Van genen en hersenen tot gedrag

Ik vatte de 49 hoofdstukken van het vorig jaar verschenen en door Peter Hagoort geredigeerde Human Language samen in 42 video’s. In het filmpje hierboven kijk ik terug op dat boek: wat ontbreekt erin? Hoe staan we ervoor met ons begrip van menselijke taal? Hieronder staan alle filmpjes bij elkaar.

Aan het eind van 2019 en het begin van 2020 maak ik een serie video’s over de stand van zaken in (delen van) de taalwetenschap, naar aanleiding van het verschijnen van het boek Human Language. From Genes and Brains to Behavior onder redactie van de Nijmeegse hoogleraar Peter Hagoort. Iedere video behandelt een hoofdstuk uit dat boek. Samen vormen ze een soort inleiding in de psycholinguïstiek en de neurolinguïstiek, respectievelijk de kruising tussen experimentele psychologie en taalkunde en hersenwetenschap en taalkunde.

1. Inleiding: Wat weet de wetenschap over taal

Onlangs verscheen Human Language‘ een imposant overzichtsboek onder redactie van de Nijmeegse hoogleraar Peter Hagoort over de actuele stand van zaken naar taal in grote delen van de wetenschap. Deze maand besteed ik aandacht aan dat boek met korte filmpjes over individuele hoofdstukken. Wat weten we bijvoorbeeld over hoe taal in de hersenen zit? Hoe is het evolutionair ontstaan? Op welke manier zijn communicatiesystemen van dieren met taal te vergelijken?

(Gebaseerd op hoofdstuk 1: Peter Hagoort, Introduction)

DEEL 1: TAAL EN COGNITIE

2. Wat weet je als je een taal spreekt?

Wat voor kennis heb je als je een taal kent? Je kent op zijn minst een aantal woorden en een grammatica. Maar wat betekent dat precies? Wat betekent het bijvoorbeeld om het woord ‘kat’ te kennen? En wat voor kennis heb je allemaal over de grammatica?

(Gebaseerd op hoofdstuk 2: Ray Jackendoff, Mental Representations for Language)

3. Een wonder: jullie verstaan mij

Wanneer ik praat in deze video, horen jullie allemaal geluid. Maar razendsnel wordt dat geluid in je hoofd omgezet in een idee over wat ik eignelijk te zeggen heb. Hoe werkt dat?

(Gebaseerd op hoofdstuk 3: Delphine Dahan en Fernanda Ferreira, Language Comprehension: Insights from Research on Spoken Language)

4. Ik kan praten!

Praten, iets zeggen, al is het dan ook onbenulligs en onhandigs en onduidelijks, is een raadsel voor de wetenschap, al zijn we de afgelopen jaren ook veel te weten gekomen. Dat laat ik zien in deze video.

(Gebaseerd op hoofdstuk 4: Ardi Roelofs en Victor S. Ferreira, The Architecture of Speaking)

5. Natuurlijk lezen

Lezen is minder natuurlijk dan praten en luisteren: je moet er echt les in krijgen, er bestaan analfabeten. En toch blijkt het onderzoek naar lezen ons van alles te kunnen vertellen over hoe het menselijk brein werkt.

(Gebaseerd op hoofdstuk 5: Sally Andrews en Erik D. Reichle, The Cognitive Architecture of Reading: The Organization of an Acquired Skill)

6. Taal met je handen

De laatste jaren zijn we erachter gekomen hoe belangrijk handen zijn voor taal – niet alleen in gebarentaal, maar ook als effectieve begeleiding van gesproken taal.

(Gebaseerd op hoofdstuk 6: Asli Özyürek en Bencie Woll, Language in the VIsual Modality: Co-Speech Gesture and Sign Language)

7. Luisteren is praten

Gebruiken we dezelfde kennis over taal als we hem spreken of als we ernaar luisteren? Er zijn allerlei aanwijzingen dat het zo is. Zo kun je een nieuw woord leren zeggen door ernaar te luisteren.

(Gebaseerd op hoofdstuk 7: James M. McQueen en Antje S. Meyer, Key Issues and Future Directions: Toward a Comprehensive Cognitive Architecture for Language Use)

DEEL 2: TAAL LEREN

8. Kinderen zijn kleine taalwetenschappers

Hoe is het toch mogelijk dat jonge kinderen zo gemakkelijk taal leren? Het is een vraag die veel mensen zich stellen als ze veel met zulke kinderen omgaan. Een sluitend wetenschappelijk antwoord is er nog niet, maar een ding lijkt duidelijk: kinderen passen statistiek toe, maar gaan ook uit van hypothesen over wat waarschijnlijk is. Ze zijn dus taalwetenschappers in de dop.

