Голова – предмет тёмный, но исследованию подлежит. Что за что отвечает в головном мозге?
Способность дышать и двигаться, чувствовать боль и любить, создавать гениальные творения и совершать зло, подчас не поддающееся объяснению. Благодаря чему всё это возможно? Где скрывается наше «я»?
Как устроен головной мозг человека, как соотносятся его строение и функции, и каковы их особенности?
Попробуем разобраться в некоторых из них.
Существует положение, что чем более проста некая функция, тем точнее место ее локализации в головном мозге. С другой стороны, наиболее сложные функции обеспечиваются слаженной работой всего мозга, в связи с чем понятие «коркового центра» (определённой области коры головного мозга) большей частью относительное и условное.
Внезапно залаяла собака во дворе? Ориентировочный рефлекс в ответ на резкий звук возможен благодаря среднему мозгу. Кроме того, через этот отдел проходят пути, обеспечивающие зрение, слух, способность к движению и бдительности, контроль температуры и ряд других, которыми занимаются другие отделы мозга.
КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ ИМЕЕТ СЛОЖНОЕ СТРОЕНИЕ И СОДЕРЖИТ 12-18 МЛРД НЕРВНЫХ КЛЕТОК И БОРОЗДАМИ ДЕЛИТСЯ НА НЕСКОЛЬКО ДОЛЕЙ
А теперь закройте глаза и коснитесь пальцами кончика носа. Получилось без особого труда, не так ли? Это при том, что в этом плавном действии было задействовано много разных мышц. За координацию, равновесие, нормальные движения спасибо мозжечку.
Сложнее, сложнее
Эмоции, такие эмоции. Без них наша жизнь была бы не такой счастливой (несчастной?). Внутренняя борьба, иногда заставляющая нас сделать то, о чем мы потом пожалеем. Знакомо? Благодарим лимбическую систему. Интересно что это такое? Чуть подробнее о ней (и ее частях).
Беспокоитесь, грустите? А может вам страшно? Это возможно благодаря миндалевидному телу (миндалине). Любопытный факт: с левой миндалиной бывает связано и чувство счастья, а вот у правой «настроение» плохое всегда.
Читайте материал по теме: Билл Гейтс и его синдром Аспергера
И наконец.
Итак, какова ее роль?
Читайте материал по теме: Что происходит с мозгом аутистов?
С лобной долей связана также наша способность к движению (благодаря моторной коре), чёткому и разборчивому письму, артикуляции.
Ассоциативные функции обеспечиваются теменной долей коры. Здесь располагаются области, отвечающие за осязание, чёткие, комбинированные целенаправленные движения, чтение, познавание предметов, явлений, их смысла и символического значения.
Бросается в глаза, что.
Наиболее сложные функции памяти и мышления не имеют чёткого расположения, в их реализации принимают участие различные области мозга.
Почему важно знать, как связаны функция и структура головного мозга?
Диагностика. Представьте: у человека сильно разболелась голова. Спустя несколько минут он уже не смог поднять правую руку, а его речь стала невнятной. У пациента ухудшилось зрение с одной стороны, тогда как офтальмолог патологию со стороны глаз не обнаружил. Или, например, человек перестал понимать обращённую к нему речь.
Читайте материал по теме: Как предотвратить инсульт?
Зная о том, какие отделы в головном мозге отвечают за ту или иную способность, можно предполагать место расположения патологического процесса.
Лечение и реабилитация. Предположим, что в результате повреждения участка головного мозга после инсульта у человека «выпала» какая-то функция. Значит ли это, что теперь она не вернётся? Нет, далеко не всегда.
Благодаря такому свойству мозга, как пластичность, возможно эту функцию восстановить. Говоря простыми словами, под пластичностью можно понимать способность других областей мозга брать на себя функцию повреждённой его части. Однако этим процессом нужно целенаправленно заниматься. Поэтому после инсульта больному бывает необходим курс нейрореабилитации, в процессе которого он заново учится говорить, ходить, обслуживать себя.
