Чи неактивна ділянка, задіяна в мовленнєвій мережі, може бути компенсована активністю іншої ділянки в мозку, залежить від того, наскільки глибинним є пошкоджений процес. Якщо він належить до простих й основних, то ймовірність того, що пошкоджену ділянку підмінить здорова, незначна. Такі результати завдяки транскраніальній магнітній стимуляції отримали дослідники з Інституту імені Макса Планка в Лейпцигу.
Зображення: MAX PLANCK INSTITUTE FOR HUMAN COGNITIVE AND BRAIN SCIENCES.
Розмовляти одне з одним – складне завдання, адже в процесі спілкування ми мусимо розпізнавати окремі слова та формулювання зі складного потоку звуків. Водночас ми повинні обдумати відповідь і спланувати порухи губ та язика, аби її відтворити. Кожен окремий крок – від аналізу слів до продукування мовлення – потребує активності низки мозкових ділянок, які працюють спільно. Дотепер було мало відомо, якою є їхня співпраця або що стається, коли пошкоджується центральна ділянка.
Науковці з Інституту когнітивних та неврологічних наук імені Макса Планка в Лейпцигу нещодавно з’ясували, що стається, якщо дезактивувати дві ділянки в мозку, які відповідають за розуміння мовлення: вчені спостерегли, що за відсутності певних ділянок мозок може компенсувати мовні інструменти, за відсутності інших – мозок на це не здатен.
«Якщо пошкоджена ділянка, в якій ми опрацьовуємо значення слів, так звана gyrus angularis, наш мозок може надолужити її відсутність. В такому випадку її підміняє сусідня зона – gyrus supramarginalis, що посилює свою активність. Це дивно, адже звивина gyrus supramarginalis відповідає за опрацювання ритмічних словесних структур», – пояснює керівник дослідження Ґеза Гартвіґсен (Gesa Hartwigsen). Завдяки цій ділянці можна розпізнавати значення слів майже так само швидко, ніби вона була б спеціально призначена для цього.
«Проте якщо ділянка, що відповідає за розпізнавання ритмічних структур слів, пошкоджена, її брак компенсувати неможливо, позаяк жодна інша частина мовленнєвої мережі не переймає її функцій», – повідомили вчені. Тобто в такому випадку нам було б значно складніше опрацьовувати ритмічні структури слова й аналізувати його склади.
Науковці припускають, що здатність компенсувати пошкоджений процес за рахунок іншої ділянки в мозку залежить від того, на якому рівні ієрархії пошкоджена мовленнєва функція: якщо йдеться про основоположні процеси, зокрема опрацювання ритмічних структур слова, їх не можуть просто перейняти інші ділянки. Складніші кроки обробки, наприклад аналіз значення, можуть підтримувати простіші процеси, адже вони становлять основу перших. Тобто загальні процеси здатні підтягнутися, аби підтримувати опрацювання мовлення.
На підставі отриманих свідчень Гартвіґсен та її команда дійшли двояких висновків: «З одного боку, ми можемо визначити, які пошкодження після інсульту можна компенсувати найімовірніше і чи варто в майбутньому орієнтуватися на посилення терапії, наприклад, мереж, що підміняють пошкоджену ділянку», – пояснює керівниця групи модуляції мовленнєвих мереж.
З іншого боку, вчені отримали можливість підтвердити гіпотезу ієрархічної структури мовлення. Згідно з нею, під час опрацювання мовлення складніші кроки базуються на простіших. Тобто до того, як ми зрозуміємо слово, ми опрацьовуємо його звучання.
Експерти дослідили взаємозв’язок між різними ділянками мозку з допомогою так званої транскраніальної магнітної стимуляції (скорочено ТМС). Завдяки цьому методові можна на короткий час пошкодити активність окремих ділянок у мозку і так дослідити його реакцію на ці зміни. ТМС використовує магнітне поле, аби з допомогою електричної стимуляції через череп цільово пригальмувати або стимулювати окремі ділянки.
Команда на чолі з Гартвіґсен на короткий час пригальмувала мовленнєві центри у 17 здорових піддослідних, зокрема йдеться про зони, призначені для аналізу значення слова та ритмічних структур. Потім учені порівнювали успіхи учасників дослідження при виконанні мовленнєвих завдань.
Erste hilfe im gehirn: wenn die sprache plötzlich ausfällt
Max Planck Institute For Human Cognitive And Brain Sciences, 12/07/2017
Зреферувала Соломія Кривенко
18.07.2017