Apró jelek, finom eltérések

Csépe Valéria az MTA Pszichológiai Kutatóintézetének tudományos tanácsadója, az ELTE Kognitív Pszichológiai Tanszékének tanszékvezető egyetemi tanára. A fejlődés-idegtudomány területén végzi kutatásait, például a hallási események szerveződését, a beszédészlelést, az olvasást és az olvasási zavarokat, a szó- és a mondatszintű megértés részfolyamatait tanulmányozza. 2003-ban a Magyar Köztársasági Érdemrend lovagkeresztjével tüntették ki. 2005-ben az OTKA Ipolyi Arnold-díjjal ismerte el munkásságát.

- Gyakran hangoztatják mostanában, hogy nem a szemünkkel, hanem az agyunkkal látunk. Szokták-e önök is mondani, hogy nem a fülünkkel, hanem az agyunkkal hallunk?

- Nem mondjuk, de így van. Azt gondoljuk, hogy mindenfajta észlelés az agy olyan különleges teljesítménye, amelyet eredendő kapacitása és tapasztalatai alapján hoz létre. Nem véletlenül teszünk tehát különbséget az érzékelés és az észlelés között: más az, amit az agy egy adott modalitásban - látásban vagy hallásban - feldolgoz, és megint más, amit ebből észlelünk, kivonunk. A hallás esetén az egymás utáni, különböző frekvenciájú hangok sorát az agy bizonyos területe feldolgozza, majd más területekkel együttműködve és kicsit át is alakítva már dallamot, beszédhangokat, szavakat "állít elő". A beszédészlelő rendszer, és feltehetően a zenei is, aszerint finomodik, hogy milyen nyelvet tanulunk meg: az agy ugyanazzal a kapacitással indul, de a beszélő környezetben szerzett tapasztalatok hatására átalakul az érzékenysége.

- A beszéd észlelése tehát velünk született és környezetfüggő tulajdonság is?

- Igen, éppen a nyelvről gondoljuk azt, hogy egyike az ember olyan különleges képességeinek, amelyekre a környezet erősen hat. Az állatvilágban, persze, az embernél jelent meg a nyelvhasználatra alkalmas beszédképző szerv. Az ember akar kommunikálni, és ennek kiteljesedése a nyelvben valósul meg.

Az emberi agy beszédészlelő képességének komoly evolúciós előzményei vannak. Bizonyos akusztikus eltéréseket már a majmok is fel tudnak dolgozni. Például a zöngés/zöngétlen hangpárok különbségére ugyanúgy érzékenyek, mint az ember. De azt már a beszélő környezet alakítja ki, hogy egy akusztikus különbség mit jelent, mire használható. Ha például egy számítógépes program segítségével elkezdjük levágni egy szintetizált hang zöngésségi idejét, az az észlelő számára egy ideig ugyanaz a hang marad, majd egyik pillanatról a másikra új hang lesz belőle. Ez a "pillanat" nyelvenként változik, ez pedig a nyelvi tapasztalat eredménye. Hogy ebből mi a velünk született? Például az, ami már a majmoknál is megvan, valamint az is, amit az anyaméhben hallunk. A terhesség utolsó harmadában már hall a baba. Ekkor azonban még nem a beszédhangokra "treníroz".  Azt  gondoljuk, hogy ekkor a nyelv dallamára, a prozódiára érzékeny, de nem születik kész rendszerrel.

A kiváltott agyi válasz vizsgálatával néhány hónapos babák beszédészlelésének fejlődését is követhetjük. Tudjuk például, hogy az észt nyelvben háromféle ö hang van, a finnben kettő.  Finn kutatók kimutatták, hogy a hat-hét hónapos finn csecsemők már nem tudnak háromféle ö-t megkülönböztetni, míg az észtek megtartották ezt a képességüket.

Tizenhat elektródás babasapka a kiváltott agyi válasz méréséhez

Kialakul egy akusztikus repertoár, amelyet a különböző nyelveket beszélők eltérően osztanak föl, eltérően kategorizálnak. Egy európai uniós diszlexiaprojekt  előkísérletei során ismét azt találtuk, hogy ugyanazt az akusztikusan szintetizált hangot a magyarok i-nek hallják, a finnek egy kicsit ü-snek, miközben bizonyos német i-ket a magyarok ü-szerűnek hallanak. Ebben az esetben az agy azonos hangokat dolgoz fel, csak máshová kategorizálja őket. Ez a működés a beszédértésnek egy olyan fontos eleme, amely a finom helyi megkülönböztetésért felel, de el van rejtve a nagy, a globális feldolgozásban.

