Процесс восприятия речи

Традиционно считалось, что в левом полушарии мозга расположены две отдельные области, отвечающие за речь: одна занята ее производством, а вторая — распознаванием. Это классическое представление XIX века основано на изучении пациентов с поражениями мозга вследствие инсульта, однако современные исследования показывают, что речевые нейронные цепи куда сложнее, чем виделось когда-то.

Центр Брока

В 1860-х годах пациента по фамилии Леборн перевели в клинику
к французскому врачу и анатому Пьеру-Полю Брока. За десять лет до этого Леборн перестал владеть правой рукой, и с тех пор другие пациенты звали его Тан, потому что, кроме этого бессмысленного слога, который он повторял вновь и вновь, Леборн не мог произнести ничего. Он умер через несколько дней после перевода в клинику Брока, тот исследовал мозг усопшего и обнаружил поражения в левой лобной доле. Позднее он изучил пациентов с похожими симптомами и, производя вскрытие, заметил у всех повреждение одного и того же участка мозга.

Центр Вернике

Вслед за этими открытиями немецкий врач Карл Вернике описал еще двоих пациентов, пострадавших от инсульта. В отличие от пациентов Брока, эти могли говорить, но произносили бессмысленные слова и фразы, а также утеряли способность понимать устную речь окружающих. Вернике вскрыл мозг одного такого пациента после его смерти и обнаружил поражение в другой области, ближе к заднему краю левой височной доли.

Афазии Брока и Вернике

Участки, выявленные Брока и Вернике, в результате получили их имена. Наблюдения этих ученых расширили представление о локализации функций мозга, т. е. науке стало известно о существовании отдельных областей, занятых своим особым делом (это представление подрастеряло авторитет, когда набрала популярность френология), а также укрепили представление о том, что левое полушарие «доминантно», поскольку поддерживает речевые функции. Кроме того, они привели к формированию классической нейробиологической модели языка, согласно которой центр Брока отвечает за производство речи, а поражение его приводит к афазии Брока — неспособности формировать речь. Центр Вернике, с другой стороны, стали ассоциировать с пониманием языка, а неполадки на этом участке называют афазией Вернике.

Восприятие речи на слух

Эта модель в свое время вызвала немало споров. Одни современники Брока отмечали, что травмы центра Брока не всегда ведут к расстройствам речи, а другие сообщали, что расстройства речи возникают при поражениях участков мозга за пределами центра Брока. Нынешние исследовательские методики подтверждают: Брока и Вернике были несколько неточны в анатомических описаниях, а обе речевые области имеют функции куда более сложные, чем изначально им приписывалось. В наше время нейробиологи рассматривают классическую модель как крайне упрощенную. Кое-кто утверждает, что она даже затруднила исследования основ речи и что понятия «центр Брока» и «центр Вернике» утеряли всякий смысл.

Центр Брока — часть двигательной системы мозга и отвечает за контроль мышц во рту и глотке, необходимых для артикуляции. Однако современные исследования показывают, что эта область также занята и другими задачами, связанными с речью. Когда умер Леборн и еще один пациент Брока, Лелон, ученый, изучив их мозги, сдал их в парижский музей.

Более 140 лет спустя исследователи подвергли эти препараты томографии по сложной визуализационной методике и выяснили, что поражены они гораздо больше той, что предполагал в свое время Брока.

Процесс восприятия речи

Исследователи из Калифорнии в 2007 году исследовали препараты мозга Леборна с помощью МРТ высокого разрешения. Оказалось, что сильнее всего пострадал не участок, именуемый центром Брока, а тот, что находится непосредственно перед ним. Согласно исходным описаниям Брока, урон ограничивался только поверхностью мозга. Томограмма, однако, выявила, что поражение затронуло гораздо более глубокие слои мозга, нежели описывал Брока. Брока невооруженным глазом попросту ничего другого не заметил. К тому же он не учел, что инсульт его пациента изменил и связи между определенным им участком и другими областями мозга: МРТ пациентов с инсультом показывают, что афазия Брока может проявляться в результате повреждения мозговой структуры под названием «островок», равно как и базальных ганглиев или белого вещества под лобными долями.

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) подтвердила, что и исходные анатомические границы центра Вернике неточны и эта речевая область содержит многочисленные самостоятельные подсистемы: каждая занята различными аспектами усвоения речи. Эти исследования выявили две отдельные области внутри той, что обычно определяют как центр Вернике: одна отвечает за восприятие слов и извлечение их из памяти, а другая активизируется во время производства речи. Центр Вернике, таким образом, участвует в выполнении задач, которые прежде приписывались центру Брока. Аналогично и центр Брока, по современным представлениям, участвует в понимании речи. Томографические исследования мозга также показывают, что область, чаще всего активизирующаяся во
время восприятия речи, на 3 см ближе к передней части головы, чем исходный центр Вернике. Этот участок локализовали в 2000 году лондонские ученые; они также показали, что он реагирует на звуки
вразумительной речи, но не на бессмыслицу. Эта область, судя по всему, есть часть нейронного пути, задействованного в идентификации звуков речи и слов. Другой путь, расположенный еще ближе к переду и включающий область, традиционно именуемую центром Брока, похоже, занят интегрированием чувствитель- ных и двигательных аспектов речи.