Что такое нейролингвистика и как заглянуть в мозг
В системе «вывода речи», помимо генетической, есть и физиологическая составляющая. Еще в XVIII веке люди начали задаваться вопросом: как именно способности человека к мышлению и языку соотносятся со структурой мозга?
Ответ на него ищет наука нейролингвистика. Это дисциплина, которая изучает устройство языка методами нейронаук – другими словами, выясняет, где, когда и как языковая информация обрабатывается в мозге. Кроме того, нейролингвисты пытаются выяснить, как можно бороться с афазиями – расстройствами речи, возникающими при поражениях головного мозга в результате травм, опухолей, инсультов, воспалительных процессов и при некоторых психических заболеваниях.
Чтобы «увидеть» происходящие в мозге процессы, нейролингвисты используют различные методы нейровизуализации. К ним относятся, например:
● компьютерная томография (КТ), при которой голова человека обследуется с помощью серии рентгеновских лучей с разных направлений, после чего воссоздается трехмерное изображение мозга. Обычно этот метод используют для быстрой визуализации черепно-мозговых травм;
● магнитно-резонансная томография (МРТ) – работает за счет ядерного магнитного резонанса, то есть использует действующие на атомы водорода магнитные поля, а также радиоволны для получения двумерных и трехмерных изображений структур головного мозга. Рентгеновские лучи или ионизирующее излучение при этом не применяются;
● функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) – особый режим МРТ, который фиксирует изменения интенсивности кровотока в разных частях головного мозга. Когда какая-то область активизируется, приток крови к ней усиливается – так ученые могут выявить зоны мозга, отвечающие за разные типы активности;
● магнитоэнцефалография (МЭГ) – измеряет магнитные поля, которые возникают вследствие электрической активности мозга. Этот метод фиксирует электрическую активность нейронов. С его помощью можно получать более точные во временном разрешении, чем при использовании фМРТ, данные об активности мозга;
● позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) – использует введение в кровоток пациента глюкозы с радиоактивным изотопом фтора. Они достигают мозга и скапливаются в разных его структурах – именно это регистрирует ПЭТ. Метод используется как для диагностики заболеваний (например, в онкологии для выявления метастазов опухолей), так и для изучения уровня активности в разных участках здорового мозга;
● электроэнцефалограмма (ЭЭГ) – также измеряет электрическую активность и позволяет получить ее изображение в течение определенного периода времени. Это очень чувствительный метод исследования, отражающий малейшие изменения функционирования коры головного мозга и глубинных структур в миллисекундном временном разрешении (гораздо точнее, чем ПЭТ и фМРТ). Однако пространственное разрешение у этого метода ниже, поэтому он лучше подходит для измерения скорости нейронной реакции, а не для определения ее точного местоположения.
А теперь, наконец, настало время поговорить о том, в каких же именно зонах человеческого мозга «живет» язык.
Зона Брока
11 апреля 1861 года французскому хирургу и антропологу Полю Брока поручили лечение нового пациента. 51-летнего мужчину звали Луи-Виктор Леборн, у него была гангрена, а еще он не говорил на протяжении 21 года.
Проблемы со здоровьем у Леборна появились в молодости. Сначала начались эпилептические припадки, а затем в возрасте 30 лет мужчина потерял способность к речи. Он решил, что проблема исчезнет сама собой, и не обращался к врачам, но затем все-таки отправился в госпиталь Бисетр. Врачи госпитализировали его в психиатрическое отделение.
Никаких внешних повреждений или травм у Леборна не наблюдалось. Единственным симптомом недуга было то, что мужчина мог четко произносить всего лишь один слог – «тан», активно при этом жестикулируя. Но его умственные способности находились в норме: он прекрасно понимал, что ему говорят, и общался при помощи жестов. По сообщениям его лечащих врачей (которые не понимали, что с ним), иногда, разозлившись, он мог выговорить ругательство.
В 40 лет у Леборна возникли новые проблемы: сначала появилась слабость в правой руке, затем конечность парализовало. То же самое случилось с правой ногой, и в 44 года Леборн оказался прикованным к постели (левая половина тела сохраняла подвижность). Его умственные способности также стали ухудшаться, падало зрение. В апреле 1861 года правую ногу поразила гангрена, началось заражение крови, и пациента перевели к хирургу Полю Брока.