Bármilyen furcsa, először a szavak hangsorát, tehát a hangeseményt tanuljuk meg, és csak később tudjuk lebontani a szavakat hangokra. Erre az olvasás szoktatja rá az embert. Az analfabéták például nem képesek a szavak belső hangjaihoz hozzáférni: nem tudják hangonként "lebetűzni" a szavakat.

- Milyen vizsgálattal derítették ki, hogy i-nek vagy ü-nek hallunk-e egy hangot?

- Többféle vizsgálat lehetséges. Mondhatjuk, hogy az i-k kategóriát alkotnak. Sokféle i létezik, ezeknek más az összetételük, más formánsokból állnak. Az i-t nagyon tág határok között halljuk i-nek, hiszen akusztikus összetevői aszerint  változnak, hogy milyen egyéb hangok veszik körül. Például a bi vagy a ti magánhangzója egészen más, mert a képzésnél fölkészülünk arra, hogy milyen frekvenciára kell áttérnünk, és ez az észlelést is befolyásolja. Nagyon rossz lenne, ha ezeket nem i-nek kategorizálnánk csupán azért, mert akusztikusan eltérőek. Agyunknak a nyelvelsajátítás során le kell szoknia bizonyos érzékenységekről, más érzékenységeket pedig meg kell tanulnia. Ez a lényege ennek a folyamatnak.

A viselkedéses vizsgálatok nem tudnak mindenre megnyugtató választ adni. Oszthatjuk például az i tartományát akusztikusan azonos távolságokra, a kísérleti személynek pedig az a dolga, hogy nyomjon meg egy gombot, amikor bizonyos kategóriához - i-nek vagy ü-nek - tartozónak hallja a hangot. A jól működő beszédészlelő rendszerben a kategóriahatárokon nagyon éles átmenet van. A legbiztosabban azonban az agyi válaszok tanulmányozásával nézhetjük meg, hogy eltérőnek észlelt-e valaki két beszédhangot. Ha a szerzett vagy a fejlődési zavarokat  vizsgáljuk, azt tapasztaljuk, hogy a finom eltérések detekciója gyakran más, mint a tipikusan fejlődő gyerekek esetében.

- Ilyen zavar például a diszlexia?

- Igen, bár ebben az esetben összetett rendszerről van szó. A diszlexiások nagy részénél "agyi másságot" tapasztalunk (ezt a kifejezést szívesebben használom - nem szeretem, amikor betegségről és tünetekről van szó): az agyban a szokásosnál sokkal elkentebb, globálisabb a nyelv lenyomata, reprezentációja.

- Hogyan mutatható ki mérésekkel a diszlexia?

- Sokféle mérést használunk. Eszembe jut, hogy amikor először dolgoztunk diszlexiásokkal, egy anyuka megkérdezte: "Miért a hallását vizsgálják, amikor olvasni nem tud?"

Azt szoktuk mondani, hogy a szavak hangalakja, amelyről tárolunk egy  lenyomatot, először globálisan jelenik meg, de ezzel párhuzamosan, a fejlődés során, a az anyanyelvi hangokra különösen érzékennyé válik az ember. Ez az érzékenység a diszlexiás gyerekeknél gyakran hiányzik. A hangalak-reprezentációt fonológiának nevezzük, és különböző fonológiai tesztekkel mérjük. Kritikus hangeltéréseket vizsgálunk, ilyenek a zöngésségek, a képzés helye szerinti eltérések, a hosszúságok - ezeket a diszlexiások gyengén dolgozzák fel. A hangokat "passzív kakukktojás paradigmában" használjuk, ami azt jelenti, hogy sok egyforma hang érkezik egymás után a vizsgált személy fülébe, és időnként jön egy hang, amelyik valamilyen jellemzőjében eltér a többitől. Erre az agy produkál egy választ, az eltérési negativitásnak nevezett jelet. Azt tapasztaljuk, hogy bizonyos kontrasztokra a diszlexiás gyerekek 80-85 százalékánál nincsen jól működő válasz.

