Канадські вчені за допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії (фМРТ) вивчили нейронні механізми, які можуть пояснити перевагу білінгвів і професійних музикантів у вирішенні завдань, які вимагають пам'яті та уваги. Експеримент показав, що при вирішенні завдань на робочу пам'ять дорсолатеральна частина префронтальної кори їх головного мозку активувалася менше, ніж у контрольної групи: при цьому відповідали вони швидше і правильніше. Стаття опублікована в журналі.
На ефективну роботу виконавчих функцій мозку - до них належать завдання, що потребують пам'яті та уваги - багато в чому впливає інтелектуальний розвиток і спосіб життя людини. Серед тих, хто вирішує такі завдання особливо ефективно, виділяються білінгви: вони, наприклад, точніше, а також швидше розвивають деякі мовні навички. Відзначити варто і професійних музикантів: вони швидше обробляють поєднання звукових і зорових стимулів, а також розпізнають емоції.
Перевагу музикантів у вирішенні такого типу завдань можна пояснити багаторічними репетиціями, що потребують точного контролю рухів, уваги і хорошої пам'яті. Білінгвам, з іншого боку, часто необхідно весь час перемикатися між двома мовами, що також вимагає підвищеної уваги.
Хоча про ці особливості білінгвів і професійних музикантів відомо давно, нейронний механізм їх переваги вивчений погано. Психологи Університету Торонто за участю професора Еллені Біалісток (Ellen Bialystok) вирішили знайти цей механізм. У їх дослідженні взяли участь 14 англомовних професійних музикантів (монолінгвів), 13 білінгвів (не музикантів) і 14 осіб без музичної освіти, які володіють досконало тільки однією мовою.
Під час експерименту, що проходить з використанням функціональної магнітно-резонансної томографії, учасникам необхідно було запам'ятовувати два типи звукової інформації: просторову (її передавали в динамік або навпроти особи, або в ліве або праве вухо) і семантичну (тобто те, що саме звучало). Як стимули дослідники використовували три типи звуків: людські (наприклад, покашлювання), музичні (звук флейти) і звуки навколишнього середовища (наприклад, вода з крана). Сам експеримент являв собою класичне завдання n-назад: в ній учасникам необхідно вирішити, чи збігається пред'явлений стимул з тим, який був представлений n кроків назад. У цьому експерименті n дорівнювало одному і двом.
Білінгви показали велику ефективність (p < 0,001) в розпізнаванні просторової інформації в порівнянні з семантичною, в той час як музиканти краще білінгвів і монолінгв без професійної підготовки розпізнавали категорії представлених звуків. Як білінгви, так і професійні музиканти загалом швидше (p = 0,033) відповідали, а їхні відповіді (нехай і статистично незначно) були загалом точнішими - приблизно на сім відсотків.
Що стосується мозку учасників, то серед білінгвів і професійних музикантів при виконанні завдань спостерігалася менша (p < 0,05) активність дорсолатеральної частини префронтальної кори: саме цей відділ кори великих півкуль відповідає за виконавчі функції, особливо - робочу пам'ять.
Результати роботи в черговий раз показують можливість мозку до пластичності (в даному випадку - функціональної) під впливом досвіду. Цікаво, що білінгви і професійні музиканти показали більшу перевагу у виконанні двох різних завдань (запам'ятовування і використання просторової та семантичної інформації). Незважаючи на те, що обробка цієї інформації відбувається за рахунок схожих нейронних механізмів, тип когнітивного розвитку музикантів і білінгвів призводить до того, що виконання одного завдання перевершує інше. Білінгвам, наприклад, необхідно ефективно розрізняти і обробляти семантичну інформацію двох різних кодів (мов) - процес, який вимагає підвищеної уваги і вміння придушувати зайве. Музикантам необхідно запам'ятовувати велику кількість інформації - і, відповідно, ефективно витрачати нейронні ресурси.
Варто зазначити, що білінгви перевершують монолінгвів не в усьому: використання двох рідних мов гіперболізує здатність до мовного сприйняття, іноді призводячи до невеликих затримок. Наприклад, білінгвам складніше обробляти мовні стимули, які зазвичай використовуються в мовних експериментах і мало схожі на живу мову.