Aivojen puheverkosto sijaitsee valtaosin vasemmassa aivopuoliskossa, kun taas laulamisen on tiedetty liittyvän enemmän molempien aivopuoliskojen rakenteisiin. Uuden tutkimuksen mukaan vasemmalla aivopuoliskolla on kuitenkin aiemmin ajateltua suurempi merkitys myös laulamisen kannalta.
– Yli 50 vuotta vallinneen käsityksen mukaan laulukyvyn mahdollinen säilyminen afasiassa perustuu siihen, että oikea aivopuolisko tarjoaa ikään kuin kiertoreitin laulettujen sanojen ilmaisuun, väitöskirjatutkija Anni Pitkäniemi Helsingin yliopistosta kertoo.
Tämä teoria on toiminut pohjana myös laulupohjaisten kuntoutusmuotojen kehittämiselle potilaille, joilla on aivoverenkiertohäiriöstä johtuva puheen tuottamisen vaikeus eli afasia.
Helsingin yliopiston kognitiivisen aivotutkimuksen yksikön juuri julkaistussa tutkimuksessa havaittiin kuitenkin, että kyky tuottaa sanoja laulamalla ei tutkijoiden odotusten vastaisesti ollutkaan yhteydessä oikean aivopuoliskon rakenteisiin, vaan, samoin kuin puhe, vasemman aivopuoliskon kieliverkostoon.
Yhteisiä, mutta myös eroavia hermoyhteyksiä
Tutkimuksen toinen keskeinen löydös oli, että vaikka puheen tuottaminen ja laulaminen liittyvät tulosten mukaan kumpikin keskeisesti aivojen kieliverkostoon, ne hajautuvat sen alla osittain eri radastoihin.
Tutkimuksessa selvisi nimittäin, että laulettujen sanojen tuotto liittyi kieliverkoston yhteen osaan, puheen ymmärtämiseen liitettyyn niin sanottuun ventraaliseen radastoon.
Sen sijaan sujuva puhe oli afasiapotilailla yhteydessä paitsi puheen tuottamiseen liittyvään vasemman aivopuoliskon niin sanottuun dorsaaliseen radastoon, myös muun muassa edellä mainittuun ventraaliseen radastoon sekä kokonaan kieliverkoston ulkopuolisiin radastoihin, jotka liittyvät yleisemmin tiedonkäsittelyyn ja motorisiin toimintoihin aivoissa.
– Tämä verkoston laajuus osoittaa, kuinka monimutkaisesta toiminnosta keskustelutasoisessa puheessa on kyse, Pitkäniemi täsmentää.
– Havainto selittää nyt myös sen, miksi kyky tuottaa tutun laulun sanoja säilyy vain osalla sairastuneista, Pitkäniemi täydentää. Vaurion laajuus kieliverkoston sisällä vaikuttaa tähän hänen mukaansa eniten.
Oikean aivopuoliskon rakenteet, joita on pidetty laulamisen kannalta keskeisinä, ovat Pitkäniemen mukaan todennäköisesti tärkeämmässä roolissa laulamisen muiden tärkeiden osatekijöiden kannalta, esimerkiksi melodian ja rytmin tuottamisessa.
Kohti yksilöllisempää kuntoutusta
Musiikin ja kielen välinen suhde on kiinnostanut tutkijoita jo vuosisatojen ajan.
– Tutkimuskirjallisuudessa tunnetaan jo 1700-luvulta alkaen tapauksia, joissa aivoverenkiertohäiriöön sairastunut henkilö on menettänyt afasian vuoksi puhekykynsä, mutta pystynyt yllättäen laulamaan tutun kappaleen sanoja sujuvasti, Pitkäniemi kertoo.
Helsingin yliopiston tutkijat aikovat seuraavaksi selvittää, mitkä aivojen verkostot ovat yhteydessä esimerkiksi uusien laulujen oppimiseen tai melodian ja rytmin tuottamiseen. Tavoitteena on löytää afasiaa sairastavien kuntouttamiseen lauluun perustuvia menetelmiä, joita voitaisiin hyödyntää entistä yksilöllisemmin ja tehokkaammin.
– Nyt julkaistun tutkimuksen löydökset voivat jo auttaa määrittelemään biologisia merkkejä, joista voisi olla hyötyä esimerkiksi, kun arvioidaan hoidon tai kuntoutuksen vaikuttavuutta, Pitkäniemi pohtii.
– Tutkimuksen löydökset tarjoavat viitteitä myös puheen ja laulun ainakin osittain rinnakkaisesta kehityksestä, mikä on kiinnostavaa evolutiivisen neurotieteen näkökulmasta, hän jatkaa.
Tutkimusartikkeli: Anni Pitkäniemi, Teppo Särkämö, Sini-Tuuli Siponkoski, Sonia L.E Brownsett, David A. Copland, Viljami Sairanen, & Aleksi J. Sihvonen. Hodological organization of spoken language production and singing in the human brain. Communications Biology 6, 779 (2023). DOI: doi.org/10.1038/s42003-023-05152-y