Вирішувати проблеми, планувати власну поведінку, контролювати емоції – виконавчі функції становлять собою базові процеси, що керують нашою поведінкою. Незважаючи на численні дані, досі не було однозначної вказівки на те, які регіони мозку опрацьовують ці вміння. Дослідження, здійснені в Інституті когнітивних та нейронаук імені Макса Планка в Лейпцигу, ймовірно, виявило визначальну ділянку. Це стало можливим завдяки пацієнтці з унікальним випадком розвитку синдрому лобної долі.
Зображення: shutterstock.
У соціальному житті та в професії ми повинні взаємодіяти з середовищем та іншими людьми. При цьому нам помагають так звані виконавчі функції, тобто базові розумові вміння, що визначають людські думки та дії. Зокрема йдеться про вибіркову увагу, а також вміння зосереджуватися на одному подразникові, натомість інші ігнорувати під час роботи. До виконавчих функцій належить також робоча пам'ять, завдяки якій ми зберігаємо інформацію та можемо нею послуговуватися.
Декому це не вдається. Певним особам дуже складно сконцентруватися, прицільно планувати свої дії та контролювати імпульси й емоції. Вони страждають від так званого синдрому лобної долі (frontal lobe disorder), який виникає в результаті черепно-мозкової травми або інсульту.
Одна з пацієнток – 56-річна пацієнтка з Лейпцига – постраждала від кількох інсультів, що зачепили стратегічно важливі регіони в мозку: так звані нижні регіони схрещення в лобній долі (англ. - IFJ – inferior frontal junction area) кори головного мозку – при цьому в обох півкулях. Через пошкодження пацієнтка не могла більше проходити базові психологічні тести. Наприклад, вона не могла спланувати обхід зоопарку з врахуванням кількох завдань. Жінці також не вдавався так званий тест Струпа, що визначає, наскільки людина здатна ігнорувати неважливі імпульси, які відволікають її від важливого завдання.
Особливість випадку пацієнтки полягав у тому, що пошкодження обмежилися лише нижніми регіонами схрещення і проявлялися в обох півкулях мозку рівномірно (як на зображенні). Зазвичай інсульт пошкоджує більші ділянки мозку або не обмежується лише описаним регіоном. Крім того, він рідко завдає шкоди ділянкам, гомологічним одна одній з обох боків. Ситуація для пацієнтки – дуже складна, але науковцям цей випадок надав унікальну можливість проаналізувати роль регіонів, що постраждали, для виконавчих функцій.
«На підставі даних функціональної МРТ здорових людей вже було відомо, що нижні регіони схрещення посилено активуються, коли людина вдається до селективної уваги, робочої пам'яті та інших виконавчих функцій. Але остаточного доказу того, що ці функції зосереджені тут, досі не було», – пояснив Матіас Шретер (Matthias Schroeter), провідний автор розвідки та керівник дослідницької групи «Когнітивна нейропсихіатрія» в Інституті когнітивних та нейронаук імені Макса Планка.
Причинно-наслідковий доказ такої анатомічно-функціональої кореляції можна отримати, тільки виключивши ці ділянки – так здатності, якими вони керують, відмовлять. Зробити це вдалося з допомогою клінічного випадку пацієнтки, – розповіли вчені.
Крім класичного шляху – визначати окремі функції на підставі пошкодження мозку та відповідних порушень певних ділянок мозку – науковці пішли й іншим шляхом: через «Big Data», бази даних. На цих порталах міститься інформація про 10 000 піддослідних осіб, що взяли участь у численних психологічних тестах. Тут також вказано було й те, які ділянки мозку при цьому активовувалися.
З допомогою цих даних команда змогла передбачити пошкодження пацієнтки лише на основі тих мозкових травм, які вдалося виявити сканером. Науковці називають це читанням симптомів (symptom reading) – метод, що в майбутньому може знадобитися для того, щоб прицільно пристосувати терапію до окремих пацієнтів, не піддаючи їх детальному тестуванню.
«Коли у пацієнтів зразу після нещасного випадку або інсульту відключаються виконавчі функції, частіше й інші вміння, що постраждали, відновлюються гірше, оскільки в пацієнтів не працює належно функція планування, – пояснив Шретер – Якщо в майбутньому на підставі знімків пошкоджень і баз даних можна буде ще детальніше дізнатися, які регіони (отже, які функції) постраждали, можна буде адаптовувати терапію під кожну особу».
Die Hirnstruktur, die unser Verhalten steuert
mpg.de, 19. MAI 2020
Зреферувала С.К.
23.05.2020