Immagine tratta dalla copertina.

In libreria

Il cervello sintattico

di Marco Tettamanti

18 marzo 2020
Versione stampabile

Le parole delle frasi che produciamo non sono ordinate a caso, bensì secondo vincoli dettati dal cervello sintattico. Questi vincoli riflettono la capacità del cervello di acquisire e computare – per lo più in modo inconsapevole – le intricate connessioni che legano una parola all’altra. Il libro presenta le scoperte più importanti della psicolinguistica e della neurolinguistica riguardo ai meccanismi che sottendono la competenza sintattica, offrendo una panoramica approfondita dei principi che governano la sintassi delle lingue naturali, dell’acquisizione delle relative abilità in età evolutiva, del normale funzionamento del cervello sintattico e della sua compromissione nelle patologie neurologiche. Il quadro che ne emerge fa luce su alcuni dei più misteriosi e affascinanti meccanismi cerebrali che permettono alla specie umana di comunicare attraverso il linguaggio.

Marco Tettamanti è professore associato di psicobiologia e psicologia fisiologica all’Università degli Studi di Trento. Indaga le basi neurali e cognitive del linguaggio con tecniche di neuroimmagine.

Dal capitolo 2: Neuroanatomia funzionale dei processi sintattici (pag. 49-52)

L’elaborazione della frase in senso ampio e compiti sintattici aspecifici attivano quindi questo sistema neurale emisferico sinistro nel suo complesso, laddove però fasi e processi di computazione sintattica più specifici sembrano invece riconducibili a un coinvolgimento funzionale di sottoinsiemi circoscritti all’interno di tutte le regioni cerebrali che lo compongono. (...).

Come evidenziato nel capitolo iniziale, l’unificazione (merge) di singole parole o gruppi di parole in unità più complesse indagato dallo studio di Pallier et al. (2011), può essere definito da un punto di vista teorico contemporaneo la quintessenza della sintassi: il processo alla base della costruzione della struttura sintattica in ogni sua forma, dalla più semplice alla più complessa. In una serie di lavori fMRI (rivisti in Zaccarella, Friederici, 2017) sono state confrontate, in modo analogo a Pallier et al. (2011), sequenze di parole con o senza legame sintattico, ma riducendo tali sequenze alla lunghezza minima di due parole al fine di indagare non tanto l’elaborazione della struttura sintagmatica al crescere della complessità sintattica, quanto il codice neurale fondamentale dell’operazione merge.

I relativi processi computazionali sono stati ricondotti, da un lato, all’attivazione dell’opercolo frontale e della porzione anterodorsale adiacente dell’insula, ascrivibile al semplice concatenamento di parole, senza riferimento alla struttura gerarchica: è ciò che avviene in una prima fase di elaborazione, in cui le due parole vengono codificate sulla base della loro vicinanza e probabilità di cooccorrenza, e vengono mantenute attive come unità di associazione sovralessicale; dall’altro lato, nel solo caso di coppie di parole con legame sintattico, all’attivazione della corteccia frontale inferiore (BA 44), ascrivibile al computo della struttura sintattica delle due parole e della loro relazione gerarchica, avente luogo in una fase successiva.

Questi due ruoli computazionali distinti dell’opercolo frontale e della BA 44 emergono anche all’interno di sistemi neurali anatomicamente più estesi da numerosi altri studi fMRI che hanno indagato in termini più generali i due principali livelli di elaborazione della struttura sintattica, quello inerente alle relazioni locali tra elementi della frase facenti parte di uno stesso costituente (sintagma nominale, verbale ecc.) e quello inerente alle relazioni a lunga distanza. La codifica della struttura sintattica locale, in particolare delle relazioni strutturali di adiacenza, è stata associata all’attivazione neurale dell’opercolo frontale, nell’emisfero sinistro (Friederici et al., 2006). Invece, la codifica della struttura gerarchica e delle relazioni sintattiche di dipendenza a lunga distanza, sussistenti tra elementi della frase non adiacenti fra loro, è stata associata all’attivazione emisferica sinistra della porzione opercolare della corteccia frontale inferiore (BA 44) insieme alla porzione posteriore del lobo temporale e alla giunzione tra il solco temporale superiore e il giro angolare (BA 39; Tettamanti et al., 2002; Friederici et al., 2006; Bahlmann et al., 2008).