Az eseményhez kötött agyi potenciálok egyik összetevője (komponense) az eltérési negativitás (EN). Ezt az egyforma, vagy valamilyen szabálynak megfelelő hangok között megjelenő másféle, azaz "kakukktojás" inger váltja ki. Az ábrán az alkalmazott 32 elektródából a fejtetőn (Fz, Cz), illetve azoktól balra (F3) elhelyezett elvezetőkön mért válaszokat látjuk. A kiváltó ingerek eltérő beszédhangok. Az EN (vastag nyíl mutat rá) jól látható a ritka (vékony vonal) és a gyakori (szaggatott vonal) ingerre adott válaszok eltérésében. A két válasz különbsége (vastag vonal) ezt még inkább láthatóvá teszi. (Csépe Valéria, Diszlexia: Different Brain, Different Behavior, Kluwer Academic, 2003 alapján.)

A zöngés/zöngétlen mássalhangzók eltérésének feldolgozási zavara diszlexiásoknál. A kérdőjelek az eltéréséi negativitás (EN) hiányát jelzik. Az EN a kontrollcsoport *-gal jelölt válaszain jól látható. (Csépe Valéria, A nyelv agyi reprezentációjának fejlődési változásai és zavarai, Magyar Tudomány, 2005/11. alapján.)

A diszlexia-kérdésnek, persze, ez csak az egyik aspektusa. Tudjuk, hogy az agy  bizonyos területei a tárgyállandósággal foglalkoznak (mindegy például, hogy egy bögre füle jobbra áll vagy balra, mindenképpen bögrének ismerjük fel). Ezek nagyon jól szolgálnak mindaddig, amíg nem kezdünk el írni, de egy d-nek vagy b-nek már nem mindegy, hogy merre áll. Az agynak azokon a területein, ahol  a két rendszert integrálni kell, problémák léphetnek fel. Sok minden azon múlik, hogy a beszéd alapján elsajátított nyelvnek milyen az agyi képviselete, de nem kizárólag. A beszéd akusztikus lenyomatához új kódrendszert kell rendelnünk, és vagy ott jelentkezhet probléma, ahol ki akarjuk alakítani a kódrendszert, vagy ott, amihez hozzá akarjuk rendelni.

A mai idegtudományi vizsgálatok szerint külön agyterület szakosodik  a jelentéshez nagyon gyorsan hozzáférő szófelismerő rendszer működtetésére. Ez az agyterület igen hatékony, általában 150 ezred másodperc alatt eldönti, hogy amit lát, létezhet-e a használt írásrendszerben. Az elfogadható szóalakot csak ezután vizsgáljuk tovább. Ha ismert szóformával találkozunk, szinte azonnal a jelentéssel foglalkozunk. Tehát az olvasás rutin, amelynek során az ismert szavak jelentéséhez pillanatok alatt hozzáférünk, illetve ha nem ismert a szó, vissza kell kapcsolnunk arra a kódolásra, ahol megfeleltetjük a betűknek a hangokat, és megpróbáljuk a szót kiolvasni. Az írás-olvasásnak pár ezer éves a története, a tömeges olvasás azonban még rövidebb múltra tekinthet vissza: az agy olvasással foglalkozó hálózata evolúciósan nem erre a feladatra alakult ki, de képes rá, és ehhez - úgy gondoljuk most - körülbelül 18-20 agyi terület jó együttműködése szükséges.

Ha a diszlexiát jól definiáljuk, és azt mondjuk, hogy viszonyfogalom, vagyis a diszlexia az olvasási teljesítménynek az átlagtól való jelentős eltérése - megfelelő olvasástanítási módszer, megfelelő érzékelési funkciók, megfelelő intelligencia mellett, sztenderdizált olvasási teszttel mérve -, akkor az embereknek legfeljebb 15 százaléka lehet diszlexiás. Szigorúbban véve a definíciót a valódi diszlexia 5-10 százalékra tehető.  Ha az olvasó agy bonyolultságát, a félresiklási lehetőségeket tekintjük, akkor nem is olyan jelentős ez az arány. Nagy azonban, ha az érintettek problémáit tartjuk szem előtt.

- Hogyan küzdhetők le az olvasási nehézségek?

