Неврологи из Медицинского центра Джорджтаунского университета изучили, как работает человеческий мозг, когда дело доходит до понимания устной речи. Оказывается, взрослые обрабатывают большинство дискретных нейронных задач в очень специфических областях одного или другого из двух полушарий головного мозга. Маленькие дети, с другой стороны, одновременно мобилизуют оба полушария для выполнения этой задачи.
Это открытие может объяснить, почему дети «легче» восстанавливаются после травмы нервной системы, чем взрослые. Действительно, одновременное использование двух полушарий головного мозга для одной и той же задачи дает возможность механизма компенсации, как только одно из двух повреждено.
Нейронная специализация, возникающая в более позднем возрасте
Предыдущее исследование, подтвержденное клиническими данными о потере речи у пациентов с левополушарным инсультом, показало, что почти у всех взрослых обработка разговорной речи возможна только в левом полушарии.
У очень маленьких детей, с другой стороны, повреждение любого полушария вряд ли приведет к языковому дефициту; действительно, опыт показал, что у многих молодых пациентов речь может быть восстановлена, даже если левое полушарие сильно повреждено.«Это говорит о том, что обработка речи распределяется между обоими полушариями в раннем возрасте», - говорит Элисса Л. Ньюпорт, невролог и директор Центра пластичности и восстановления мозга в Джорджтаунском университете.
До сих пор методы оцифровки не могли выделить это явление. В частности, специалистам не удалось установить, является ли сильная предрасположенность левого полушария к языку врожденной или она проявляется постепенно в процессе развития. Исследование Ньюпорта и др. приоткрыло завесу на этот счет.
Используя функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) - метод визуализации, основанный на изменениях кровотока, который позволяет визуализировать активность мозга - исследователи показали, что картина латерализации, наблюдаемая у взрослых, не устанавливается у детей раннего возраста. Следовательно, оба полушария участвуют в речи во время раннего развития.
В конечном счете, «специализация» полушарий головного мозга для выполнения той или иной конкретной задачи начинается в первые годы жизни, но окончательно не определяется примерно до 10-11 лет. Важный ключ к лучшему пониманию повреждения головного мозга, прогнозированию его последствий и лечению пациентов.
«Реорганизация» мозга для восстановления определенных способностей
Исследование проводилось совместно с Детским национальным медицинским центром. Было набрано 39 детей в возрасте от 4 до 13 лет, здоровых. Лаборатория Ньюпорта добавила к этой выборке 14 взрослых в возрасте от 18 до 29 лет, чтобы провести серию анализов с обеими группами. Участникам дали задание на понимание предложений. Затем исследователи изучили активацию мозга в каждом полушарии каждого участника. Затем они сравнили полученные карты активации для четырех возрастных групп: 4-6 лет, 7-9 лет, 10-13 лет и 18-29 лет.
Изображения показали, что даже маленькие дети уже демонстрировали левостороннюю языковую активацию. Однако у значительной части детей младшего возраста также наблюдалась значительная активация соответствующих областей правого полушария. Следует отметить, что у взрослых эти области правого полушария обычно мобилизуются для относительно других задач, в частности для обработки эмоций, выражаемых голосом. У маленьких детей соответствующие области двух полушарий участвуют в понимании смысла предложений, а также в распознавании эмоций.
Ньюпорт считает, что интенсивная активность, наблюдаемая в правом полушарии во время задания на обработку предложений, за которой следует медленное снижение этой активности на протяжении всего развития ребенка, отражает изменения в нейронном распределении языковых функций (а не только изменения стратегии понимания предложений). Специалист считает, что если бы анализ проводился на детях еще младшего возраста, «вероятно, мы бы увидели еще большее функциональное участие правого полушария в обработке речи».
На эту же тему: Мозг человека; как это работает и в чем его секреты
Эти результаты показывают, что вовлечение правого полушария в обработку речи в младенчестве может помочь сохранить и улучшить развитие правого полушария, если левое повреждено. Например, если одно полушарие повреждено перинатальным инсультом сразу после рождения, ребенок все равно сможет выучить язык, используя другое полушарие. Точно так же ребенок, рожденный с церебральным параличом, поражающим только одно полушарие, сможет развить необходимые когнитивные способности во втором. «Это очень хорошая новость для маленьких детей, страдающих нервными повреждениями», - говорит Ньюпорт.
Исследователи в настоящее время изучают конкретный случай подростков и молодых людей, перенесших обширный инсульт в левом полушарии при рождении. Их результаты могут стать новым шагом к активации речи у этих пациентов.