(Gebaseerd op hoofdstuk 8: Elizabeth K. Johnson en Katherine S. White, Six Questions in Infant Speech and Language Development)

9. Woorden leren

Hoe leer je een nieuw woord? Er is ergens een kat, en je hoort iemand het woord ‘kat’ zeggen. Hoe verbind je die klanken en woorden aan elkaar en hoe sla je dat op in je hoofd?

(Gebaseerd op hoofdstuk 9, Sarah C. Kucker, How to Learn a Word: The Dynamic Coupling of Words and Referents in Real and Developmental Time)

10. Grammatica leren

Terwijl ze allerlei andere dingen ook moeten leren, ontwikkelen jonge kinderen ook inzicht in de grammatica van hun taal. Hoe leren ze bijvoorbeeld het verschil tussen zelfstandig naamwoorden en werkwoorden? In ieder geval van een deel door goed te luisteren naar de vorm van die woorden, zo blijkt uit onderzoek.

(Gebaseerd op hoofdstuk 10: Shanley E.M. Allen en Heike Behrens, Insights into Understanding Human Language from Children’s Acquisition of Morphology and Syntax: A Historical and Current Perspective on Centra Questions in the Field)

11. Hoe groeit tweetaligheid?

Kun je het een kind aandoen om het in meer dan twee talen op te voeden? Alle deskundigen zeggen volmondig ja op die vraag. Wat weten we over de ontwikkeling van kinderen die opgroeien met meer dan één taal?

(Gebaseerd op hoofdstuk 11: Michael A. Weide, A Neural Blueprint of Language Acquisition)

12. Taal groeit in je brein

Als je een taal leert, verandert er ook iets aan je hersenen. Er komt nieuwe informatie in. Maar als jonge kinderen een taal leren, groeien ondertussen hun hersenen ook nog. En bij die groei lijkt rekening te worden gehouden met het feit dat er taal in moet.

(Gebaseerd op hoofdstuk 12: Vasiliki Chondrogianni, Multilingual Development)

13. Kijkje in het kinderbrein

Hoe kunnen we inmiddels zoveel weten over de manier waarop kinderen hun moedertaal leren? Wat voor methoden en technieken zijn er beschikbaar om te zien wat voor stappen kinderen doorlopen?

(Gebaseerd op hoofdstuk 13: Caroline F. Rowland en Evan Kidd, Key Issues and Future Directions: How Do Children Acquire Language)

DEEL 3. COMMUNICATIE MET EN VOOR TAAL

14. Communicatie-apen!

Volgens sommige taalkundigen is het vermogen om taal te gebruiken, aangeboren. De taalkundige Stephen Levinson gelooft dat niet. Hij denkt dat mensen in plaats daarvan een aangeboren drive hebben om met geluiden te communiceren. En hij heeft daar bewijs voor.

(Gebaseerd op Stephen C. Levinson, Interactional Foundations of Language: The Interaction Engine Hypothesis)

15. Gesprekken met apen

Mensapen kunnen niet spreken en beheersen geen taal. Maar ze kunnen wel gesprekken voeren, net als mensen.

(Gebaseerd op hoofdstuk 15: Federico Rossano, The Structure and Timing of Human versus Primate Social Interaction)

16. Taal zonder taal

De jongste talen die er bestaan zijn thuisgemaakte gebarentalen, door dove kinderen zonder horende ouders. Die gebarentalen zijn de enige talen die zulke kinderen kennen, ze hebben ze helemaal zelfgemaakt. En toch lijken ze in sommige opzichten opvallend op andere talen. Ze hebben bijvoorbeeld woorden.

(Gebaseerd op hoofdstuk 16: Susan Goldin-Meadow, The Resilience of Language: Homesign)

17. Taal en fluiten

Wanneer iemand iets vertelt, gebruikt die persoon niet alleen taal, maar doet hij soms ook acties of geluiden na. Of hij fluit even. Behoort dat ook allemaal tot de taal?