- Az olvasási fejlődés zavara szindróma; ennélfogva össze nem tartozónak tűnő eltérések jellemzik és természetesen többféle változata van. A másként olvasó agy kerülőutakat találhat a megoldására, ezek a kompenzációs mechanizmusok. Működésük attól függ, hogy mennyire korai, jól működő a tréning, mennyire korán és jól ismerik fel a zavart, mennyire jó a fejlesztő módszer. Egy OTKA-pályázat befejező évében éppen azt tanulmányozzuk, milyen kompenzációs mechanizmusok épülnek fel. Az eseményhez kötött agyi potenciál vizsgálatainkat nagyon sok viselkedésvizsgálattal, teszttel egészítjük ki, illetve a vizsgálatokhoz beszámolókat rendelünk. Időnként magas intelligenciájú egyetemi hallgatókkal dolgozunk, akik tudatosan is hozzáférnek ahhoz a stratégiához, amivel megoldják a feladatokat. Döbbenetes kompenzációs technikákat alkalmaznak például annak érdekében, hogy a szó elejéhez, a szó végéhez bizonyos vizuális formákon keresztül, vagyis a megjelenés alapján férjenek hozzá. Sokan használnak számítógépükön a szokásosnál több képet, logót. A kompenzációnak legalább két jellegzetessége van. Egyrészt, minél korábban kezdődik, annál jobbak az agy esélyei, hogy jól működő mechanizmusokat alakítson ki. Másrészt, minél intelligensebb egy gyerek, annál kevésbé derül fény a problémájára: nem veszik észre időben, hogy nem is olvas, hanem találgat.

Ma már a beszédészlelésen kívül a szószintű olvasás változását is nézzük, sőt mondatszintű olvasási vizsgálatokat végzünk, és igyekszünk feltárni, hogy az olvasás és ennek alapmechanizmusai hogyan fejlődnek. Azokat az együtt-előfordulásokat is tanulmányozzuk, ahol az olvasás és a számolás bizonyos zavarai egyszerre jelennek meg. Néhány munkatársam a számfogalom, a számolási műveletek alakulásával, fejlődésével, ennek zavaraival foglalkozik, és együtt vizsgáljuk, hogy mi is a nyelv szerepe a számolási zavarok létrejöttében.

Sok gyerek úgy kerül ma iskolába, hogy nem tudja a viszonyfogalmakat: mit jelent az alatt, mögött, előtt, felett, kisebb, nagyobb. Az integrált iskolában nagyon széles képességrepertoárral kell majd a tanároknak dolgozniuk, és erre bizony fel kell készülni. Ezzel foglalkozik egy új terület, amelynek nevét oktatás-idegtudománynak fordíthatjuk (neuroscience in education). Ez a tudományág a gyermek fontos képességeinek alakulását, a megismerő funkciók, a kognitív képességek fejlődését vizsgálja. Nem akar belefolyni az iskolai munkába, csak közvetíteni szeretné a tudását, hogy az megtermékenyítőleg hasson az oktatási módszerekre, fejlesztő módszerekre. Kívánatos lenne, hogy az a kevés gyerek, aki most születik, jobban használja a képességeit. Úgy gondolom, a munkánk segíthet ebben. Az pedig, hogy más műhelyek megerősítik az eredményeinket, bátorságot is ad, hogy - akár csak az informálás szintjén - beleszóljunk a gyakorlatba.

- Mikor mondaná, hogy "itt van már a Kánaán"?

- Sok Kánaán-elképzelésem van. A kísérleti pszichológia nagyon fontos területe a pszichológiának. Egyik ága, a kognitív pszichológia már sokat tud a megismerő funkciókról. Azt látnám nagyon szívesen, ha az a tudás, amelyet a pszichológiának ez a területe feltárt, bekerülne a hétköznapi gyakorlatba.

Szeretnék egy olyan jól működő, nagy intézetben dolgozni, ahol az összes lehetséges módszer - például az elektrofiziológia, a magnetoenkefalográfia, a modern képalkotó eljárások közül az fMRI (funkcionális mágnesesrezonancia-leképezés) - rendelkezésre áll, és sokféle szakember - orvos, biológus, pszichológus, fizikus, informatikus - dolgozik együtt. Ekkor könnyebben "kinyújthatnánk a csápjainkat" az alkalmazások felé. Most is sok klinikai kutatást végzünk más kollégákkal együttműködve például az epilepszia, a csecsemőkori fejlődési rendellenességek terén. Ennek a szerelmemnek talán az is az oka, hogy szeretném látni: mire jó mindaz, amit az alapkutatásban eddig feltártunk.

