Интересный пациент: как обрабатывается речь у человека без левой височной доли

Ученые из MIT совместно с французскими коллегами исследовали мозг уникального пациента. Еще внутриутробно он лишился левой височной доли, но узнал об этом только в 25 лет после рутинной МРТ головного мозга. Вероятно, это незнание не только спасло его от тревог по поводу собственного ментального здоровья и неутешительных прогнозов врачей, но и помогло жить обычной жизнью – получить ученую степень, в совершенстве овладеть иностранными языками. Спустя много лет его «интересный мозг» стал объектом пристального внимания ученых под руководством Эвелины Федоренко, которая много лет изучает обработку языка в головном мозге. Многих исследователей интересовал один вопрос – что произойдет с центром понимания речи, если не будет височной доли, которая вместе с лобной долей составляет этот самый центр? Материалы опубликованы в журнале Neuropsychologia.

Credit: Evelina Fedorenko et al / Neuropsychologia 2022


Статья открывается предисловием от женщины EG, которая родилась без левой височной доли и поэтому стала единственным участником опытной группы. Вот как она описывает свою жизнь до прохождения МРТ головного мозга, назначенной неврологом:

«…. Я успешно закончила колледж и аспирантуру, у меня словарный запас на уровне 98-го процентиля, и я выучила иностранный язык настолько хорошо, насколько изначально рассчитывала. После получения снимков некоторые врачи говорили мне, что мой словарный запас должен быть не выше начальной школы, что у меня должна быть эпилепсия или хотя бы некоторые ментальные дефициты. Они казались разочарованными, даже разгневанными тем, что я не укладываюсь в их картину функциональной нейроанатомии. В дальнейшем меня никто не исследовал… Кусок ствола моего мозга также отсутствует. Один нейрохирург сказал мне, что много лет назад такой дефект обнаруживали только при вскрытии умерших младенцев. Ранее считалось, что любой дефект в стволе мозга всегда приводит к смерти, но после появления КТ, МРТ и ПЭТ стало понятно, что это не так.  Я думаю, что по мере того, как будет сканироваться все больше и больше людей, станет понятно, что границы «нормальности» мозга размыты. Но пока мой мозг – единственный в своем роде, и я очень рада, что он может помочь нейробиологам понять пластичность человеческого мозга.»

Нельзя не разделить радость этой женщины. Ведь еще не так давно считалось, что человек с врожденным отсутствием частей головного мозга не может быть нормальным. Однако накапливаемые данные рутинной нейровизуализации у большого количества людей показывает, что это не так. Но важно заметить, что «потерять» часть своего мозга лучше все-таки до его глобальной дифференциации или в совсем раннем возрасте, а не тогда, когда мозг уже разделил функции между долями. 

Ученым известно, что височная и лобная доли – это лингвистический центр. У большинства этот центр находится в левом полушарии, реже в правом и еще реже сразу в обоих. Развивается он к 3-5 годам. И в этом возрастном периоде таились главные вопросы, на которые достоверно не могли ответить предыдущие исследования: лобные и височные доли развиваются вне зависимости друг от друга, а потом объединяются в сеть, или височная кора после созревания активирует лобную долю, чтобы также образовать единую функциональную структуру? Два височно-лобных центра развиваются вне зависимости от соседнего полушария или эти структуры тоже связаны, учитывая, что обычно один их них подавляет работу другого?

Для проверки этих гипотез пациентку EG исследовали в MIT (Массачусетском технологическом институте) и сравнили ее данные с двумя группами контроля. Первая группа контроля состояла из здоровых добровольцев разного пола и возраста, для которых английский был родным. 

С помощью фМРТ у пациентки и контрольной группы определяли языковой центр речи. У всех участников группы контроля он находился в левом полушарии в лобно-височной доле (к слову, некоторые из них были левшами или амбидекстерами, но все равно их языковой центр был слева). А у EG языковой центр действительно находился справа – в единственном полушарии, которое сохранило и височную, и лобную доли. Но при этом уцелевшая левая лобная доля никак не реагировала на языковые стимулы. 

Исследователи сделали вывод, что височная доля имеет критическое значение для созревания лобной доли как речевого центра. Таким образом, если бы пациентка лишилась внутриутробно обоих височных долей, то она точно не смогла бы освоить речь.  А также то, что два полушария, если говорить о созревании языкового центра, не зависят друг от друга. Ну и главное, правое, полушарие (чаще не доминантное в языковом отношении) способно взять на себя все функции в полной мере.

Чем же занимается левая лобная доля в отсутствии височной у пациентки EG? Для этого обследовали вторую контрольную группу. Они выполняли арифметические задания различной сложности во время фМРТ. У группы контроля и у EG не было различий в работе левой лобной доли. Она в составе DMN (сети множественных запросов) активировалась во время счета. Образно выражаясь, левая лобная доля «потеряла» себя как языковой центр, но не потеряла себя для остальных функций высшей нервной системы. 

В научных когнитивных журналах редко встречаются публикации, где в группе контроля всего лишь один участник, однако как показывает это исследование – это вовсе не повод их не делать. Ведь обработка больших данных не всегда отвечает на многие научные вопросы. 