(Gebaseerd op hoofdstuk 17: Herbert C. Clark, Depicting in Communication)

18. Taal en oxytocine

Oxytocine heet het knuffelhormoon. Het blijkt ook buitengewoon belangrijk om een goed gesprek te kunnen voeren. Dat vertelt ons mogelijk iets over de aard van menselijke communicatie.

(Gebaseerd op hoofdstuk 18: Ivan Toni en Arjen Stolk, Conceptual Alignment as a Neurocognitive Mechanism for Human Communicative Interaction)

19. Taal: ongeschikt voor communicatie

Er zijn allerlei redenen waarom menselijke taal eigenlijk heel ongeschikt is voor communicatie. Ik noem er een paar.

(Gebaseerd op hoofdstuk 19: Stephen C. Levinson en Ivan Toni, Key Issues and Future Directions: Interactional Foundations for Language)

DEEL IV: TAAL MODELLEREN MET DE COMPUTER

20. Computers als Neanderthalers

Computers zijn heel handig voor taalonderzoek. Bijvoorbeeld als je wil weten hoe apen of Neanderthalers zouden praten. En waarom het lichaam van de mens zo geschikt is voor taal.

(Gebaseerd op hoofdstuk 20: Bart de Boer, Speech Perception and Production)

21. Elektronische taalhersenen

Neurale netwerken simuleren de werking van het brein op een computer. Ze zijn dan ook heel bruikbaar om theorieën te toetsen over de werking van taal in het brein. Kan zo’n netwerk bijvoorbeeld een taal leren zonder dat je er tevoren kennis in stopt?

(Gebaseerd op hoofdstuk 21 Stefan L. Frank, Padraic Monaghan en Chara Tsoukala, Neural Network Models of Language Acquisition and Processing)

22. Computers tuinen erin?

Een computer bouwen die taal kan verstaan is één ding; een computer die taal begrijpt zoals een mens dat doet, is nog heel wat anders. Want zo’n computer moet van dezelfde dingen in de war raken als mensen. Intuinzinnen bijvoorbeeld.

(Gebaseerd op hoofdstuk 22: Vera Demberg en Frank Keller, Cognitive Models of Syntax and Sentence Processing)

23. Computers en betekenis

Wat betekent het woord boom? Volgens een bepaalde manier van kijken wordt die betekenis bepaald door alle contexten waarin het woord boom voorkomt. Die manier van kijken blijkt goed werkbaar te maken voor een computer en geeft potentieel een scherp beeld van wat de betekenis eigenlijk is.

(Gebaseerd op hoofdstuk 23: Willem Zuidema en Phong Le, Vector=Based and Neural Models of Semantics)

24, Woorden in je kop

Je kunt een driemensionele kaart maken van welke woorden in teksten bij elkaar in de buurt staan. Je kunt ook een driemensionele kaart maken van de manier waarop woorden in de hersenen zitten. Die kaarten lijken op elkaar! Dat betekent dat we er misschien iets van begrijpen.

(Gebaseerd op hoofdstuk 24: Leila Wehbe, Alona Fyshe, en Tom Mitchell: Language Processing in the Brain: Mapping Neural Activity to Language Meaning)

25. Schrijvende computers

Computers kunnen inmiddels over sommige onderwerpen best een aardig tekstje schrijven. Het probleem is alleen dat ze zo saai zijn.

(Gebaseerd op hoofdstuk 25: Emiel Krahmer, The Robot Writer)

26. Computers nog niet goed met taal?

Alles overziend concluderen sommige onderzoekers dat er nog teleurstellend weinig eenheid is tussen onderzoekers die proberen op de computer de manier te modelleren waarop mensen van taal gebruiken. Is die teleurstelling terecht?

(Gebaseerd op hoofdstuk 26: Willem Zuidema en Hartmut Fitz, Key Issues and Future Directions. Models of Human Language and Speech Processing)

DEEL 5: De functionele neurobiologie van taal

27. Hoe je hersenen luisteren

Een hersengebied lijkt heel actief bij het luisteren: een kwab achter je slaap. Het ontleedt de spraakklanken in aspecten van hoe die klanken worden gemaakt. Het hersenonderzoek lijkt hierin overeen te stemmen met de traditionele taalwetenschap dat dezelfde ontleding ontdekte. Goed nieuws voor iedereen!