Szinte már az is Kánaán lenne, ha akkor, amikor egy pályázat kezdődik, nem azon kellene törni a fejem, hogyan írom meg a következőt, és miből fogom megtartani a tehetséges fiatalokat, hiszen az utóbbi időben főleg külföldi laboratóriumoknak képzem a hallgatókat. Nagyon örülnék, ha azzal a szélesebb tudással, amelyet megszereztek, vissza tudnának jönni a kint eltöltött évek után, mint a régi mesterek a céhes korszakban - ha nem is ebbe az intézetbe, de Magyarországra.

A diszlexia területén nagyon sok tennivaló van még. Hiányzik egy olyan, az egész rendszert koordináló diszlexia-intézet, amilyen például Hollandiában, Finnországban működik. Ezek ott egyszerre foglalkoznak kutatással és fejlesztéssel (új módszerek kidolgozásával), nemzeti protokollt állítanak fel a diagnosztizáláshoz, a diagnózishoz sztenderd eljárásokat dolgoznak ki. Nálunk sokféle módszert használnak, de egynek sincs sztenderdizált változata, és hiányzik a minőségbiztosítás.

A kutatási területem természetesen szélesebb, mint a diszlexia vizsgálata, ám az utolsó tíz évben a munkaidőm egy  része arra megy el, hogy megteremtsem a feltételeket.

- A vezető kutatók sorsa szerte a világon hasonló.

- De sokuk jobb infrastrukturális háttérrel rendelkezik. Nem maguk adminisztrálnak mindent. Egy jól működő intézetben van például pályázatíró ember. Persze, sehol a világon nem lehet valaki vezető kutató napi nyolc órában. Amikor reggel bejövök, mondjuk, hétkor, már itt van az összes szenior kutató, és este hétkor, amikor elmegyek, még dolgoznak. Ez  életforma. Szeretjük csinálni, de nem szeretjük a meglepetéseket, a kiszámíthatatlanságot. Ahhoz nehezen tudunk alkalmazkodni, amikor hirtelen eltűnik tíz százalék a támogatásból. Ugyanakkor azt is látom, hogy az uniós pályázatok egyfajta kitörést jelentenek, hiszen a kutatásaink elég költségesek, de csodálom, hogy ilyen körülmények között európai pályázatokat nyerünk.

- A "hátrányos helyzet" talán ösztönzően hat.

- A pszichológiában azt tanítjuk, hogy két körülmény nem fokozza a kreativitást, a nagyon nagy tárgyi gazdagság és az extrém szűkösség. A szűkösség közelében erőteljesen fokozódik a kreativitás, de ezt a sávot nagyon keskeny mezsgye választja el attól, ahol a szűkösség már megöli a kreativitást.

- A kísérleti pszichológia határterületi tudomány. Meg kell küzdeniük más szakmák elismeréséért?

- Az idegtudósok és a pszichológusok egyaránt elfogadnak bennünket. Nekem az is rendkívüli biztonságot ad, hogy a pályám elején 14 évet állatkísérletekkel foglalkoztam. Szabadon mozgó állatokon, krónikusan beépített elektródokkal abban az időben kezdtük el az első kognitív modell kutatásokat. Ekkor vizsgáltuk a világon elsőként állatkísérletekben is az eltérési negativitást. Hol voltak akkor még a képalkotó eljárások? A kiváltott válaszok keletkezését kutatva csak az állatkísérletekhez fordulhattunk. Ma már több olyan technika van, amely az emberi agyat láthatóvá, megfigyelhetővé teszi, ezért közvetlenül az emberi agynak tehetünk fel kérdéseket. Persze, számos állatkísérletet is végeznek az idegtudományban, és eredményeik ismerete hozzátartozik a háttértudásunkhoz. Úgy látom, hogy a pszichológiának ez az ága eléggé elfogadott az élő természettudományok művelői között. Ebben sokunk munkája összegződik.

S. V.