Центры Брока и Вернике
Центр Брока́
— участок коры головного мозга, названный по имени французского антрополога и хирурга Поля Брока, открывшего его в 1865 году[1], находящийся в задненижней части третьей лобной извилины левого полушария (у правшей), работой которого обеспечивается моторная организация речи и преимущественно связанная с фонологической и синтаксической кодификациями. Представляет собой кинетико-моторный вербальный анализатор, в котором перерабатывается прежде всего проприоцептивная информация. При поражении этого центра возникает так называемая афазия Брока (анартрический синдром), которая характеризуется невозможностью объединения отдельных речевых движений в единый речевой акт.
В статье, опубликованной в октябре 2012 года и содержащей результаты исследований, проведенных в МИТ под руководством Nancy Kanwisher, утверждается, что центр Брока делится на две зоны, одна из которых входит в состав нейронных сетей воспроизводства речи, а вторая — в состав сетей, связанных с решением математических задач и запоминанием.[2][3]
Речь как продукт деятельности мозга
Бытует мнение, что беседа — это психологический процесс, так как среднестатистическому человеку просто необходимо с кем-то общаться, пускай это будет даже животное. Ему необходимо знать, что его слушают. По этой причине люди, которые боятся остаться одни, разговаривают сами с собой — так у них складывается впечатление взаимного диалога.
Речь — это способ познания окружающего мира, позволяющий чувствовать себя его частью. Уже упомянутая выше зона Брока и предоставляет нам возможным слушать, понимать и отвечать на реплику собеседника. Только этого не всегда достаточно для адекватного разговора, так как помимо понимания нужен еще хорошо поставленный голос, словарный запас, умение точно передавать свои мысли и еще целый ряд требований.
Предыстория
В медицинской практике первые эксперименты выявить области мозга, отвечающие за речь, делались в начале XIX века. В средине 1860-х годов французский антрополог и хирург Поль Брок опубликовал результаты своих исследований, где говорилось, что участок коры, отвечающий за речь, расположен в задней нижней области левого полушария. Это что касается левшей.
Результат был получен благодаря наблюдательности доктора. Он заметил, что у людей, которые пережили инсульт правого полушария, не наблюдались дефекты и расстройства речи. У кого левое полушарие пострадало из-за инсульта, такие аномалии выявлялись, причем довольно-таки выражено.
Эта зона мозга и называется область Брока. Рассмотрим данный участок подробно: его расположение и назначение по мнению французского специалиста, а затем прибегнем к результатам учёных из Нью-Йоркского медицинского университета, чьи эксперименты подтверждают не изученность органа и фактически ставят крест на более чем полуторавековом представлении медицины и науки про центр речи в головном мозге.
Проблемы с речью после инсульта
После нарушения кровообращения в мозге – инсульта, большинство пациентов не могут произнести внятного предложения, а порой даже словосочетания. Не факт, что в таком состоянии они вообще могут рационально мыслить и составлять эти предложения в уме. В науке определено две группы нарушений речи у людей после инсульта:
- афазия – когда страдает кора мозга, отвечающая за речь и целый перечень иных психических и физиологических процессов;
- дизартрия – состояние, причиной коего является иннервация мышц речевого аппарата, расположенных в носоглотке.
Мы видим, что высказанная в начале статьи мыль о том, что человек практически ничего не знает про головной мозг, подтверждается. Люди полтора века признавали, что центр Брока расположен в левом полушарии, его основная функция – воспроизведение речи, но недавно было открыто, что ни один мозговой центр в полной мере не берёт на себя все эти функции. Вскоре учебники придётся писать заново.
- Центр брока отвечает за
Зона Брока
Этот великий человек отдал всю свою жизнь изучению человеческого мозга. При жизни он шутил сам над собой, говоря, что собственную клинику любит чуть меньше, чем лабораторию, в которой проводит все свободное время. Он был и антропологом, и нейрохирургом, и этнографом. Зона Брока была открыта хирургом во время лечения в его больнице двух пожилых мужчин. Один из них болел более двадцати лет: отсутствие речи, паралич правой руки и ноги — это еще малая часть поражений, которые были замечены Полем.
