Мозговой миксер речи: карьера Брока под угрозой

Университет Калифорнии в Сан-Франциско опубликовал исследование, которое переворачивает традиционные взгляды на то, как мозг организует речь. Больше 150 лет все считали, что так называемая зона Брока в лобной доле — главный дирижёр превращения мыслей в слова. Однако новое исследование, опубликованное в Nature Human Behaviour, показало: куда важнее в этом деле так называемая средняя прецентральная извилина (mPrCG).

Оказалось, что именно эта область не просто соединяет звуки в осмысленные фразы, но и координирует сложный моторный план, без которого мы бы не смогли ни слова вымолвить. Это открытие может поменять и лечение нарушений речи, и дать надежду тем, кто потерял возможность говорить.

Учёные хотели точнее понять, как мозг планирует и собирает воедино движения для произнесения слов — процесс, который называют моторной последовательностью речи. Долгие годы считалось, что этим заведует зона Брока. Но клинические случаи и новые методы сканирования мозга стали подрывать эту уверенность: например, пациенты с повреждённой областью Брока иногда продолжают свободно говорить, а вот при травмах соседней mPrCG возникают серьёзные трудности с планированием речи.

Вдохновителем исследования стал нейрохирург Эдвард Чанг: его поразил случай, когда у пациента развилась апраксия речи после удаления части mPrCG — хотя при операциях на зоне Брока ничего подобного не наблюдалось. А аспирантка Джесси Лю, разрабатывая нейроинтерфейсы для общения парализованных, заметила стабильную активность mPrCG во время речевых задач. Это заставило команду усомниться в прежних догмах.

В эксперименте участвовали 14 пациентов, проходящих операцию по поводу эпилепсии: им уже установили на мозг специальные сенсорные решётки (ЭкоГ), фиксирующие электрическую активность. Всем предлагали читать с экрана цепочки слогов разной сложности — от простых («ба-ба-ба») до заковыристых («блаа-драа-глу»), а потом воспроизводить их вслух с задержкой. Так можно было разложить по фазам то, что происходит в мозгу: визуальное восприятие, память, подготовка, сама речь.

Исследователей поразило, что mPrCG работала активно во всех этапах — от первого взгляда на слоги до последнего выдоха. Наиболее показательно: активность этой зоны нарастала по мере усложнения последовательности, а не просто при труднопроизносимых сочетаниях, как в других областях мозга. Более того, электроды в mPrCG позволяли предсказать, насколько быстро человек начнёт говорить после сигнала — связь между активностью этой зоны и запуском моторного плана оказалась удивительно чёткой.

Сумели и «взломать» систему: при стимуляции этой области люди начинали запинаться, путаться в очередности слогов, делать паузы или заикаться — классические симптомы апраксии речи. При том, что аналогичная стимуляция зоны Брока не вызывала таких ошибок. Это позволяет думать, что Брока больше контролирует абстрактные языковые структуры, а вот mPrCG — непосредственно механическую часть речи.

Вывод: моторное программирование речи — не монополия Брока, а результат работы целой сети, и mPrCG в ней чуть ли не центр. Да, исследование не идеально (все пациенты — с эпилепсией, решётки ставили согласно медпоказаниям, не все области изучили равномерно). Но открытие уже даёт новые ориентиры для нейрохирургов: карты жизненно важных речевых зон мозга станут точнее, шансов остаться без голоса после операции — меньше.

Дальше — больше: возможно, роль mPrCG пятится и на чтение, и на письмо, и на реабилитацию. Осталось уговорить финансирование и набрать волонтёров. Спасибо им, кстати, огромное: без них наука давно бы буксовала на месте — ведь мозги на вес золота.