Нейропятница в Вышке: почему у большинства людей обработка речи происходит в левом полушарии
У 95-100% правшей речь преимущественно обрабатывается в левом полушарии, но и у большинства левшей тоже. О факторах, влияющих на функциональное преобладание левого полушария в организации речевой обработки, и современных исследованиях организации речи в мозге на «Нейропятнице» рассказала Татьяна Больгина, младший научный сотрудник Центра языка и мозга.
В Центре языка и мозга НИУ ВШЭ – Нижний Новгород прошла открытая лекция «Нейробиология языка и речи» Татьяны Больгиной, младшего научного сотрудника Центра языка и мозга (Москва).
Понимание фундаментальных принципов нейробиологии языка и речевой функции в каждом индивидуальном случае остро необходимо, например, в клинической практике во время нейрохирургических операций, где стоит вопрос о сохранении областей мозга, вовлеченных в процессы понимания и порождения речи.
«Способность говорить и понимать обращенную к нам речь – уникальный и один из самых сложных процессов в мозге. У большинства людей на планете за речь отвечает левое полушарие мозга, и причины этого феномена до сих пор остаются не до конца изученными», — рассказала Татьяна Больгина.
Впервые упоминание о том, что левое полушарие является ответственным за речевую функцию, появилось в 1836 году, когда французский врач Марк Дакс опубликовал результаты обследования своих пациентов и отметил, что при повреждении левого полушария наблюдается нарушение речи.
В 1965 году на основе открытий Поля Брока и Карла Вернике в XIX веке американский невролог Норман Гешвинд предложил модель организации речи в мозге, где задействованы так называемые зона Брока и зона Вернике, соединяющий их дугообразный пучок белого вещества и зона Гешвинда.
«С появлением новых методов нейровизуализации, таких как функциональная магнитно-резонансная томография, мы знаем, что классическая модель уже устарела и совершенно не соответствует истине, — рассказала Татьяна Больгина. — Мета-анализ фМРТ-экспериментов с семантическими заданиями последних лет показывает, что в разных исследованиях задействуются абсолютно разные зоны. Мы видим, что языковая сеть далеко не ограничивается указанными зонами».
Сейчас наиболее популярна модель сетевой обработки речи в мозге, вовлекающей большой перечень корковых и подкорковых структур и проводящих путей белого вещества. Она представляет язык не как модуль речи, а как иерархичную, многоуровневую систему, вовлекающую в себя фонологические, фонематические, лексико-синтаксические процессы, морфологию и прагматику на уровне предложений, текстов, высказываний. При этом правое полушарие так или иначе задействовано, например, в таких процессах, как обработка метафорических смыслов, иронии и просодии.
Известно, что у большинства людей речь локализована в левом полушарии, хотя сегодня мы знаем, что правое полушарие в этом процессе тоже задействовано. Среди факторов, влияющих на латерализацию речи в мозге (функциональное преобладание одной стороны над другой) можно выделить возраст, билингвизм, ведущую руку, генетическую предрасположенность к левшеству и организацию проводящих путей в мозге. Этот список не закончен и, возможно, есть то, чего мы пока не знаем.
Фактор рукости
Согласно «правилу Брока», сформулированному французским ученым в XIX веке, латерализация речи в мозге связана с тем, левша или правша человек. Но современные данные говорят о том, что эта связь подтверждается всего лишь на 30 %. У 95-100% правшей речь преимущественно находится в левом полушарии, но и у левшей по большей части тоже.
«Была найдена линейная зависимость: чем больше вы правша, тем более вероятно, что речь устроена в левом полушарии. Исследования, проведенные в нашем Центре языка и мозга, подтвердили эти выводы, — рассказала Татьяна Больгина. — Среди левшей больше исключений: может быть активно вовлечено правое полушарие или даже быть доминантным по речи, могут быть случаи билатеральной активации (и левое и правое полушарие в равной степени вовлечены). Кроме того, есть высокая индивидуальная вариативность даже у правшей. Это приводит к вопросу: почему так, почему у всех по-разному?»
Фактор наследственности
У левшей с семейным левшеством в некоторых исследованиях выявлена большая вероятность к правополушарной организации языка.
«Генетика говорит о том, что есть некоторый набор генов, который отвечает как за рукость, так и за язык. И есть некоторый набор генов, который отвечает отдельно за язык и отдельно за рукость. То есть нет общего гена, который бы отвечал за оба этих признака».
Фактор возраста
Выявлена тенденция, что все люди активируют и левое и правое полушарие в речевой обработке в детстве, примерно до 6 лет. Но к 25 годам формируется доминантность определенной зоны речи, которая к старости начинает меняться снова и становится более билатеральной.
Влияние билингвизма
Было установлено в нескольких исследованиях, что, если возраст усвоения второго языка до 6 лет, то у испытуемых наблюдается более билатеральная организация как первого, так и второго языка. Если второй язык начинали учить после 6 лет, то латерализация уже была сформирована и осталась, к примеру, левополушарной. Установлено также, что степень владения вторым языком может увеличивать левополушарную латерализацию с ростом опыта владения вторым языком.
Нейроанатомические факторы
Есть данные, которые говорят, что чем больше мозолистое тело (проводящий путь белого вещества, который соединяет левое и правое полушарие между собой), тем более левополушарная латерализация наблюдается у человека, и наоборот.
«Современные методы прекрасны, но не до конца понятно, насколько критичную информацию они нам показывают. И, возможно, есть какие-то параллельные процессы в мозге, не вовлеченные в язык, а мы связываем их с языковой задачей, — считает Татьяна Больгина. — Поэтому здесь остаются вопросы, нужны дополнительные исследования для уточнения результатов и модели».
Для студентов и сотрудников Центра языка и мозга НИУ ВШЭ – Нижний Новгород Татьяна Больгина провела семинар по вокселориентированной морфометрии, позволяющей измерить объем серого вещества в мозге, показала, как провести такой анализ в специальной программе на примере своих недавних исследований.