Нет. Приведённые выше описания взаимоотношений структуры и функции далеко не исчерпывающие: на деле всё гораздо сложнее и выходит далеко за рамки объёма небольшой статьи.
Головной мозг, encephalon. Обзор головного мозга. Верхнелатеральная поверхность головного мозга
Головной мозг, encephalon, помещается в полости черепа и имеет форму, в общих чертах соответствующую внутренним очертаниям черепной полости. Его верхнелатеральная, или дорсальная, поверхность сообразно своду черепа выпукла, а нижняя, или основание мозга, более или менее уплощена и неровна.
Верхнелатеральная поверхность полушарий большого мозга.Оба полушария отделяются друг от друга щелью, fissura longitudinalis cerebri, идущей в сагиттальном направлении. В глубине продольной щели полушария связаны между собой спайкой — мозолистым телом, corpus callosum, и другими лежащими под ним образованиями.
Спереди от мозолистого тела продольная щель сквозная, а сзади она переходит в поперечную щель мозга, fissura transversa cerebri, отделяющую задние части полушарий от лежащего под ними мозжечка.
В речевой функции участвуют несколько областей левого полушария. Это центр Вернике и центр (зона) Брока.
Центр речи Вернике, отвечающий за понимание речи, слуховой центр речи (вторичное слуховое поле). Это крупная область в верхне-заднем участке височной доли, в задней части верхней височной извилины недалеко (сзади) от первичной слуховой коры. Он занимает заднюю треть верхней височной извилины и часть нижней теменной дольки.
Дугообразный пучок соединяет зону Брока и зону Вернике, образуя систему, отвечающую за речь. Повреждение центра Вернике вызывает сенсорную афазию, когда больной с трудом воспринимает услышанную речь или написанный текст, но способен говорить.
Если вы хотите научиться использовать принципы нейропедагогики, использовать приемы нейрокоррекции в совместной работе нейропсихолога и логопеда, а также понимать речевые расстройства и их мозговые механизмы, то предлагаем ознакомиться с нашим интенсивом по нейропсихологии «Применение нейропсихологического подхода в работе коррекционного педагога».
Вы научитесь использовать нейропсихологические подходы для коррекции дисграфии, проводить экспресс-нейродиагностику, а также выстраивать структуру нейрокоррекционного занятия с дошкольником. Подробнее.
В верхнезаднем участке височной доли находится зона Вернике, отвечающая за понимание речи.
Дугообразный пучок соединяет зону Брока и зону Вернике, образуя систему, отвечающую за речь. Поле Брока занимает центральное место в формировании сложной мышечной активности, требующейся для артикуляции слов. Оно располагается, непосредственно по соседству с областью первичной моторной коры, в которой картирована мускулатура лица и гортани. Эта схема представляет собой по необходимости упрощение всей нейроанатомии, касающейся рассматриваемого процесса. Она, тем не менее, дает основу для понимания многих нарушений речи (афазий), поскольку позволяет проследить нарушения в различных элементах системы.
Хотите освоить современные нейропедагогические методы диагностики и коррекции?
Получите детальное представление об узкоспециализированных направлениях;
Подтвердите профессиональное развитие документально;
Приведете знания и навыки в соответствие с ФГОС и мировыми тенденциями.
А, если вы хотите изучить методы нейрофизиологической диагностики в практике, научиться использовать нейропсихологический подход при подготовке к школе (возраст детей 5-7 лет), изучить нейропедагогические подходы, оптимизирующие коррекционную работу логопеда, то предлагаем ознакомиться с нашим курсом повышения квалификации на 72 ак. часа «Нейропедагогические методы диагностики и коррекции в соответствии с требованиями ФГОС».
Вы изучите приемы нейропсихологической диагностики младших школьников и дошкольников при подготовке к школе, нейродиагностику и нейростимуляцию сенсомоторного и интеллектуального базиса речи, и многое другое. Подробнее.
