Plasticity in Developing Brain: Active Auditory Exposure "Gelişen Beyindeki Esneklik: Aktif işitsel (sese) maruz kalma"

Impacts Prelinguistic Acoustic Mapping

April A. Benasich,1 Naseem A. Choudhury,1,2 Teresa Realpe-Bonilla,1 and Cynthia P. Roesler1 1 Center for Molecular and Behavioral Neuroscience, Rutgers, The State University of New Jersey–Newark, Newark, New Jersey 07102, and 2 Department of Psychology, School of Social Science and Human Services, Ramapo College of New Jersey, Mahwah, New Jersey 07430

A major task across infancy is the creation and tuning of the acoustic maps that allow efficient native language processing. This process crucially depends on ongoing neural plasticity and keen sensitivity to environmental cues. Development of sensory mapping has been widely studied in animal models, demonstrating that cortical representations of the sensory environment are continuously modified by experience. One critical period for optimizing human language mapping is early in the first year; however, the neural processes involved and the influence of passive compared with active experience are as yet incompletely understood. Here we demonstrate that, while both active and passive acoustic experience from 4 to 7 months of age, using temporally modulated nonspeech stimuli, impacts acoustic mapping, active experience confers a significant advantage. Using event-related potentials (ERPs), we show that active experience increases perceptual vigilance/attention to environmental acoustic stimuli (e.g., larger and faster P2 peaks) when compared with passive experience or maturation alone. Faster latencies are also seenforthe change discrimination peak (N2*)that has been shown to be a robust infant predictor of later language through age 4 years. Sharpening is evident for both trained and untrained stimuli over and above that seen for maturation alone. Effects were also seen on ERP morphology for the active experience group with development of more complex waveforms more often seen in typically developing 12- to 24-month-old children. The promise of selectively “fine-tuning” acoustic mapping as it emerges has far-reaching implications for the amelioration and/or prevention of developmental language disorders.

 

Bebeklik boyunca en önemli görevlerden biri, ana dilin verimli bir şekilde işlenmesini sağlayan akustik haritaların oluşturulması ve ayarlanmasıdır. Bu süreç, devam eden sinirsel plastisiteye ve çevresel ipuçlarına karşı yüksek duyarlılığa kritik derecede bağlıdır. Duyusal haritalamanın gelişimi hayvan modellerinde geniş ölçüde incelenmiştir ve duyusal çevrenin kortikal temsillerinin deneyimle sürekli olarak değiştirildiğini göstermektedir. İnsan dil haritalamasını en iyi şekilde optimize etmek için kritik dönem, yaşamın ilk yılında ortaya çıkar; ancak bu sürece dahil olan sinirsel mekanizmalar ve pasif deneyim ile aktif deneyimin etkisi henüz tam olarak anlaşılmamıştır.  Burada gösteriyoruz ki, 4 ila 7 ay arasındaki dönemde zamansal olarak modüle edilmiş konuşma dışı uyaranlarla hem aktif hem de pasif akustik deneyim akustik haritalamayı etkilerken, aktif deneyim belirgin bir avantaj sağlamaktadır. Olayla ilişkili potansiyeller (ERP) kullanarak, aktif deneyimin çevresel akustik uyaranlara karşı algısal uyanıklığı/dikkati artırdığını (örneğin, daha büyük ve daha hızlı P2 tepeleri) pasif deneyim veya yalnızca olgunlaşmaya kıyasla gösteriyoruz. Ayrıca, değişim ayrımcılığı tepe noktası (N2*) için daha hızlı gecikmeler görülmektedir; bu tepki, 4 yaşına kadar olan dil gelişiminin güçlü bir bebek öngörücüsü olarak gösterilmiştir. Keskinleşme, yalnızca olgunlaşmaya kıyasla hem eğitilmiş hem de eğitilmemiş uyaranlar için belirgindir. Aktif deneyim grubunda ERP morfolojisi üzerinde de etkiler görülmüş, daha karmaşık dalga biçimlerinin gelişimi genellikle 12 ila 24 aylık tipik olarak gelişen çocuklarda gözlemlenmiştir. Akustik haritalamanın ortaya çıkışı sırasında seçici olarak “ince ayar” yapılabilmesi, gelişimsel dil bozukluklarının düzeltilmesi ve/veya önlenmesi açısından çok geniş kapsamlı sonuçlar doğurma potansiyeline sahiptir.  

 

https://www.jneurosci.org/content/jneuro/34/40/13349.full.pdf

https://youtu.be/fJ3yZDoRwOs?si=ZeKadhopYQByEOpj

Sözlük: wordreference.com