ТекстМарина Калинкина

Frontal language areas do not emerge in the absence of temporal language areas: A case study of an individual born without a left temporal lobe by Greta Tuckute et al. in Neuropsychologia. Published March 2022. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2022.108184

https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2022.108184

Интересный пациент: «шизофрения» от кошачьей царапины

Исследователи из Университета штата Северная Каролина выяснили, что бактерия Bartonella henselae способна маскироваться за симптомами шизофрении. Отчёт о лечении юноши, у которого бактерия вызвала бред и…

Интересный пациент: МРТ «человека без памяти»

Перед вами — прижизненное МРТ человека, о котором мы уже писали большую статью. При жизни о нем знали только инициалы — H.M., и только после смерти…

Интересный пациент: девушка без мозжечка

О том, насколько пластичным может быть наш мозг, мы уже писали, рассказывая о клиническом случае, опубликованном в 2007 году в журнале Lancet. Там в поле…

Интересный пациент: дочесаться до извилин

Этот любопытный клинический случай 2001 года был опубликован в 2002 году в журнале Pain. У 39-летней Мэри Эллен Нильсен начался опоясывающий лишай и были назначены…

Интересный пациент: женщина, которая не чувствует боль

Ученые из Шотландии опубликовали описание случая пациентки, которой после ортопедической операции на руке не требовались обезболивающие. Удалось выявить мутацию FAAH—OUT, которая могла снижать активацию соседнего гена…

Интересный пациент: женщина, которой не страшны инсульты

Об этой истории стало известно благодаря публикации в журнале Frontiers in Aging Neuroscience. В статье от 10 января 2017 года южноамериканские неврологи (коллектив авторов представляет…

Интересный пациент: заяц-убийца в головном мозге

Редко когда научные публикации делаются без особой научной ценности — теоретической или практической. Тем не менее, в одном из номеров журнала World Neurosurgery за 2016 год…

Интересный пациент: как жить без обонятельных луковиц?

Возможно ли обоняние без носа, точнее, без обонятельных рецепторов? Весьма маловероятно. Однако, израильские исследователи убедились, что на вопрос, по смыслу подобный первому «Возможно ли обоняние…

Интересный пациент: как некачественное промывание носа привело к амебному заражению мозга

Многие из нас знают, что в тропических странах лучше не пить воду из-под крана и даже не мыть под ней руки и фрукты, потому что…

Интересный пациент: как обрабатывается речь у человека без левой височной доли

Ученые из MIT совместно с французскими коллегами исследовали мозг уникального пациента. Еще внутриутробно он лишился левой височной доли, но узнал об этом только в 25 лет после…

Интересный пациент: как работает мозг у людей без одного полушария?

Только недавно мы рассказывали о необычных случаях способности мозга расшифровывать запахи без необходимых для этого обонятельных луковиц, так в журнале Cell Reports появилась статья, посвященная…

Интересный пациент: как содержимое черепа утекает через нос

Как вы думаете, бывает ли так, что для лечения насморка требуется вмешательство нейрохирурга? А так, что на нейрохирургической операции ассистирует оториоларинголог? Тем не менее, бывает…

Интересный пациент: когда чистка зубов приводит к эпилепсии

В 2016 году в журнале Clinical Neurology and Neurosurgery появилась публикация, описывающая необычный тип эпилепсии. В статье приводится клинический случай 31-летнего мужчины, который в течение пяти лет…

Интересный пациент: ломик в голове и 170 лет нейронауке

Сто семьдесят лет назад в США разыгралась трагедия, результат которой стал классическим в истории нейронаук. Тогда жизнь и смерть рядового человека позволили впервые по-новому взглянуть…

Интересный пациент: можно ли жить после удаления одного полушария?

Перед вами — шесть МРТ пациентов, которым некогда (в детстве) удалили одно полушарие — провели операцию гемисферэктомии. Несмотря на это, они остались высокофункциональными во взрослом возрасте….

Интересный пациент: мозг Эйнштейна

Сredit: Falk, D., Lepore, F. E. & Noe, A. На этой «любительской» фотографии мы можем видеть мозг великого учёного. Вскоре после смерти Альберта Эйнштейна его…

Интересный пациент: невозможная амнезия возможна

Зачастую мы забываем какие-то очевидные слова, вещи, но в то же время на зубок помним таблицу умножения. Но это происходит в здоровом мозге, а вот…

Интересный пациент: о вреде немытых рук

18-летний молодой человек поступил в отделение скорой помощи с генерализованным тонико-клоническим эпиприпадком. При физическом осмотре пациент был в состоянии угнетенного сознания. У него выявили отек…

Интересный пациент: от жгучего перца до головной боли

Историю о 34-летнем мужчине, наевшемся самого острого перца чили в мире, после чего его «поразила» громоподобная головная боль, в журнале BMJ Case Reports опубликовали врачи…

Интересный пациент: очнуться после 19 лет «комы»

…13 июня 1984 года Терри Уоллису было уже 20 лет. В Арканзасе этот возраст считался возрастом взрослого человека. В 20 практически все водят машину, а…

Интересный пациент. «Написано – понятно, услышано – нет»

В статье американских ученых, опубликованной в журнале Cognitive and Behavioral Neurology, кажется, удалось выявить (правда, на очень небольшой выборке) область, которая отвечает за обработку услышанных…