Речевые структуры мозга

Речевая деятельность присуща только человеку, что почти исключает экспериментальное изучение ее физиологических основ на животных. Поэтому в основу представлений о нейрофизиологических механизмах речи легли клинические наблюдения: это весьма распространенный путь к пониманию функции, который состоит в анализе причин ее нарушения.

Значительно позже к опыту клинических наблюдений добавились методы позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и ядерно-магнитного резонанса (ЯМР), позволяющие регистрировать динамику активности различных регионов мозга в процессе речевой деятельности.
20.5.3.1. Нарушения речи при очаговых повреждениях мозга
Утрата экспрессивной речи и/или способности понимать устную речь вследствие приобретенных поражений мозга обозначается как афазия, для менее выраженных речевых расстройств используется термин дисфазия. В подавляющем большинстве случаев поражения мозга, вызывающие афазию у правшей, имели место в левом полушарии мозга.
При поражении левой нижней лобной извилины (зона Брока, соответствующая полям 44—45 Бродмана) развивается моторная афазия, проявляющаяся нарушением разговорной речи, а нередко и письма. Выраженность нарушений речи пропорциональна размерам очага поражения, но в любом случае имеют место неудовлетворительные артикуляция и мелодичность речи, которая становится крайне немногословной (телеграфной).

Рис. 20.14. Речевые структуры мозга человека в левом полушарии.
При участии зоны Вернике (поле 22) происходит программирование смысла речи человека. Импульсы из зоны Вернике по дугоообразному пучку передаются в зону Брока (поле 45). Функцией зоны Брока является создание двигательной программы речи. Эта программа выполняется через первичную двигательную зону (поле 3). Цифры на рисунке соответствуют нумерации полей по классификации Бродмана.

Сенсорная афазия отмечается у людей при поражении зоны Вернике, занимающей заднюю часть левой верхней височной извилины (поле 22 по Бродману). При сенсорной афазии у человека нарушается понимание обращенной к нему речи. При попытке говорить больной правильно произносит звуки, но допускает ошибки в понимании и использовании слов, может произносить грамматически правильные, но бессмысленные фразы. Отсюда был сделан вывод о том, что для восприятия и программирования речи используются разные регионы левого полушария мозга.
Из этого представления возникла первая модель формирования речи, которая различала сенсорную деятельность, связанную с пониманием смысла воспринимаемых слов и обеспечиваемую задней третью верхней височной извилины (зона Вернике), а также моторную деятельность, формирующую программы движений для мышц артикуляции и находящуюся в зоне Брока. Две эти анатомические области связаны между собой дугообразным пучком нервных волокон, что обеспечивает их взаимодействие (рис. 20.14). Модель речевой деятельности Вернике—Гешвинда
На протяжении первой половины XX столетия доминировало представление об эквипотенциальности, т. е. функциональной равноценности различных областей коры, поэтому считалось, что речь не имеет анатомических коррелят. Однако в дальнейшем были показаны различия в деятельности речевых центров левого полушария при восприятии устной речи и чтении написанного текста (рис. 20.15). Звуки голоса воспринимаются слуховыми рецепторами внутреннего уха человека, где происходит трансформация энергии звуковой волны в потенциалы действия слуховых нервов. По слуховым нервам они поступают через медиальное коленчатое тело таламуса в первичную слуховую кору (поле 41), затем во вторичную слуховую кору (поле 42), а оттуда в зону Вернике (поле 22), обеспечиваю-

Рис. 20.15. Модель речевой деятельности Вернике— Гешвинда.
Устная речь формируется при поступлении информации в слуховую кору и при декодировании ее в зоне Вернике, где происходит программирование ответной речи. Из зоны Вернике информация передается по дугообразному пучку в зону Брока, в которой готовится программа артикуляции, поступающая в первичную моторную кору. Моторная кора осуществляет регуляцию деятельности артикуляционных мышц. При письменной речи информация поступает вначале в зрительную кору, а затем через угловую извилину передается также в зону Вернике, далее в зону Брока, затем в двигательную кору, регулирующую артикуляцию.

щую понимание значения услышанных слов и конструирование ответных. Из зоны Вернике информация передается по дугообразному пучку в зону Брока, где локализована память об артикуляции, на основе которой создается программа собственной речи. Электрическая активность нейронов зоны Брока передается в первичную двигательную область коры, которая регулирует в соответствии в поступающей в нее программой деятельность мышц артикуляции. Речь человека, которая возникает при этом, содержит смысловые составляющие, которые являются источником информации для другого человека.
При чтении текста соответствующие сигналы направляются от сетчатки глаз по зрительным нервам к наружному коленчатому телу таламуса, оттуда — в первичную, а затем во вторичную зрительную кору. Далее переработанная информация попадает в угловую извилину теменной доли (поле 39), где перерабатывается зрительная, слуховая и тактильная афферентная информация, а оттуда — в зону Вернике. Если текст следует прочесть вслух, то для этого требуется отправить надлежащую информацию по дугообразному пучку в зону Брока, а затем активировать первичную моторную кору. Современная модель речевой деятельности человека
Наблюдения клиницистов показывают, что как при моторной, так и при сенсорной афазии очаги поражения мозга обычно захватывают довольно большую территорию, а не ограничиваются лишь зоной Брока или Вернике. В то же время встречающиеся иногда в клинике ограниченные повреждения этих областей, как правило, не приводят к типичным афазиям Брока или Вернике.

Применение специально разработанных когнитивных тестов в комплексе с ПЭТ и ЯМР привело к появлению новой модели речевой деятельности. Согласно этой модели информация, воспринимаемая на слух и при чтении, перерабатывается в мозге человека и достигает зоны Вернике не по общим, а по раздельным (параллельным) нейронным сетям.

