Sanan merkityksen käsittelyn aikaisen N400-aivovasteen yhteys kielellisiin taitoihin

Abstract

Pro gradu -tutkielmani on osa suurempaa tutkimusprosessia, joka on perustutkimusta sanan merkityksen käsittelystä kehittyvissä aivoissa. Pro gradussani olen tutkinut, ovatko aivovasteiden kehittymisen ilmiöt sanan prosessoinnissa yhteydessä kielelliseen ja ei-kielelliseen taitotasoon käytännössä. Tätä on tutkittu sekä kielellistä, että ei-kielellistä kyvykkyyttä mittaavalla kognitiivisella testistöllä ja magnetoenkefalografia-mittauksilla (MEG). MEG:lla mitattiin merkityksen käsittelyyn liittyviä N400m-vasteita. Kuulovasteet mitattiin sekä toisiinsa semanttisesti sopiviin että epäsopiviin kuva-sanapareihin. Kognitiivista testistöä ja MEG-aineistoa verrattiin toisiinsa. Tutkimukseen osallistui 41 koehenkilöä (lapset 6–7, 9–10 ja 12–13 -vuotiaat N = 32; sekä aikuiset N = 9). Tässä tutkimuksessa ilmeni, että kognitiivisten taitotasojen kehittyminen oli pääsääntöisesti yhteydessä aivojen lateralisoitumisen kanssa vasemmalle. Lateralisoituminen on normaalia iän mukaista kehittymistä aivoissa. Taitotasotesteistä ainoastaan fonologinen tietous ei ollut yhteydessä N400-vasteen kehittymisen kanssa. Tämä tukee N400-vasteen ominaisuutta ymmärtämisen, mutta ei fonologian komponenttina, joten tulos on yhtenevä aiempien tutkimustulosten kanssa. Sen sijaan kognitiivinen taitotaso ja N400-efekti eivät olleet yhteydessä toisiinsa kuin yhdessä tilanteessa: vasemmalla puolella vasteen keston mittarilla havaittiin yhteyttä N400-efektin ja muistin välillä. Ikä korreloi aivotestien mittareiden kanssa merkitsevästi ja vastaavalla tavalla kuin taitotasotestit aivotulosten kanssa. Tässä tutkimuksessa ei saatu selvitettyä, olisiko taitotaso iän vaikutuksen poiston jälkeen ollut edelleen merkittävästi yhteydessä N400 vasteeseen vai olisiko ikä ja iän mukainen kehitys nimenomaan tuloksia selittävä tekijä.

Present study was designed to investigate developmental changes between the behavioral cognitive tasks in lingual and non-lingual situations and neurophysiological markers of semantic processing. Cognitive lingual and non-lingual tests were used. Magnetoencephalography (MEG) markers were also used in this study. Auditory evoked neural responses to semantically matching and non-matching picture-word pairs were recorded using MEG method. Cognitive tests indicators and MEG indicators were compared together. 41 participants took part in this study (children 6–7, 9–10 and 12–13 year olds N = 32; and adults N = 9). In general the development of cognitive levels were mainly correlated to the lateralization in the left side of the brain. Lateralization of the brain is typical in ageing process. In cognitive tasks only the phonological test was not correlated to the development of N400 response. This result is similar to the other studies and it supports the characteristics of the N400 response as a part of reading and reading comprehension. Cognitive level and N400 effect were connected together only in one situation: in the left hemisphere of the brain there was connection between N400 effect (Duration indicator) and memory. Age was correlated with the brain indicators and cognitive tasks were correlated similarly to age with brain related indicators. This present study was not able to clarify if the cognitive level would have been connected with brain activity level indicators after removal of the effect of participants age in cognitive tasks, or is the age the main affective feature for the results between the connection of cognitive and brain level development.