Второй пациент прибыл в клинику с переломом бедра, как потом выяснилось, несколько лет назад у мужчины случился припадок, из-за которого он и потерял способность говорить. Впоследствии бедолага мог произносить лишь пять слов из родного французского языка.
Это сегодня хирурги сразу диагностировали бы поражение зоны Брока, а в те времена (начало 19 века) о такой части мозга даже не слышали, следовательно, лечить не пытались. Но Поль сразу понял, что за нашу речь отвечает левое полушарие мозга. В связи с этим были проведены многочисленные исследования, показавшие правильность доводов исследователя.
Вы когда-нибудь задумывались о том, где находится область, отвечающая за способность разговаривать? Зона Брока расположена в задненижней части третьей лобной извилины левого полушария у людей, пишущих правой рукой. У левшей же все наоборот.
С помощью этого центра мы можем разговаривать, точнее, правильно строить предложения. Например, маленькие дети не всегда доступно выражают свои мысли, так как зона Брока у них не так развита, как у взрослых, по причине небольшого опыта коммуникации. Эта часть головного мозга представлена в виде некоего анализатора, который в первую очередь воспринимает полезную информацию и воспроизводит ее.
Практика и только практика! Нужно следить за своей речью и как можно чаще обращать внимание на свои ошибки. Разговор с самим собой при проблемах с речью также не будет лишним. Чтение книг и прослушивание известных классических произведений также способны помочь. Но все же, если вы почувствовали, что проблема приобрела масштабный характер, следует обратиться к специалисту для предотвращения более серьезных заболеваний. Современная медицина предлагает много препаратов и процедур, которые предотвратят развитие афазии зон Брока и Вернике.
Центр речи оказался неоднородным • Новости науки
Как известно, членораздельная речь формируется главным образом в особой зоне мозга, называемой зоной Брока. Немецкие ученые провели детальное анатомирование этой зоны и обнаружили существенную цитологическую и функциональную неоднородность в пределах этой зоны.
В ходе исследования удалось обнаружить левополушарную асимметрию в распределении мускаринового рецептора, связанного у человека с уровнем интеллекта.
Это исследование открывает широчайшие перспективы для более детального анализа происхождения и эволюции лингвистических способностей человека разумного.
Возникновение и эволюция членораздельной речи связаны со специализацией особых областей мозга, одна из самых значительных из которых — зона Брока. Зона Брока занимает задний отдел нижней лобной извилины и иннервирует мускулатуру, связанную с оформлением речи.
У человека она явно асимметрична: у 94% правшей речь организуется за счет функционирования именно левого полушария — размеры и конфигурация зоны Брока в левом полушарии отличаются от своего правополушарного отражения.
Интересно отметить, что разные участки зоны Брока по-разному увеличены у мужчин и женщин, как это было недавно показано немецко-голландской командой нейрофизиологов.
Зона Брока (скорее, ее аналоги) изучалась и у различных приматов, а в последнее время появились работы, в которых доказывалась левополушарная асимметрия у обезьян. Так, Уильям Хопкинс (William D. Hopkins) попытался доказать, что левое полушарие у шимпанзе, подобно человеческому, больше, чем правое.
Другими словами, генерализованная функция этой области — коммуникативная сигнализация, и она была развита у общего предка шимпанзе и человека.
В 2009 году Хопкинс в соавторстве с Шервудом (Chet C. Sherwood) опубликовал новое исследование, в котором некоторым образом переосмыслил свои предыдущие результаты. На анатомическом материале эти ученые тщательным образом измерили площадь и объем зоны Брока у шимпанзе и пересчитали нейроны, входящие в эту область. И…
асимметрия в анатомическом строении мозга у обезьян не подтвердилась! Правда, у части обезьян регистрировалось 10-процентное увеличение объема и числа нейронов левого полушария по сравнению с правым, но примерно такая же часть обезьян характеризовалась обратным соотношением — увеличением правого полушария по сравнению с левым.