(Gebaseerd op hoofdstuk 27: Matthias J. Sjerps en Edward F. Chang, The Cortical Processiing of Speech Sounds in the Temporal Lobe )

28. Hoe je hersenen praten

Praten en luisteren blijken in onze hersenen zeer nauw aan elkaar verbonden te zijn; zozeer dat mensen bij wie de koppeling tussen die twee ontbreekt, bijvoorbeeld na een hersenbloeding, niet meer verstaanbaar kunnen praten, al kunnen ze nog wel alles verstaan en kunnen ze op zich ook nog wel articuleren.

(Gebaseerd op hoofdstuk 28: Gregory Hickock, Functional Anatomy of Speech Production: From Words to Motor Control)

29. Hersengolven en taal

De zogeheten hersengolven werken onder andere als een interne klok – en zijn daarom heel belangrijk voor het verwerken van taal. Een belangrijke puls in het gedeelte van het brein dat geluid verwerkt blijkt vrij precies te corresponderen met de lengte van lettergrepen in gewone spraak. Omdat hersengolven zich ook nog eens kunnen aanpassen aan externe stimuli, is spraak dus een manier waarop mensen vrij letterlijk op dezelfde golflengte komen!

(Gebaseerd op hoofdstuk 29: Joachum Gross en David Poeppel, Neural Oscillations and Their Role in Speech and Language Processing)

30. Mensentaal is apentaal en meer

Hoe verhouden mensentaal en communicatie van mensapen zich tot elkaar? Is mensentaal alleen meer van hetzelfde, of is het volkomen uniek? Decennia lang is fel gestreden tussen aanhangers van beide extremen, maar langzaam wordt een tussenweg duidelijk: wat we met beide hersenhelften doen heeft veel te maken met het geheugen, en dat delen we met apen. Wat uniek is, zit vooral aan de linkerkant en heeft te maken met creativiteit.

(Gebaseerd op hoofdstuk 30: William D. Marslen-Wilson, Explaining Speech Comprehension: Integrating Electrophysiology, Evolution and Cross-Linguistic Diversity)

31. Taal en emotie

Zonder emotie, zou je kunnen zeggen, betekent taal niets. Je kunt misschien een wiskundige formule opschrijven die de inhoud van een willekeurige zin weergeeft, maar zonder de emotie van de luisteraar, die zich aangesproken voelt, die zijn best wil doen voor de spreker, voor wie het van belang is wat die spreker zegt, betekent zo’n zin nog steeds niet. Hoe verhouden taal en emoties zich tot elkaar in ons brein?

(Gebaseerd op hoofdstuk 31: Jos J.A. van Berkum en Mante S. Nieuwland, A Cognitive Neuroscience Perspective on Language Comprehension in Context)

32. Al die woorden in mijn bolletje

Er zijn nog zoveel dingen die we niet weten over taal in ons brein. Hoe zitten al die tienduizenden woorden die ik ken bijvoorbeeld in mijn bolletje?

(Gebaseerd op hoofdstuk 32: David Poeppel, Key Issues and Future Directions: Where Have We Been and Where Are We Goinig?)

33. Taal in het brein van de oude taalkundige

Waar zit taal nu precies? Alleen al in de hersengebiedjes die Broca en Wernicke in de 19e eeuw aanwezen? Of in een structuur die grote delen van de hersenen verbindt, zoals Freud dacht? Er zijn aanwijzingen voor beide gedachten.

(Gebaseerd op hoofdstuk 33: Nicola Palomero-Gallagher en Karl Zilles, Receptor and Cythoarchitecture of Language-Related Cortical Areas en hoofdstuk 34: Izabela Przeždik, Koen V. Haak, Christian F. Beckmann en Andreas Bartsch, The Human Language Connectome)

34. Onze hersenen: heel geschikt voor taal

Het hersengebied waarmee we luisteren lijkt opvallend geschikt om de specifieke eigenschappen van spraakgeluid te ontleden. Ook hebben we een hersengebied dat bij uitstek geschikt lijkt voor de fijne motoriek die nodig is om te praten. Zijn onze hersenen voorbestemd voor taal?

