dovrebbero verificarsi momenti chiave di comprensione. "L'apprendimento automatico ha finito per produrre un grande vettore lungo di numeri per ogni parola, " Dice Lalor. "Una parola con un valore numerico elevato ha un grande significato e dovrebbe evocare una risposta EEG più forte." La lettura dell'apprendimento automatico è allineata con le letture EEG dal cervello delle persone che ascoltano le stesse registrazioni, lui dice. I picchi di carica elettrica dal cervello corrispondevano a momenti chiave della comprensione.
Per verificare ulteriormente che i picchi nei segnali elettrici corrispondessero a ciò che le persone stavano ascoltando, il team ha effettuato letture EEG in altre situazioni in cui l'ascolto era compromesso. In uno, il rumore di fondo rendeva difficile l'ascolto di chi parlava, e i segnali del cervello dell'ascoltatore hanno mostrato una risposta più debole (la comprensione è stata migliorata quando l'ascoltatore è stato anche in grado di vedere un video dell'oratore). In un altro esperimento, l'attenzione dell'ascoltatore era confusa dal suono in competizione di un altro narratore che raccontava una storia diversa allo stesso tempo. "Simula un ambiente reale in cui ti trovi in una stanza rumorosa e devi concentrare la tua attenzione su un altoparlante e ignorare le voci di tutti gli altri intorno a te, " spiega Broderick. In quello scenario rumoroso da bar, anche le letture EEG del soggetto hanno mostrato una diminuzione della comprensione.
Finalmente, il team ha riprodotto le registrazioni degli audiolibri all'indietro. In quei test, Broderick dice, la risposta del cervello "scomparve" perché i suoni chiaramente non avevano senso per gli ascoltatori.
La pratica di rilevare la comprensione utilizzando gli EEG non è nuova. Dai primi anni '80, i ricercatori hanno individuato picchi EEG quando le persone sentono parole inaspettate in una serie. La cosiddetta risposta N400 viene in genere vista circa 400 millisecondi dopo che è stata ascoltata la parola incongruente. Il problema, dice Lalor, sta nell'interpretare il significato del segnale N400.
"Tu dai alla gente una frase come 'il dentista mi ha detto di spazzolare il mio albero, ' e contiene questa strana violazione e quindi il tuo cervello risponde. Le persone stanno ancora discutendo su cosa potrebbe significare quella risposta, " Lalor dice. "Ciò che è diverso nel nostro è che si basa su una valutazione della quantità di significato di ogni parola nel contesto. Quindi potrebbe consentirci di comprendere meglio i diversi aspetti dell'elaborazione linguistica".
Mentre Lalor ammette che il loro modello potrebbe essere perfezionato, suggerisce che i test EEG, che sono molto più economici e più accessibili delle risonanze magnetiche, potrebbe trovare diverse applicazioni utili. I genitori che potrebbero essere preoccupati per lo sviluppo del loro bambino potrebbero richiederli per bambini anche di 18 mesi, quando inizia la comprensione del linguaggio precoce. In quella fase, Le letture EEG dovrebbero segnalare una comprensione del linguaggio di base, dice Lalor. Se non lo fanno, potrebbe essere un segno precoce di un problema linguistico, che potrebbe non essere altrimenti diagnosticato fino a un'età successiva.
Il test potrebbe anche offrire un modo economico per valutare i pazienti in apparente stato vegetativo. Lalor dice che potrebbe essere semplice come attaccare degli elettrodi a un paziente, farli ascoltare un audiolibro per un'ora e poi eseguire l'analisi. Damiano Croci, uno psicologo dell'Università di Birmingham, nel Regno Unito, che ha analizzato la funzione cerebrale di persone con coscienza compromessa, ha definito il metodo del team "molto promettente, " aggiungendo che approcci come questi potrebbero "fornire alle famiglie e agli operatori sanitari informazioni vitali".
Guardando al futuro, Lalor prevede persino lo sviluppo di test EEG indossabili che potrebbero richiedere una lettura istantanea se, dire, un soldato in un campo di battaglia, o un pilota in uno spazio aereo occupato non sta solo ascoltando istruzioni, ma, a differenza degli studenti della classe di Charlie Brown, anche registrandoli.
"Se i segnali ci sono, " lui dice, "allora sai che stanno capendo."
Ora è interessanteMiss Othmar è il nome dell'insegnante di Linus van Pell in "Peanuts". È apparsa per la prima volta nel fumetto il 5 ottobre, 1959, e fin dall'inizio Linus ebbe un'enorme cotta per lei.
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