Анатомическая асимметрия зоны Брока у обезьян оказалась довольно изменчивой. Вероятно, как предположили ученые, дело здесь не столько в анатомии, сколько в функциональной специфике правого и левого полушария, а она формируется за счет различий в нейронных связях этой части мозга с другими.
Нужно, однако, подчеркнуть, что в ходе этой кропотливой работы были получены точные количественные сравнения зоны Брока человека и шимпанзе. Они со всей безусловностью говорят о «человечности» зоны Брока.
Мозг человека в 3,6 раз (в среднем) больше мозга шимпанзе, а левополушарная зона Брока, определяемая по анатомическим особенностям, в 6,0–6,6 раза больше соответствующей области у обезьян. Не это ли доказательство, что специализация именно этой области наделила мудростью человека разумного.
https://www.youtube.com/watch?v=eNKZHMAI1MU\u0026list=PLRe-nkTMm0xu8a6crwDGfeIiPl97UNVY_
Таким образом, для выяснения путей специализации высших интеллектуальных функций у человека потребуется, во-первых, уточнять нейронные пути, направляющиеся к зоне Брока и ее аналогам у обезьян, во-вторых, детализировать анатомическую специализацию зоны Брока у человека.
Одно из интересных исследований, проведенных в русле второго направления, опубликовано в журнале PLoS Biology
.
Авторы статьи — немецкие ученые из Дюссельдорфского и Ахенского университетов и Института Макса Планка — проследили пространственное распределение рецепторов нейромедиаторов для картирования этой зоны мозга.
Более дробных подразделений этой области не предлагалось, так как их попросту не удавалось выявить обычными методами анатомирования. Но метод картирования по рецепторам нейромедиаторов позволил выявить цитологические и функциональные подразделения этой зоны. В основе этого метода лежит простая идея о том, что скопления различных по функциям рецепторов гипотетически должны быть связаны и с функциональной неоднородностью мозга.
Ученые обрисовали области с различной плотностью рецепторов 6 нейромедиаторов. Область 44 разделилась на дорсальную и вентральную, область 45 — на переднюю и заднюю, также выделились две различных подобласти в покрышке лобной извилины.
Кроме того, дифференцировались по рецепторам и прилежащие к зоне Брока области. В связи с этими результатами появились дополнительные аспекты сравнения зоны мозга человека и других приматов; полезно также выяснить, какова регуляторная деятельность новых подразделений.
Ясно, что эта работа обязательно будет проделана в скором будущем.
Но нам интересно узнать, не выявилась ли лево-правополушарная асимметрия в распределении нейромедиаторов и, соответственно, асимметрия этих цитофункциональных областей.
Ведь именно она определила эволюционно значимую мишень эволюционных преобразований человеческого интеллекта. Действительно, такая нашлась. Эта асимметрия оказалась связана с распределением мускариновых рецепторов M2.
В области 44 (и в вентральной, и в дорсальной ее части) в левом полушарии обнаружено сгущение рецепторов M2.
Вряд ли мы должны сильно удивиться этому результату. Мускариновый рецептор M2 и связанные с ним нейромедиаторы регулирует работу сердца, мелких кровеносных сосудов, но также он связан со многими важнейшими аспектами высшей нервной деятельности.
Связь между вариабельностью гена мускаринового рецептора CHRМ2 и IQ показана в работе американских ученых под руководством Дэниела Дика из Университета Вашингтона в Сент-Луисе. Вариабельность по числу нуклеотидных замен в этом гене прямо связана с уровнем изменчивости IQ.
И, как указано авторами в заключении, это чуть ли не единственный ген, для которого эту связь удалось надежно доказать.
