При повреждении левого полушария головного мозга в процессе внутриутробного развития речевые функции берут на себя соответствующие участки в правом полушарии, выяснили европейские ученые.
Для этого они провели фМРТ-эксперимент с участием детей, которые еще до рождения перенесли ишемический инсульт, который привел к повреждению левого полушария. Выяснилось, что после повреждения лобных и височных долей левого полушария происходит реорганизация выполняемых ими речевых функций в тех же участках правого полушария, а от прочности установленных связей зависело то, насколько развитыми оказывались речевые способности, пишут ученые в журнале eNeuro.
Инсульт сопровождается нарушением кровообращения в головном мозге, что может привести к обширным повреждениям его структуры. Очень часто в этих случаях нарушаются и те функции, за которые поврежденные участки мозга отвечают: так, к примеру, инсульт часто приводит к параличу конечностей или тела целиком.
При инсульте речевых центров головного мозга возникает афазия — приобретенное нарушение речи. Несмотря на то, что тип афазии и тяжесть приобретенных нарушений напрямую зависит от того, какой именно участок мозга пострадал, к наиболее серьезным для речи последствиям приводит поражение лобных и височных долей левого полушария: именно эти участки (в частности, зона Брока и зона Вернике) для производства и понимания речи являются основными.
В процессе интенсивной терапии после перенесенного инсульта утраченные речевые функции могут частично (реже — полностью) восстановиться. Считается, что взять на себя работу поврежденных участков могут те же самые отделы, но уже в правом полушарии. Механизм такой реорганизации до сих пор не изучен до конца, особенно мало известно о ее основах в процессе раннего развития мозга.
Изучить реорганизацию речевых отделов головного мозга после инсульта, перенесенного в процессе внутриутробного развития, решили ученые под руководством Клемана Франсуа (Clément François) из Барселонского университета. В их исследовании приняли участие шесть четырехлетних детей, перенесших ишемический (вследствие закупорки или сужения сосудов) инсульт левого полушария, а также девять детей того же возраста без перенесенной травмы головного мозга.
Все участники прошли несколько тестов на оценку когнитивных функций (памяти, внимания, способности к обучению и других), словарного запаса, фонологического производства (в частности, правильности произношения отдельных звуков и слов) и сложности и полноты речевого производства (для этого анализировали целые образцы речи участников: например, количество различных слов в рассказанных ими историях, а также присутствие пауз и запинок). После этого ученые провели два фМРТ-эксперимента: в состоянии покоя для дальнейшего изучения целостности тканей и трактов головного мозга, а также эксперимент, в ходе которого изучалась активность мозга при прослушивании рассказов.
В целом дети, перенесшие инсульт, не отличались от своих ровесников из контрольной группы по основным показателям оценки когнитивных способностей: их показатели находились на среднем уровне, характерном для нормального развития четырехлетних детей. Тем не менее, показатели способностей к фонологической обработке, запоминанию речи и другой информации находились на уровне чуть ниже нормы. При этом существенные нарушения в понимании и производстве речи наблюдались только у одного ребенка из группы перенесших инсульт: его речь отличалась значительно (p = 0,002) сниженной сложностью.
Оценка полученного вследствие инсульта повреждения головного мозга указала на основную потерю белого, но не серого вещества: наблюдалось это у четырех из шести детей, что позволило ученым вынести предположение, что в ходе перенесенного инсульта пострадали именно тракты белого вещества. В ходе фМРТ-эксперимента с прослушиванием историй у детей, перенесших инсульт, наблюдалась повышенная активность средней височной и нижней лобной извилин в правом полушарии в контрасте с теми же участками, которые активны у неповрежденного мозга в левом полушарии. Что касается анатомических особенностей правого полушария мозга таких детей, то ученые заметили хорошую сохранность трактов белого вещества, которые соединяют речевые центры в лобной и височной долях — опять же, точно так же, как и в левом полушарии мозга без перенесенного инсульта. Интересно, что прочность этих трактов положительно коррелировала (p < 0,0001) с результатами речевых тестов: другими словами, от того, насколько хорошо речь реорганизовалась в правом полушарии после повреждения левого, зависело то, насколько были сохранны речевые функции ребенка.
При невозможности нормального развития речевых функций посредством левого полушария, заключают авторы, происходит их реорганизация в правом: повреждение речевых центров левого полушария в процессе внутриутробного развития приводит к тому, что присущие им функции берут на себя те же самые области в неповрежденном полушарии. При этом успех развития речевых функций, в частности, зависит от того, насколько такой перенос прошел успешно: то есть как хорошо выстроились необходимые связи в новых участках. Зависит это от межполушарной пластичности — то есть того, насколько хорошо участки двух полушарий соединены друг с другом функционально; при этом успешность развития речевых навыков при перенесенном инсульте все равно, вероятно, зависит от поведенческого развития ребенка: все участники из активной экспериментальной группы проходили занятия у логопедов и других специалистов по речевому развитию.
Также стоит отметить и то, что новые данные, полученные учеными, говорят о пластичности развития речевых функций в головном мозге. В частности то, что при повреждении левого полушария его функции производства и понимания речи берет на себя правое, говорит о том, что латерализация этих функций достаточно пластична и не формируется до конца во время внутриутробного развития.
Следует еще раз уточнить, что для восстановления речевых функций после инсульта необходима интенсивная терапия. Она требует постоянного мониторинга речи пациента: чаще всего это делается с помощью анализа аудиозаписей, но существуют и другие методы. Например, в 2018 году американские инженеры представили специальный накожный сенсор, который повышает точность анализа речи, регистрируя движения голосовых складок.
Автор: Елизавета Ивтушок