(Gebaseerd op hoofdstuk 35: Elia Formisano, The ‘Speech Ready’ Auditory Cortex. en hoofdstuk 36: Serena Bianchi en Kristina Simonyan, The Speech-Ready Organization of the Motor Cortex)

35. Taal in het brein van doven en blinden

Bij mensen die geboren worden met een visuele of auditieve handicap is de taalontwikkeling mogelijk anders dan bij mensen zonder zo’n handicap. Veel dove kinderen hebben horende ouders die geen gebarentaal kennen; blinde kinderen moeten misschien op een andere manier dan ziende kinderen leren wat geel of boek of kruipen betekenen. Zien we daar op latere leeftijd sporen van in hun brein?

(Gebaseerd op hoofdstuk 37: Marina Bedny en Mairéad MacSweeney, Insights into the Neurobiology of Language from Individuals Born Blind or Deaf)

36. Waarom zit taal links?

Dat er bepaalde gebieden in onze hersenen gespecialiseerd zijn voor taal, komt dat nu door een aangeboren taalvermogen? Of zijn die gebieden nu eenmaal handiger te gebruiken voor taal?

(Gebaseerd op hoofdstuk 38: Peter Hagoort en Christian F. Beckmann, Key Issues and Future Directions: The Neural Architecture for Language.)

37, Taal in de genen

Het blijkt nog niet gemakkelijk te zijn om sporen van ons taalvermogen te vinden in ons genenmateriaal. Maar ze zijn er wel, die sporen.

(Gebaseerd op hoofdstuk 39: Michelle Luciano en Timothy C. Bates, Mapping Genes Involved in Reading and Language Skills)

38. Leren genen ons echt iets over taal?

Is het niet een beetje prematuur om genetisch onderzoek te doen naar het menselijk taalvermogen? En is dat de reden dat zulk onderzoek nog noodzakelijkerwijs aan de oppervlakte blijft?

(Gebaseerd op hoofdstuk 40: Angela Morgan, Deciphering Genetics of Speech-Motor Disorders, en hoofdstuk 41: Sonja C. Vernes, Neuromolecular Approaches to the Study of Language; om de redenen die in deze video worden uitgelegd, maak ik geen aparte filmpjes over hoofdstuk 42: Clyde Francks, The Genetic Bases of Brain Lateralization, en hoofdstuk 43: Simon E. Fisher, Key Issues and Future Directions: Genes and Language)

39. Mensentaal is geen apentaal

Wat kunnen we leren van apen over menselijke taal? Ook (mens)apen kunnen goed communiceren, maar er zijn drie dingen die zij niet kunnen en wij wel. En alle drie lijken ze essentieel voor onze taal.

(Gebaseerd op hoofdstuk 44: W. Tecumseh Fitch, The Comparative Approach to the Biology and Evolution of Language)

40. Mensen zijn indirecte apen

Apenkreten kennen veel minder variatie dan mensen. Bij apen lijkt het allemaal directer: een bepaalde sensatie leidt onherroepelijk tot een bepaalde kreet, terwijl er bij mensen altijd een aantal lagen tussen zitten.

(Gebaseerd op hoofdstuk 45:Julia Fischer en Steffen R. Hage, Primate Vocalizations as a Model for Human Speech: Scopes and Limits en hoofdstuk 46: Constance Scharf, Mirjam Knörnschild en Erich D. Jarvis, Vocal Learning and Spoken Language: Insights from Animal Models with an Emphasis on Genetic Contributions.)

41. Grammatica bij dieren

Hebben dieren ook een grammatica? Ja, de liedjes sommige vogelsoorten hebben bijvoorbeeld best een ingewikkelde structuur; maar de complexiteit ervan haalt het toch niet bij wat mensen de hele dag produceren.

(Gebaseerd op hoofdstuk 47: Carel ten Cate en Christopher I. Petkov, The Grammatical Abilities of Animals: A Comparative Overview)

42. Kunnen dieren ons verstaan?

Hondenliefhebbers hebben wel het gevoel dat hun hond het verschil hoort tussen ‘lig!’ en ‘zit!’ Maar is dat wel zo? En hoe werkt dat dan als honden zo’n heel ander lichaam hebben dan mensen?

(Gebaseerd op hoofdstuk 48: Buddhama P. Kriengwatana en Gabriël J.L. Beckers, Speech Perception: What Do Nonhuman Animals Have to Say, en hoofdstuk 49: Carel ten Cate en Constance Scharff, Key Issues and Future Directions; The Comparative Approach to Language)

---

Peter Hagoort (red.) Human Language. From Genes and Brains to Behavior. Cambridge, Mass; The MIT Press, 2019. Bestelinformatie bij de uitgever.