Ученые использовали данные функциональной магнитно-резонансной томографии, охватывающие почти две тысячи сеансов сканирования головного мозга у сотни участников. Специалисты отслеживали динамику кровотока, которая отражает активность нейронов, чтобы картировать связи между различными областями мозга.
Ученые обнаружили постоянно работающую языковую сеть в мозге человека
Исследователи из Массачусетского технологического института с коллегами проанализировали почти две тысячи МРТ-сканов и доказали существование специализированной языковой нейросети. Эта структура активна всегда, даже когда человек молчит, отдыхает или решает задачи, не связанные с речью. Открытие помогает понять процессы припоминания и обработки слов, и открывает новые возможности для восстановления речи после травм и инсультов.
Человек и мозг. Public Domain
Афазия. Первые доказательства связи конкретных зон мозга с речью были получены еще в XIX веке благодаря наблюдениям за пациентами с афазией, полностью и частично потерявшими лингвистические способности. Французский врач Поль Брока и немецкий невролог Карл Вернике обнаружили, что точечные повреждения левого полушария приводят к потере способности говорить или понимать речь, хотя общий интеллект человека может сохраняться.
Ранее ученые искали языковые зоны преимущественно в моменты, когда испытуемый читал, говорил или слушал речь. В новом исследовании авторы пошли другим путем: они сначала выделили устойчивые сети активности, не привязываясь к выполняемому заданию. Оказалось, что специализированная языковая сеть проявляется чрезвычайно четко даже в состоянии полного покоя или во время прослушивания музыки и сборки пазлов. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Архитектура этой сети оказалась индивидуальной для каждого человека, но внутри мозга одного индивида ее структура сохраняет строгое постоянство. Как отметил ведущий автор работы Кори Шейн: «Язык — очень сложная вещь. Это как паутина, которая связывает практически все в нас. Трудно прийти к согласию относительно определения языка или даже того, является ли язык единым целым. В этом исследовании мы попытались отбросить предвзятые представления и спросить, что сам мозг говорит нам о том, как реализован язык».
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Практическая польза для медицины
Схема анализа данных для одного участника.
Во второй части работы исследователи проверили, можно ли обнаружить языковую структуру, полностью исключив из анализа данные, полученные во время речевых тестов. Результат подтвердил гипотезу: сеть проявлялась с высокой точностью даже на основе исключительно некогнитивных и неречевых заданий.
Отсутствие необходимости активировать речь напрямую имеет огромную практическую ценность для клинической медицины. У пациентов с тяжелыми поражениями мозга или афазией прямое тестирование речи часто затруднено или невозможно. Новая методика позволяет определить индивидуальные контуры языковой сети по сохранившейся активности других отделов мозга. Это открывает путь к созданию персонализированных методов нейрореабилитации и точной диагностике речевых нарушений.
Загружаем