Какая часть мозга отвечает за речь? Речевые зоны головного мозга
Вы когда-нибудь задумывались, как наш разум формирует слова? Или как вы понимаете, что говорят другие? Ответ на эти вопросы заключается в понимании того, какая часть мозга отвечает за речь.
Где находится речевой центр мозга?
Вся кора головного мозга состоит из двух полушарий. По большей части они симметричны по функциям. Мозжечок также содержит два полушария и расположен в задней части мозга. Это область, отвечающая за чувство равновесия.
Какое полушарие мозга отвечает за речь
Как правило, за язык и речь отвечает левое полушарие или часть мозга. Из-за этого его называют «доминирующим» полушарием. Правое полушарие играет большую роль в интерпретации визуальной информации и пространственной обработке. Примерно у одной трети левшей речевая функция может быть расположена в правом полушарии мозга. Людям-левшам может потребоваться специальное тестирование, чтобы определить, находится ли их речевой центр с левой или с правой стороны, если им необходимы какие-либо вмешательства в области мозга.
Люди с поражением обеих областей имеют состояние, называемое глобальной или тотальной афазией.
Как мозг обрабатывает речь? Особенности речевой системы
Нейробиологам известно, что речь в течение некоторого времени обрабатывается в слуховой коре, наряду с любопытной активностью в моторной коре. Однако, как эта последняя кора задействована, до сих пор оставалось загадкой. Недавнее исследование, проведенное двумя учеными Нью-Йоркского университета, свидетельствует о том, что речь создается и воспринимается несколько по-другому, чем считалось более полутора веков назад, когда были открыты речевые центры.
В 1861 году французский невролог Пьер Поль Брока определил то, что впоследствии стало известно как «область Брока». Это область в задней нижней лобной извилине. Эта область отвечает за обработку и понимание речи, а также за ее воспроизведение. Интересно, что у коллеги-ученого, которого Брока должен был оперировать, после операции полностью отключилась область Брока. Тем не менее, он все еще мог говорить. Изначально он не мог составлять сложные предложения, но со временем восстановил все разговорные способности. Это означало, что возникла другая область, и была задействована определенная нейропластичность.
В 1871 году немецкий невролог Карл Вернике открыл еще одну область, отвечающую за обработку речи посредством слуха, на этот раз в верхней задней височной доле. Теперь это зона Вернике. Модель была обновлена в 1965 году выдающимся поведенческим неврологом Норманом Гешвиндом. Обновленная карта мозга известна как модель Вернике-Гешвинда.
Вернике и Брока получили свои знания, изучая пациентов с повреждениями определенных частей мозга. В 20 веке электрическая стимуляция мозга начала давать нам еще большее понимание внутренней работы мозга. Пациенты, перенесшие операцию на головном мозге в середине века, получали слабую электрическую стимуляцию мозга. Сила тока позволила хирургам избежать повреждения критически важных участков. Но это также позволило им лучше понять, какие области мозга контролируют те или иные функции.
С появлением МРТ и других технологий сканирования мы смогли наблюдать за активностью в областях мозга и за тем, как формируется речь и язык. Теперь мы знаем, что импульсы, связанные с языком, проходят между областями Бока и Вернике. Связь между ними помогает нам понять грамматику, звучание слов и их значение. Другая область, веретенообразная извилина, помогает нам классифицировать слова.
Те, у кого эта часть повреждена, плохо читают. Эта зона позволяет нам улавливать метафоры и размер, например, в поэзии. Оказывается, обработка речи включает в себя гораздо больше областей мозга, чем считалось ранее. Задействована каждая крупная доля.
В исследовании, недавно опубликованном в журнале Science Advances, ученые исследуют одно из последних возражений относительно того, как мозг обрабатывает язык. Вопрос в том, почему задействована моторная кора? Классически эта область контролирует планирование и выполнение движения. Но какое отношение это имеет к языку?
