Uuringu tulemused kinnitavad, et väikelapsed suudavad eristada hääle kõrgust sama hästi kui täiskasvanud, kui nad on kuulnud kõneldavat keelt kolm aastat. Siiski tajuvad väikelapsed ja täiskasvanud erinevalt helide peensusi, näiteks tooni-ja tempoerinevusi. Näiteks ei tee imikud hästi vahet täishäälikute /o/ ja /a/ kõlal. 

Seetõttu pole autorite sõnul helide neid tahke kodeerivad närvivõrgustikud lapsel kohe peale sündi veel välja arenenud. See võtab teatava aja ja nõuab arvestatavat kokkupuudet keelega.

Hispaania teadlaste sõnul aitab kõne eristamiseks kasutatavate närvivõrgustike tüüpilise eale vastava arengutaseme teadmine avastada varakult võimalikke kõnearengu puudeid. Nii saavad arstid varakult lapse keelelisse arengusse sekkuda ja ennetada hiljem avalduvaid rängemaid tagajärgi.

Heli tämbrit lahti murdes

Äsjases töös lasus uurijate ees väljakutse, kuidas jäädvustada imikutele mõeldud elektroentsefalogrammi abil vastsündinute närvivõrgu vastust stiimulile ehk suulisele kõnele. Sageduskaja annab teadlastele aimu, kuidas kodeeritakse närvirakkude poolt heli kaht kindlat omadust.

Esiteks huvitas uurijaid põhisagedus, mis lubab eristada erinevaid heli kõrguseid. Teiseks jälgisid uurijad helide tooni-ja tempopeensusi. Mõlema omaduse täpne kodeerimine närvivõrgustikes on vajalik, et kõnet õigesti mõistetakse. See omakorda võimaldab lapsel aga hiljem keelt omandada.

Varasemate tööriistadega said teadlased määrata vaid seda, kas vastsündinu suudab tabada häälekõrguse kõikumist. Autorid märgivad, et need on väga tähtsad, eriti toonikeeltes, nagu näiteks mandariini keel. Samuti aitab tooni muutuse tabamine kuulajal tajuda kõneleja kõne kõnelõikude kestust, kõne valjust ja muud kõrgusega seotut, mis annab edasi öeldu tundelist sisu.

Kui tegu pole toonikeelega, on lapse keeleomandamise seisukohast aga ikkagi kõige olulisem helide peenstruktuur. Autorite sõnul on seda küll varem paaris töös uuritud, kuid need uuringud ei näita, kui täpselt imiku aju helide peensusi kodeerib. Vastavates uuringutes ei kasutatud kuigi palju erinevaid helisid.

Sestap lõid autorid uue helistiimuli /oa/. Stiimuli häälekõrguse kiirenev muutumine ja korraga kahe vokaali kasutamine lubab teadlastel sageduskaja analüüsi abil ühe hoobiga hinnata, kui täpselt vastsündinu aju heli mõlemaid omadusi esindab.

Uut katset saab korrata igas haiglas 

Uuringu jaoks loodud helistiimul /oa/ ja kasutatud meetodid sobivad autorite sõnul kasutamiseks ka kehvemini sisutatud haiglates. Autorid lisavad, et vastsündinute puhul on uuringuks kuluv aeg väga tähtis. Ühest küljest seetõttu, et piiratud salvestusaeg määrab ära, milliseid stiimuleid jäädvustatakse. Teisest küljest vajavad imik ja ema pidevat abi ja arstide tähelepanu ning teha on vaja ka teisi uuringuid. 

Kokku 34 vastsündinut haaranud näitkatsetes kulus teadlastel selleks iga imiku kohta vaid 20–30 minutit. Võrreldes tüüpiliste helide eristamist uurivate katsetega võttis see seega poole vähem aega.

Võimalik õpiraskuste biomarker

Järgmiseks plaanib uurimisrühm kirjeldada, kuidas kõne peensuste kodeerimine ajus vanusega muutub. Selleks plaanib teha töörühm samade lastega kordusuuringu, kui nad on 21 kuu vanused. Autorite sõnul on lapse kaks esimest eluaastat keele omandamise soodustamiseks kriitilise tähtsusega aeg. Seetõttu loodavad nad laste arengut ajas uurides saada parema pildi, kuidas tarvilikud närvivõrgustikud lapse esimestel elukuudel küpsevad.

Tulevase uuringu eesmärk on välja selgitada, kas pärast sündi ilmnevad muutused helide kodeerimises avalduvad hiljem lapse keelelises arengus. Kui nende nähtuste vahel on tõepoolest seos, saab vastsündinu helitaju kasutada biomarkerina, et tuvastada tulevased õpiraskused juba eos.

Teadustöö tulemused avaldati ajakirjas Scientific Reports.