В работе Дика с коллегами имеются ссылки и на другие исследования, в которых подтверждается участие гена M2 в формировании интеллекта. В частности, интересно исследование датских генетиков, в котором присутствие трех нуклеотидных замен в некодирующих участках гена увязывалось с повышенным IQ.
Это исследование было проведено с участием братьев и сестер (включая и однояйцовых близнецов), поэтому можно говорить о наследовании гена рецептора M2 и, следовательно, наследовании высокого или низкого интеллекта.
Таким образом, все эти исследования вкупе очертили три причины, по которым эволюционистам следует обратить на этот ген самое пристальное внимание. Во-первых, доказана его связь с уровнем IQ, во-вторых, пока нам известен только один левополушарный асимметричный рецептор, и это рецептор M2.
И в-третьих, у человека по сравнению с шимпанзе зона 44, в которой этот рецептор лучше всего представлен, увеличилась больше (в 6,6 раз), чем зона 45 (в 6 раз).
Источники:
1) Katrin Amunts, Marianne Lenzen, Angela D. Friederici, Axel Schleicher, Patricia Morosan, Nicola Palomero-Gallagher, Karl Zilles. Broca’s Region: Novel Organizational Principles and Multiple Receptor Mapping //
PLoS Biol
8(9): e1000489. Doi:10.
1371/journal.pbio.1000489. September 21, 2010. 2) Michael Balter. Chimp Study Offers New Clues to Language // Science
. July 31, 2009. 3) Natalie M. Schenker, William D. Hopkins, Muhammad A. Spocter, Amy R. Garrison, Chery D. Stimpson, Joseph M. Erwin, Patrick R.
First published online: July 20, 2009.
Елена Наймарк
Источник: https://elementy.ru/novosti_nauki/431419/Tsentr_rechi_okazalsya_neodnorodnym
Физиология
Центр Брока и Вернике – части мозга, которые связывают с речью с средины XIX века. В начале XX столетия выявлена и третья зона – оптическая. Первый центр, по представлениям науки – двигательный, связанный с моторикой речи. Он управляет мышцами глотки, языка и обеих челюстей во время разговора. Скорее всего, простирается вдоль латеральной поверхности обеих полушарий и затрагивает нижний участок передней извилины по центру и распространяется на переднюю часть островка.
На нём лежат функции воспроизведения речи, координации множества мышц, участвующих в образовании букв, слогов и их комбинаций. Повреждение или недостаточное развитие этой части мозга влечёт за собой:
- остановку или значительное ухудшение координации движений при разговоре;
- прекращение движений, участвующих в словообразовании;
- произвольное произнесение каких-то слогов и слов.
Ещё при поражении области Брока больные не только не могут нормально или вообще разговаривать (воспроизводить речь), но и с трудом понимают речь или не понимают её. Всё зависит от степени пораженности.
Второй — область Вернике уже привязывают к таким функциям, как интерпретация, восприятие, усвоение и понимание сказанного другими людьми. Центр дислоцируется в самом верху височной извилины в полушарии, которое является доминантным. Отсюда следует, что человек, ещё не умеющий разговаривать, имеет лишь зачатки этой области или не имеет её вообще. Кто и когда определяет доминантную долю, где будет сформирована область Вернике, пока остаётся загадкой.
При поражении этой доли больной не может выстраивать логические предложения, наполненные смыслом. Если у него и получается что-то сказать, зачастую речь будет лишенной смысла – он выговорит несколько не связанных между собой фраз.
Есть и третий центр. Отвечает он за развитие образной и символьной речи. С разрушением или повреждением участка способность привязывать образы к каким-либо понятиям, узнавать символы (распознавать буквы) и составлять из них слова теряется.
Что представляет собой центр Брока и Вернике мы узнали, но лишь в интерпретации официальной науки, которая знает совсем немного. Есть и другое представление про речевые центры головного мозга, зоны Брока и Вернике.
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.