Конечно, вы двигаете ртом, когда говорите, и многими другими частями лица. Таким образом, моторная кора отвечает за физику речи. Но почему ее нужно вовлекать в процесс интерпретации? Похоже на то, что мозгу нужно молча, про себя произносить слова, чтобы расшифровать сказанное. Таким образом, за речь отвечает сразу несколько областей, и поражение любой из них может привести к серьезным проблемам.
Причины и классификация нарушений речи у взрослых
Повреждение любой области, отдела мозга, отвечающего за речь, может вызвать различные состояния, такие как:
Кроме того, расстройства зависят от того, какая область повреждена более всего.
Первичная слуховая кора определяет высоту и громкость звуков. Угловая извилина отвечает за несколько языковых процессов, включая (но не ограничиваясь) внимание и обработку чисел.
Кстати, помимо всего, что мы обсудили выше, речь еще обеспечивается холинергической системой головного мозга. Поэтому, при левополушарном инсульте, когда возникают нарушения речи, в лечении помогает Глиатилин. На фоне лечения этим препаратом речь восстанавливается, но важно проводить полноценную реабилитацию, чтобы вернуть все утраченные функции.
Согласно классическим представлениям, определенные языковые функции соотносятся с отдельными участками коры, при этом восприятие и воспроизводство речи представляют собой два разных акта. Эту концепцию и в настоящее время удобноприменять в условиях клиники; в честь ученых, которые впервые начали заниматься клиническим изучением языка, ее называют моделью Вернике-Лихтгейма-Гешвинда.
Несмотря на то, что и в настоящее время мы используем в своей работе некоторые компоненты этой модели, к настоящему времени стало понятно, что в основе человеческого языка лежат различные области коры головного мозга (а также подкорковые структуры). Восприятие и воспроизведение речи динамично связаны друг с другом, поэтому, по всей видимости, активность конкретной нейронной цепи определяет то, что происходит в настоящий момент (восприятие или воспроизведение).
а) Центр Брока. В 1861 г. французский патологоанатом Пьер Брока определил, что за «моторный» компонент речи отвечает нижняя лобная извилина левого полушария. Основная часть центра Брока расположена в покрышечной и треугольной частях нижней лобной извилины, которые соответствуют полям Бродмана 44 и 45. (Расположенные рядом поле Бродмана 47 и вентральная часть поля 6 также участвуют в реализации языковых функций.)
При повреждении центра Брока у больного развивается нарушение речи по типу экспрессивной афазии, однако (как будет понятно позднее) все нарушения языковой функции можно назвать экспрессивными. В настоящее время известно, что в пределах центра Брока имеются отдельные функциональные области. Одни из них (и их нейронные связи) отвечают за фонологию (организация и использование звуков в естественных языках), другие — за синтаксис (составление полноценных предложений из отдельных слов и фраз), третьи — за семантику (понимание смысла слов, фраз, предложений и даже более крупных единиц).
Помимо этого, центр Брока и его связи отвечают не только за язык, но и за другие когнитивные функции, например восприятие музыки или внимание. При некоторых условиях внимание человека к определенным компонентам речи увеличивается, при других (например, разговор на шумной вечеринке), напротив, снижается. Благодаря центру Брока человек также может усиливать акцент на определенных компонентах своей речи, делая ее более понятной собеседнику.
Центр Брока отдает волокна к участкам моторной коры, отвечающим за движения языка и мимической мускулатуры. Нейроны центра Брока также регулируют и фокусируют внимание, отвечают за речевое взаимодействие с собеседником (ожидание своей очереди в диалоге, выбор соответствующего тона и манеры речи). Для реализации последней функции центр Брока имеет связи с дорсолатеральной префронтальной (предлобной) корой, передней поясной извилиной, теменной корой. Для того чтобы получить доступ к определенным воспоминаниям (знания) с их фонологическими, синтаксическими и семантическими особенностями, необходимо также взаимодействие с височной и нижней теменной корой.
