Naar de content

Hoe onze hersenen een nieuwe taal leren

Een scrabblebord met het woord brocanto gespeld.
Een scrabblebord met het woord brocanto gespeld.
Mathilde Jansen voor NEMO Kennislink

Bij het leren van een nieuwe taal zijn er allerlei hersengebieden actief. Al eerder bleek dat een belangrijke rol is weggelegd voor de hippocampus en het gebied van Broca. Een nieuwe fMRI-studie van Leidse onderzoekers laat zien dat ze allebei een eigen rol spelen in de taalverwerving.

16 november 2017

Wanneer je een nieuwe taal leert, komt daar van alles bij kijken. Je moet je een heel nieuwe woordenschat eigen maken, een onbekende uitspraak oefenen en grammaticaregels leren. Iedereen doet dat op zijn eigen manier. Door te onderzoeken wat er tijdens dit taalleerproces gebeurt in onze hersenen, kunnen we meer te weten komen over verschillende manieren van leren.

Een team van Leidse onderzoekers deed onderzoek met fMRI en ontdekte dat we twee verschillende leermechanismen inzetten. Eerst zijn onze hersenen vooral bezig met het ontdekken van patronen in de taal die we krijgen aangereikt. Pas daarna leren we grammaticaregels afleiden en toepassen, wat in een ander hersengebied plaatsvindt. Het Leidse team publiceerde de resultaten onlangs in het internationale tijdschrift NeuroImage.

Fictieve taal

De onderzoekers lieten veertig proefpersonen een fictieve taal leren, het zogeheten Brocanto. De proefpersonen hadden allemaal het Nederlands als moedertaal en waren tussen de 19 en 43 jaar oud. In het experiment ging het vooral om het impliciet leren van grammaticaregels, dus zonder een grammaticaboek. De proefpersonen kregen, gefaseerd in drie fasen, verschillende zinnetjes te lezen waaruit ze de regels van het Brocanto zelf moesten afleiden. Vervolgens werd hun kennis van de nieuwe taal in elke fase opnieuw getest door ze grammaticale en ongrammaticale zinnen te laten beoordelen. Zes dagen na deze training moesten ze ook nog eens een taaltest afleggen.

De taaltests lieten zien dat de taalvaardigheid bij alle proefpersonen toenam tijdens het leerproces. De laboratoriumsituatie was dus goed vergelijkbaar met een werkelijke taalleersituatie. Vervolgens keken de onderzoekers wat er zich afspeelde in de hersenen. Daarvoor gebruikten ze fMRI, en in het bijzonder een scantechniek waarbij je kunt zien welke hersengebieden aan elkaar gekoppeld zijn in termen van ritmiek. Met fMRI meet je de activiteit van de hersenen op een indirecte manier. Je kijkt waar het zuurstofrijke bloed naartoe stroomt en op welke momenten gedurende een taak dat gebeurt. Als twee of meer gebieden hetzelfde tijdsverloop (ritmiek) van de activiteit (bloeddoorstroming) vertonen, laat dit zien dat die hersengebieden met elkaar samenwerken.

Een afbeelding van de hippocampus en een afbeelding van een zeepaardje. De hippocampus is een structuur in de hersenen die erg op een zeepaardje lijkt.

De hippocampus is een structuur in de hersenen die erg op een zeepaardje lijkt. Dit deel van de hersenen is verantwoordelijk voor het opslaan en weer ophalen van herinneringen.

Wikimedia Commons, Laszlo Seress via CC BY-SA 3.0

Zeepaardjes

Eerdere studies toonden aan dat twee hersengebieden een belangrijke rol spelen bij het leren van een nieuwe taal: de hippocampus en het gebied van Broca in de prefrontale cortex. De hippocampi (vaker aangeduid als enkelvoud, hippocampus) zijn dieper gelegen en komen voor in zowel de rechter- als linkerhersenhelft. Ze hebben de vorm van een zeepaardje en danken daar ook hun naam aan. In de hippocampus wordt vooral nieuwe kennis opgeslagen – dit gebied wordt ook het eerste aangetast bij Alzheimer. Daarom is het ook actief in de allereerste fase van het leren van een nieuwe taal.

Deze eerste fase van leren is een heel aftastende vorm van leren: we zoeken vooral naar gelijkenissen en patronen in de taaluitingen die we aangereikt krijgen. Pas in een volgende fase gaan we regels afleiden en vastleggen in onze hersenen. Op dat punt verschuift de informatie van ons kortetermijngeheugen naar het langetermijngeheugen. Of om precies te zijn: van de hippocampus naar het gebied van Broca, zo weten we uit hersenonderzoek.

Foto van Carl Wernicke (links) en Paul Pierre Broca (rechts). Beiden hebben in de 19e eeuw belangrijk onderzoek gedaan naar hersenen en spraak.

Paul Broca en Carl Wernicke zijn de naamgevers van het gebied van Broca en het gebied van Wernicke in de hersenen. Het gebied van Broca zou verantwoordelijk zijn voor de taalproductie; het gebied van Wernicke voor het taalbegrip (perceptie). Uit recent onderzoek blijkt dat het netwerk dat bij taal betrokken is, een groter oppervlak bestrijkt dan alleen deze gebieden.

 Samengesteld beeld: Wikimedia Commons, J.F. Lehmann via CC0 en Wikimedia Commons, uit collectie Wellcome Images via CC BY 4.0

Geen interactie

Het gebied van Broca bevindt zich aan de linkerkant van de hersenen, ook wel de linker hemisfeer genoemd. Het is vernoemd naar zijn ontdekker, de negentiende-eeuwse Franse arts Paul Broca. Lange tijd werd gedacht dat dit het enige hersengebied was dat verantwoordelijk was voor de taalproductie. Inmiddels weten we dat het netwerk dat bij taalproductie betrokken is, veel groter is.

Uit eerdere fMRI-scans bleek dat er gedurende hetzelfde experiment inderdaad een afname was van activiteit in de hippocampus en een toename van activiteit in Broca. In het experiment van het Leidse team vertoonden de gebieden echter geen onderlinge interactie, wat betekent dat de twee leermechanismen echt apart van elkaar verlopen. In eerste instantie leren we op basis van gelijkenis, van wat er aan de oppervlakte te zien is. Pas daarna stappen we over op het toepassen van de onderliggende grammaticale regels. Zo duiken we tijdens het taal leren geleidelijk aan de diepte in. Net als een zeepaardje.

Overigens betekent deze uitkomst niet dat er nooit interactie is tussen de beide hersengebieden; dit kan ook pas komen in een later stadium van de taalverwerving. Uit de fMRI-scans bleek tevens dat er in de beginfase van het taalleren wel samenwerking plaatsvond tussen de linker en rechter hippocampus en gebieden in de achterhoofdskwab waar visuele informatie wordt verwerkt. Dat betekent dat in deze allereerste fase ook de rechterhersenhelft meedoet in het verwerken van taal.

Bron:

Olga Kepinska, Mischa de Rover, Johanneke Caspers, Niels Schiller: Connectivity of the hippocampus and Broca’s area during acquisition of a novel grammar. In NeuroImage 165, 2018, 1-10. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2017.09.058

ReactiesReageer