17 скрытых языковых зон мозга - UPROGER

Полтора века считалось, что язык держится на зоне Брока и зоне Вернике в левом полушарии. Лаборатория Эвелины Федоренко из MIT прогнала через единый анализ данные фМРТ 772 человек и нашла ещё 17 участков, которые избирательно откликаются на осмысленную речь. Пять из них лежат в мозжечке, который до сих пор считали отделом моторной координации. Работа вышла в Journal of Neuroscience, ведущий автор Агата Вольна.

Как искали

Протокол простой до банальности. Человек читает или слушает нормальные предложения, а потом бессмысленные наборы слов той же длины и ритма. Звук и артикуляция в обоих условиях одинаковые, поэтому разница в активации показывает именно обработку смысла. У примерно 490 участников дополнительно снимали задачу на пространственную рабочую память, чтобы отделить язык от общего когнитивного напряжения.

Самое интересное здесь методология. Классические работы усредняют карты активации по группе, и всё, что смещено у разных людей хотя бы на сантиметр, размазывается в шум. Здесь считали по каждому мозгу отдельно, снизили статистический порог и залезли в области со слабым сигналом фМРТ, куда обычно не заглядывают из-за артефактов. Именно там и лежала часть пропущенных зон.

Что нашли

Новые зоны разбросаны по всему мозгу: височные полюса, медиальная фронтальная кора, гиппокамп, миндалина, нижняя поверхность височной доли и мозжечок. Гиппокамп держит память, миндалина эмоции, мозжечок моторную координацию. По данным выходит, что язык подтягивает все эти системы, когда нужно связать слово с прошлым опытом, интонацией или структурой длинной фразы.

Большинство новых участков реагировали на речь сильнее, чем на тяжёлую неязыковую задачу. Значит, дело здесь не в общей сложности задания. Часть зон откликалась на оба типа задач, и Федоренко считает такие участки самыми любопытными: похоже, они работают мостами между языковой системой и остальной корой.

Пять процентов объёма

При всём расширении карты вся языковая сеть вместе с новыми зонами занимает меньше 5% объёма серого вещества. Федоренко сравнивает это с крупной клубникой. Язык не расползается по всему мозгу, он держится на компактной и очень экономной конструкции. Загорается во время речевых задач многое, но специализированных участков среди этого мало.

Где подвох

Что конкретно делает каждая из 17 зон, авторы не знают и прямо об этом пишут. Локализатор показывает только избирательность к осмысленной речи, а кодирует ли участок синтаксис, семантику или что-то третье, по нему не видно. фМРТ измеряет кровоток с разрешением в несколько миллиметров и с задержкой в секунды, так что тонкие роли на такой картинке не различишь.

Второй момент: все 772 человека проходили по сути один и тот же локализатор на чтение и слушание. Для сравнимости это плюс, для полноты карты ограничение. Спонтанная речь, живой диалог с перебиваниями или чтение сложного технического текста могли бы дать свой набор зон.

Практический выход авторы обозначают осторожно. Если языковая сеть шире, чем считалось, то при планировании нейрохирургии и при реабилитации после инсульта имеет смысл смотреть шире классических зон и учитывать подкорковые и мозжечковые участки.