In alcuni studi fMRI sono state prese in esame le dipendenze sintattiche a lunga distanza tra costituenti – come nella relazione tra complemento oggetto diretto (“la pianista”) e verbo (“apprezzato”) nella frase “Questa è la pianista che tutti quanti al concerto hanno molto apprezzato”, di cui abbiamo discusso la realtà cognitiva e le ripercussioni sul carico computazionale nel paragrafo 1.4 – separandone gli effetti di attivazione neurale da quelli di altre variabili interconnesse, quali la complessità sintattica e la memoria di lavoro. Un effetto di attivazione neurale specifico per le relazioni sintattiche a lunga distanza, indipendentemente dalle altre variabili, è emerso nella componente più anteriore dell’area di Broca, ovvero nella pars triangularis corrispondente alla BA 45 (Santi, Grodzinsky, 2007; 2010). La pars opercularis (BA 44), invece, mostrava un’attivazione in funzione tanto delle dipendenze a lunga distanza tra costituenti della frase, quanto della struttura sintattica gerarchica associata alla presenza di un inciso nella proposizione principale (Santi, Grodzinsky, 2010).

Le frasi temporaneamente ambigue sono un altro importante costrutto linguistico e sperimentale nel dimostrare la realtà cognitiva e neurale dei processi di elaborazione sintattica. Il loro impiego in studi di neuroimmagine può quindi risultare molto utile per indagare i correlati neurali soggiacenti a tali processi. Proprio di questa idea si è avvalso il gruppo di ricerca diretto da Lorraine K. Tyler in uno studio fMRI su un gruppo di soggetti sani – ma anche su un gruppo di pazienti con danno cerebrale – a cui era richiesto di ascoltare passivamente una serie di frasi, tra le quali ve ne erano alcune temporaneamente ambigue (Tyler et al., 2011).

Le frasi, in lingua inglese, erano formate da una proposizione principale (ad esempio “The newspaper reported that…” ovvero: “Il giornale riportava che…”) seguita da un sintagma ambiguo (“…bullying teenagers…”, in italiano: “…gli adolescenti che bullizzano…” oppure “…bullizzare gli adolescenti…”), la cui disambiguazione era fornita dalla forma singolare o plurale del verbo immediatamente successivo (“…are a problem for the local school.” oppure “…is bad for their self-esteem.”; in italiano: “…sono un problema per la scuola locale” oppure “…nuoce alla loro autostima.”). Nella fase pilota dello studio, precedente all’acquisizione dei dati fMRI, gli autori hanno determinato per ciascuna frase temporaneamente ambigua, quale delle due disambiguazioni possibili fosse riscontrata con maggior frequenza (interpretazione dominante) e quale con minore frequenza (interpretazione subordinata) in un campione della popolazione generale. Durante l’acquisizione fMRI sono state poi presentate entrambe le varianti complete, vale a dire la frase con disambiguazione dominante e quella con disambiguazione subordinata, oltre a una serie di frasi non ambigue di controllo.

L’analisi delle attivazioni cerebrali per le frasi ambigue in tutte e due le varianti, in rapporto a quelle non ambigue, ha permesso di rilevare il coinvolgimento del giro frontale inferiore sinistro (BA 44, 45 e 47) e destro (BA 45) e delle cortecce temporo-parietali posteriori di sinistra, queste ultime però con una distinzione importante in relazione al tipo di disambiguazione.

Le frasi con disambiguazione dominante attivavano solo le componenti del lobulo parietale inferiore (giro sopramarginale e giro angolare). Le frasi con disambiguazione subordinata attivavano invece, in aggiunta al lobulo parietale inferiore, componenti del lobo temporale, più precisamente la regione posteriore del giro temporale medio, oltre al giro frontale inferiore nell’emisfero destro.