Ученые нашли причину нарушений речи после инсульта

Воздействие на определенные области мозга может помочь исправить ошибки вокализации при заикании, инсульте и болезни Паркинсона, сообщает MedScape.

Когда люди разговаривают друг с другом, они постоянно следят за своей речью и корректируют свою вокализацию, чтобы слова лились непрерывным потоком. Например, говорящие непроизвольно повышают голос, когда их слух улавливает на фоне посторонние звуки. «Внутренний слух» подсказывает нам говорить по телефону чуть медленнее, чтобы компенсировать задержки связи.

Иногда во внутренней вокализации происходят сбои. Так бывает при заикании,  расстройствах аутистического спектра, болезни Паркинсона или когда мозг не полностью восстановился после инсульта. В этих случаях «внутренний слух» вместо чистых звуковых сигналов улавливает эхо. Это задерживает речь или затрудняет непрерывную речь для тех людей, у кого нет физических причин дефицита речи. 

Однако нейронные основы системы управления слуховой обратной связью до недавнего времени оставались плохо изученными.

Что показало исследование

Ученые из Национального института неврологических расстройств и инсульта США использовали электрокортикографию (ЭКоГ) для получения прямых корковых записей у 15 пациентов с эпилепсией (восемь женщин; средний возраст 34 года). Всем им имплантировали электроды в рамках подготовки к операции для лечения эпилепсии.

Исследователи отмечают, что искусственное замедление речи при прослушивании собственного голоса с задержкой обеспечивает прочную основу для изучения того, как слуховая обратная связь влияет на моторный контроль речи.

Когда участники читали вслух 10 разных трехсложных слов и шесть разных предложений из восьми слов, исследователи записывали их голос и воспроизводили его через наушники либо одновременно (без задержки), либо с задержкой в ​​50, 100 и 200 мс.  Эти задержки были призваны имитировать эхо, объясняет MedScape. 

Чтобы компенсировать задержки, пациенты замедляли свою речь. Максимальное нарушение речи произошло при задержке обратной связи 200 мс.

Для определения слуховых и двигательных областей мозга, участвующих в воспроизведении речи, использовался  алгоритм неконтролируемой кластеризации. Исследователи сосредоточились на субрегионах, которые контролируют движения рта, губ и языка в процессе речи. Важно было понять, насколько важную роль играют эти зоны в обработке того, что слышат сами пациенты в момент произнесения слов и предложений. По мере замедления речи ученые попытались отметить, какие области мозга кодируют ошибку.

Были идентифицированы три субрегиона речевой сети, которые участвуют в обнаружении и исправлении ошибок вокализации: верхняя височная извилина, супрамаргинальная извилина и дорсальная прецентральная извилина.

Главной при этом оказалась прецентральная извилина, которая также отвечает за управление произвольными движениями. У переживших инсульт пациентов зачастую страдает именно эта зона.

Когда речь отнимала больше усилий – слишком длинные задержки мешали воспроизводить предложение, –  «включалась» дорсальная прецентральная извилина.

Значение исследования

Новое исследование меняет наш взгляд на речевые центры. Исследователи планируют провести дальнейшее изучение механизмов обратной связи мозга для управления речью. Их результаты также могут быть важны для будущей терапии. Например, новые подходы стимуляции мозга могут помочь пациентам после инсульта быстрее вернуться к нормальной жизни, а людям с заиканием – исправить особенности произношения, если у них возникнет такое желание.