Поэтому зрительные и слуховые репрезентации слов в структурах мозга нередко происходят при участии полей коры головного мозга специфической модальности, откуда информация непосредственно поступает в зону Брока. Наконец, слуховая информация может перерабатываться при участии нескольких параллельных нейронных сетей мозга. Например, восприятие обычных слов, имеющих значение для понимания содержания речи, и восприятие бессмысленных в контексте воспринимаемой речи слов происходят посредством переработки информации разными и независимыми путями, образующими отдельные входы в зону Брока. Это свидетельствует о том, что информация о звуке как о средстве языка и информация о смысловом значении этого звука в воспринимаемой человеком речи перерабатывается разными нейронными сетями мозга (рис. 20.16). Латерализация речи
Речевая деятельность, как правило, обеспечивается только одним, доминирующим относительно этой функции полушарием, обычно левым. У человека левое полушарие в среднем на 1 см3 больше, и следовательно в левом полушарии содержится больше нейронов. Анатомические различия между полушариями мозга у человека подтверждаются при сравнении величины объема зоны Вернике, которая слева больше примерно у 70 % взрослых людей, а также у плодов, что указывает на врожденное, генетически запрограммированное происхождение асимметрии мозга. Указанная асимметрия выявляется и при сопоставлении борозд и извилин лобных долей: в левом полушарии обычно имеется четкое разделение всех трех лобных борозд, каждая из которых хорошо выражена и ветвиста, тогда как в правом полушарии чаще отмечается атипичное расположение борозд и извилин, нередко прерывающихся и не имеющих общего ствола. Объем зоны Брока в левом полушарии значительно больше, чем в правом, а количество пирамидных нейронов в этой зоне слева больше, чем справа, причем различия отмечены не только у взрослых людей, но и у новорожденных.
Функциональное доминирование левого полушария окончательно устанавливается лишь после изучения родного языка. Маленькие дети, перенесшие тяжелые повреждения речевых областей левого полушария, в последующем способны овладеть языком благодаря вовлечению в эту функцию правого полушария. Но взрослые люди после необратимых обширных повреждений речевых областей левого полушария уже не могут компенсировать утрату речи с помощью правого полушария. Из этого следует, что анатомическая асимметрия является только необходимой основой, но не гарантией языковой специализации полушарий, которая происходит на ранних стадиях развития, когда специфическая функциональная активность способствует развитию и совершенствованию нейронных переключений между речевыми структурами левого полушария мозга.
Однако речи человека присущи не только когнитивные, но и аффективные компоненты: интонация, регулируемая высота голоса, ритм речи. Считается, что они контролируются зеркально организованными в правом полушарии структурами мозга. При повреждении правого полушария больные говорят одинаково ровно, независимо от того, рассказывают они

Рис. 20.16. Современная модель нейронных переключений, необходимых для речевой деятельности.

Восприятие устной и письменной речи у человека осуществляется при участии слуховой и зрительной коры (первый уровень переработки поступающей в мозг речевой информации). На втором уровне в структурах зоны Вернике и вторичной зрительной коре происходят процессы фонологического и зрительного кодирования информации соответственно. Второй уровень переработки речевой информации представлен гетеромодальными структурами, которые участвуют в кодировании как устной, так и письменной информации (3). Речевая (устная или письменная) информация из зоны Вернике и ассоциативной зрительной коры поступает непосредственно в премоторное поле Брока и одновременно в лобную кору, откуда также осуществляется контроль формирования программ артикуляции. Результатом последовательной и параллельной переработки речевой информации является содержание речи и письма.
о радостном событии или печальном; они часто не способны понимать эмоциональную окраску обращенной к ним речи.
Глухие от рождения дети не могут услышать чужую речь, они усваивают язык с помощью той или иной системы жестикуляции, в которых тоже существуют грамматические правила. Овладевающие языком жестов дети проходят точно такие же этапы развития, что и дети, которые осваивают обычный разговорный язык. Для овладения языком жестов используются те же речевые структуры мозга, что и для овладения речью: при левостороннем поражении речевых структур мозга глухие перестают понимать язык жестов, тогда как при правостороннем поражении эта способность сохраняется.
Хотя существование речевых структур мозга определено генетически, это отнюдь не гарантирует последующее овладение языком, поскольку его познание возможно только в условиях социального межличностного общения ребенка со взрослыми людьми. Предложена также гипотеза о существовании критического периода развития, после завершения которого овладение языком происходит трудно. Доказательства в пользу этой гипотезы основаны на результатах наблюдения за людьми, изучающими второй язык. При изучении второго языка критический возраст длится от третьего года жизни до пубертатного периода. После вхождения в пубертатный возраст возможность выучить второй язык стремительно уменьшается, и подростки усваивают его не быстрее и не лучше, чем взрослые люди 30—40 лет, а потому и не овладевают естественным произношением. По другим данным, второй язык становится родным лишь в том случае, если дети начали овладевать им до семилетнего возраста, а затем результаты ухудшаются по мере прибавления возраста первого знакомства с новым языком. Аналогичная зависимость имеет место и у глухих детей: чем позже глухой ребенок начинает осваивать язык жестов, тем больше дефектов применения этого языка обнаруживается у него в последующей практике. Считается, что окончание критического возраста совпадает с завершением созревания нейронных соединений речевых структур мозга.

<< | >>

↑

Источник: Ткаченко Б.И. Нормальная физиология человека. 2005

Еще по теме Речевые структуры мозга:

- Кардиология - Физиология человека - Философия здоровья -