Иное мнение
Развитие нейровизуализации позволяет сделать предположение, что функции, которые ранее по представлению учёных выполняли доли Вернике, осуществляются височными долями. Существуют теории, утверждающие, что нижняя и средняя височные извилины обрабатывают речевую информацию. Также небольшая доля височной извилины работает для распознания и обработки речи. Но это лишь предположения. Перейдём к результатам исследований.
Несколько лет назад Нью-Йоркский университет и медицинский центр при нём поставили под сомнение достижения Брока и Вернике, которые наблюдали за перенесшими инсульт людьми. Учёные исследовали активность органов вполне здоровых пациентов при помощи современных инструментов – магнитно-резонансного томографа, работа коего основана на наблюдениях кровообращения при осуществлении различных задач. Результаты позволили сделать вывод, что анатомия центров речи совсем не такая, как считалось на протяжении полутора веков.
Электроды накладывались прямо на поверхность коры мозга, что предоставляет возможность получить высокоточную картину с хорошим разрешением.
Части согласившихся на исследование электроды прикрепили к одному из полушарий, части – к обоим. Во время наблюдения они слушали речь, повторяли её про себя и в голос. Причём среди слов были не только им знакомые, но и придуманные, не несущие смысла. Неизвестные слоги позволили разделить функции произнесения речи и понимания смысла фраз.
В результате выявились центры, которые были наиболее активными. Располагаются они в обоих полушариях фактически в равной мере. Ещё был сделан вывод, что речевой отдел менее сложный, чем языковый. Последний отвечает за понимание, обработку информации и составление логических фраз, а не просто произнесения слов или слогов, как речевой. Потому и дети издают первые невыразительные слоги раньше, чем понимают речь посторонних.
Поначалу ученые сходились во мнении, что зона Брока отвечает за воспроизведение информации, давая человеку возможность говорить, а область Вернике — за понимание чужой речи. Однако сейчас считается, что оба центра влияют и на понимание, и на воспроизведение, следовательно, проблемы с одним непременно ведут к проблемам с другим.
Брока и Вернике мертвы: время переписать нейробиологию речи
Пролистайте любой учебник по нейрофизиологии, и вы найдёте упоминание о пионерах XIX века, Поле Брока и Карле Вернике, которые показали, что образование речи и её понимание заключены в двух отдельных областях мозга, которые так и известны, как области Брока и Вернике.
Вы узнаете о другом пионере неврологии — Нормане Гешвинде, который описал, как эти области взаимодействуют при помощи ключевого соединительного тракта — дугообразного пучка. Однако, в новом исследовании (IF журнала Brain and Language равен 3.
215) учёные утверждают, что классическая модель нейробиологического обоснования речевой функции устарела.
Классическая модель неврологической основы речи
Эта «классическая модель» неврологической основы речи в своё время стала революцией и по сей день имеет решающее значение.
Но согласно статье канадских исследователей в Brain and Language, классическая модель устарела и больше не вписывается в современное понимание.
Кроме того, с точки зрения исследовательской и медицинской практики использование её терминологии препятствует прогрессу в этой области.
До публикации этой статьи Паскаль Трембли (Pascale Tremblay) и Стивен Дик (Steven Dick) в прошлом году опросили 159 экспертов при помощи газеты Neurobiology of Language Society.
Они спрашивали, может ли выступать классическая модель лучшей доступной теорией и сейчас? И только 2 процента дали положительный ответ, даже учитывая то, что в исследовательской литературе преобладают статьи, основанные на этой модели и её терминологии (поиск показывает сотни упоминаний об областях Брока и Вернике в нейробиологических и нейрофизиологических статьях за последние несколько лет).
Также эксперты не сошлись во мнениях об анатомической локализации областей Брока и Вернике.
«Это не безобидные термины. Они несут представление о функциональном соответствии языку, но не все согласны с их анатомическим определением и не все согласны с их функциями. Это способствует значительному понятийному беспорядку», — пишут Трембли и Дик.
Другая проблема в том, что классическая модель ясно звучит, но больше не соответствует доказательствам.