Учитывая тот факт, что центр Брока выполняет такие различные функции, иногда его называют областью Брока. Наличие у нее различных функциональных ролей, видимо, анатомически обусловлено ее разделением на отдельные части в переднезаднем и дорсовентральном направлениях.
Языковые области Брока и Вернике, дугообразный пучок.
б) Область Вернике. В конце XIX в. немецкий невролог Карл Вернике внес значительный вклад в понимание языковых процессов мозга. Он назвал заднюю часть поля 22 по Бродману в верхней височной извилине «чувствительной областью», которая отвечает за восприятие устной речи. У взрослых повреждения области Вернике приводят к развитию рецептивной афазии.
Верхнюю поверхность области Вернике называют височной площадкой (planum temporale), она расположена в верхней височной извилине, сразу за первичной слуховой корой (извилиной Гешля). Височная площадка отвечает за идентификацию и различение звуков речи в пространстве и времени (фонем; минимальная смыслоразличительная единица языка). Она также участвует в отборе слуховых сигналов, поступающих от левого или правого уха, а ее активность может меняться в зависимости от уровня слухового внимания (на его уровень может влиять и сама височная площадка). (У 65% правшей объем левой слуховой площадки больше, чем правой, однако эта разница не соотносится с тем, что у правшей более чем в 90% случаев за речь отвечает левое полушарие.)
Нарушения развития височной площадки часто встречают при шизофрении, что может играть определенную роль в возникновении слуховых галлюцинаций.
Область Вернике связана с областью Брока посредством ассоциативных волокон дугообразного пучка, который огибает задний конец латеральной борозды в составе подлежащего белого вещества. Методом магнитно-резонансной томографии (МРТ) у человека были также обнаружены дополнительные связи языковых областей с участками коры лобной, височной, теменной и затылочной долей (благодаря методам трассировки можно подозревать о существовании таких путей и у обезьян). Они идут в составе крючковидного пучка, верхнего и нижнего продольного пучков и крайней капсулы.
Существование этих многочисленных связей привело к созданию концепции вентрального и дорсального языковых путей (аналогичных путям обработки зрительной информации). Дорсальный путь отвечает за связь слуха с двигательными функциями, а также за восприятие синтаксически сложных фраз; височная кора связана с зоной Брока (поле 44 по Бродману) и премоторной корой. Вентральный путь отвечает за понимание смысла звуковых сигналов и построение синтаксически сложных фраз; нижние участки лобной коры связаны с затылочной корой, а передние вентральные нижние участки лобной коры — с височной долей.
(А) Повреждение, затрагивающее область Брока. (Б) Повреждение, затрагивающее область Вернике. (В) Объем повреждения при кондуктивной афазии. (Г) Объем повреждения при тотальной афазии.
в) Угловая извилина. Угловую извилину (поле 39) относят к области нижней теменной дольки. Левая угловая извилина получает проекции от нижней части поля 19 (языковая извилина), а отдает волокна к височной площадке. Часто угловую извилину рассматривают как часть области Вернике.
г) Роль правого полушария. Во время обычного разговора усиливается кровоток в верхних отделах височной коры и правого, и левого полушарий. Они отвечают за восприятие и понимание речи на лексическом уровне (словарный состав языка, или вокабуляр). Предполагают также, что правое полушарие может отвечать за мелодические аспекты речи, ее ритм, смысловые ударения и другие нюансы, которые обобщенно называют интонацией (просодия); интонация необходима для передачи эмоциональной и неэмоциональной информации. Нарушения этой сферы языка называют апросодиями; апросодии предложено классифицировать так же, как классифицируют афазии.