Современные находки показывают, например, что вместо одного ключевого соединительного тракта имеется множество, включая крючковатый пучок, задний лобно-затылочный пучок, задний продольный пучок и нижний продолговатый пучок.
Возьмите практически любой учебник по нейробиологии и найдёте в нём строчки о том, что два языковых узла соединены единственным трактом. И всё же, теперь есть неопровержимые доказательства того, что в мозге человека есть множественные волокнистые пути, которые поддерживают речевую функцию.
Очевидно, конечно, что сюда вовлечено гораздо больше, чем два функциональных узла. На самом деле мы сейчас знаем, что языковая функция невероятно широко распространена по всему мозгу, располагаясь далеко за областями Брока и Вернике, включая области в лобной, теменной и височной долях, на медиальной поверхности полушарий, а также в базальных ганглиях, таламусе и мозжечке.
Но продолжающееся влияние классической модели означает, что студенты-нейропсихологи и неврологи часто изучают устаревшие идеи, не соотнося свои знания с последними находками в изучаемой области.
Медики скорее всего будут пытаться объяснить связанные с речью симптомы, вызванные повреждением мозга или болезнью в областях, не входящих в классическую модель, но которые соответствуют речевой функции – например, мозжечок.
Трембли и Дик призывают к отрыву от классической модели принятию нового взгляда, который отвергает «языкоцентрическую» перспективу прошлого (представляющую речевую систему как высоко специализированную и чётко определённую) и включает более широкую перспективу. Она признаёт, сколько речевых функций причисляются когнитивным системам, на самом деле вовлечённым в другие цели.
«Хотя в этой области в целом за последние десятки лет произошел большой прогресс, частично благодаря значительным преимуществам нейровизуализационных и нейростимуляционных методов, мы верим, что отказ от классической модели и терминологии областей Брока и Вернике станет катализатором дополнительного теоретического развития», — подводят итог своей статьи учёные.
Асват Валиева
Broca and Wernicke are dead, or moving past the classic model of language neurobiology by Pascale Tremblay and Anthony Steven Dick in Brain and Language. Published online August 2016 doi:10.1016/j.bandl.2016.08.004
Источник: //zen.yandex.ru/media/id/592d37bde3cda8a0bf8d466e/59e9834757906abf1f8d6a68
Область Вернике
Эта область неспроста описывается в одной статье с упомянутым выше участком, ведь она по большей части служит для понимания и “переваривания” информации. Если зона Брока находится в доле лба в левом полушарии, то область Вернике может располагаться как в правом, так и в левом полушарии в верхневисочной области.
она кажется непонятной, слова подобраны будто наугад и порой имеют несколько смыслов. Однако сам больной не подозревает, что он говорит непонятно, поэтому очень часто расстраивается из-за того, что другие люди не могут нормально ответить ему. При этом понимание команд, направленных на мышцы, сохраняется, к примеру: “Закрой глаза”.
Причины нарушения речи у детей
Чтобы ребёнок полноценно развивался, необходимо в достаточной мере развить его речевой аппарат и избежать факторы, отрицательно на это влияющие. К ним относятся:
- генетическая предрасположенность – механизм толком нигде не объясняется, но избежать этого своими силами практически невозможно, остаётся надеяться на природу;
- проблемы с органами слуха – если речь человек слышит неразборчивой, так же она и воспроизводиться им будет;
- торможение в развитии психики;
- физические отклонения в восприятии мира из-за патологий соответствующих мозговых центров;
- влияние некоторых медикаментов или совместного приема нескольких лекарств одновременно;
- недостаточное внимание со стороны родителей и несвоевременное обращение к специалистам.
В организме всему отведено своё время, и, если вовремя ребёнок не начнёт говорить, высока вероятность того, что сделать он это не сможет никогда даже при помощи современной медицины, так как время было потеряно. Тому пример – дети-маугли: если половое созревание ребёнка произошло в дикой природе, никто и ничто не сможет социализировать такое дитя.