Под аффективной просодией понимают эмоциональную окраску речи (например, злоба, радость). Неаффективная просодия передает намерение или отражает цель высказывания (вопрос или утверждение). Апросодией называют состояние, при котором человек не способен понимать или использовать аффективные и неэффективные компоненты языка. Несмотря на то, что чаще всего апросодию встречают при повреждении коры правого полушария, она также может развиваться при повреждении левого полушария или подкорковых структур.
Восстановление речи, если оно вообще происходит, зависит от возраста пациента, а у взрослых пациентов — от степени повреждения. Имеются единичные сообщения о восстановлении почти нормальной речи у праворуких детей 7 лет или младше, которым по поводу тяжелой эпилепсии было произведено удаление левого полушария. Единственным объяснением таких феноменов служит лишь то, что языковые функции, в том числе речь, к моменту операции еще не были локализованы в конкретном полушарии. С помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) удалось обнаружить, что у некоторых взрослых пациентов с поврежденным в результате инсульта левым полушарием повышается активность определенных участков правого полушария, которые начинают выступать в качестве аналогов областей Вернике и Брока.
Однако значительное восстановление языковых функций возможно лишь в том случае, если левая височная площадка, которая через мозолистое тело передает нервные импульсы к правому полушарию, осталась относительно интактной.
Латеральная борозда раскрыта, показана верхняя поверхность височных долей.
д) Восприятие устной речи. На рисунке ниже показано изменение регионарного кровотока, регистрируемое при помощи ПЭТ, во время прослушивания слов («активное восприятие») и случайных последовательностей тонов («пассивное восприятие»). Как и следовало ожидать, простые последовательности тонов активируют первичную слуховую кору (с обеих сторон). Область Вернике слева также становится активной, вероятно, для того, чтобы отсеять эту невербальную информацию и не передавать ее для дальнейшей обработки. Поле 9 лобной доли, предположительно, является частью вышележащей надзорной системы.
Считают, что процесс активного восприятия слов происходит за счет связей, идущих от височной коры к нижней лобной коре, и наоборот. Слушание «начинается» в первичной слуховой коре, когда впервые происходит распознавание слов, которые отличаются от псевдослов своими акустическими свойствами. Область Вернике и прилежащие участки коры отвечают за интерпретацию синтаксиса и семантики, а передние отделы верхней височной извилины по мере построения синтаксически верной фразы извлекают информацию из того, к какой части речи или к какой категории относят то или иное слово. Затем эти сведения «передаются на рассмотрение» в нижние отделы лобной коры (центр Брока), где определяются грамматические отношения между отдельными фразами.
Область Брока отдает проекции обратно к передним участкам верхних отделов височной доли и к задней части верхней височной извилины. Предполагают, что эти связи обеспечивают определенный «вертикальный» контроль за грамматикой и семантикой. В зависимости от содержания поступающей информации могут активироваться и другие участки теменной или височной коры. Если для восприятия информации требуется концентрация внимания, происходит активация дорсолатеральной префронтальной коры (ДЛПФК) и передней поясной извилины. При восприятии звука собственного голоса становятся активными участки височной доли, отмеченные ранее.
Это необходимо для проведения мета-анализа (анализа post hoc) собственной речи, который позволяет нам отдавать себе отчет об оговорках и ошибках. У больных с так называемой афазией Вернике способность к мета-анализу речи отсутствует.
Несмотря на то, что мы до настоящего времени открываем для себя новые функции, которые выполняют различные участки коры больших полушарий, становится ясно, что современная нейробиология языка более не укладывается в рамки модели Вернике-Лихтгейма- Гешвинда.
Участки головного мозга, в которых усиливается кровоток при прослушивании (А) тонов и (Б) слов.
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 23.11.2018
Языковые области Брока и Вернике, дугообразный пучок.
(А) Повреждение, затрагивающее область Брока. 
Латеральная борозда раскрыта, показана верхняя поверхность височных долей.
Участки головного мозга, в которых усиливается кровоток при прослушивании (А) тонов и (Б) слов.