Взаимодействие корковых центров при речевой деятельности

Кора больших полушарий головного мозга человека содержит три важнейших для речевой функции сенсорных поля:

· Зрительное (в области шпорной борозды на медиальной поверхности затылочных долей правой и левой стороны);

· Слуховое (в зоне поперечных извилин Гешля);

· Соматосенсорное (в задней центральной извилине каждой стороны).

Кроме первичных, существуют вторичные сенсорные, ассоциативные и моторные поля, расположенные в непосредственной близости к первичным зонам. В первую очередь это височная область Вернике, обеспечивающая понимание речи, а также важнейшая интегративная часть мозга- лобная доля, регулирующая программное обеспечение речи, сосредоточенное в зоне Брока (третья лобная извилина). Взаимодействие перечисленных корковых зон осуществляется за счёт:

· транскортикальных ассоциативных связей

· корково-таламических связей

Ещё в 1861г. французский нейрохирург П. Брока обнаружил, что при поражении мозга в обрасти 2-3 лобных извилин человек теряет способность к членораздельной речи либо издаёт бессвязные звуки, хотя сохраняет способность понимать то, что говорят другие. Эта речевая моторная зона, или зона Брока, у правшей находится в левом полушарии мозга.

Немного позже, в 1874г., немецкий невролог К. Вернике установил, что имеется и зона сенсорной речи- в верхней височной извилине. Её поражение приводит к тому, что человек слышит слова, но перестаёт их понимать, так как утрачиваются связи слов с предметами и действиями, которые эти слова обозначают. При этом больной может повторять слова, не понимая их смысла. Эту зону назвали зоной Вернике.

В моторной речевой зоне происходит отбор движений, нужных для произнесения звукосочетаний, и устанавливается их последовательность, т.е. реализуется программа, по которой должны действовать органы артикуляции.

Канадский нейрохирург Пенфильд, обнаружил дополнительную, или верхнюю речевую, область, которая играет вспомогательную роль. Была показана тесная взаимосвязь всех трёх речевых областей, которые действуют как единый речевой механизм.

Когда у больного удаляли одну из речевых зон коры, возникшие при этом нарушения речи через некоторое время становились меньше. Это значит, что оставшиеся речевые области брали на себя функции удалённой речевой зоны. Следовательно, речевые области обладают принципом надёжности. Роль речевых областей неодинакова. Это показали сроки и степень восстановления речи после удаления той или иной речевой зоны.

Оказалось, что легче и полнее восстанавливается при удалении верхней речевой зоны. При удалении зоны Брока нарушения бывают стойкими и остаются очень значительные дефекты, но всё же речь может быть восстановлена. При удалении зоны Вернике, особенно если затронуты подкорковые структуры мозга, наступают наиболее тяжёлые, часто необратимые расстройства речи.

Для правильного протекания речевого акта необходимо точное согласование работы речевых областей. Например, ребёнок хочет позвать мать. Из зоны Вернике, где храниться звуковой образ слова «мама», программа того, что нужно сказать, передаётся в зону Брока. Здесь формируется двигательная программа произнесения слова, которая поступает в область двигательных проекций артикуляторных органов. Из двигательной проекционной зоны по нервным путям нервные импульсы передаются мышцам лица, губ, гортани, дыхательным мышцам, и ребёнок произносит слово «мама». Весь этот сложный процесс является саморегулирующим т.е. одно звено акта автоматически включает следующее.

Все речевые зоны находятся в левом полушарии (у правшей), однако для нормальной речи необходима согласованная работа обоих полушарий мозга. У здоровых людей во время речи деятельность симметричных точек лобных, височных, нижне- теменных областей в обоих полушариях точно согласована, но протекание нервных процессов в левом полушарии на 3-4 тысячные доли секунды опережает течение процессов в правом. У больных с заиканием отмечается расхождение в деятельности симметричных точек до 44мсек, при этом правое полушарие начинает опережать левое.

Путь от центра к органам речи- это только часть механизма речи. Другая его часть –это обратные связи. Они идут от мышц к центру и сообщают в мозг о положении всех участвующих в артикуляции мышц в данное время. Это даёт возможность мозгу внести нужные поправки в работу артикуляционного аппарата ещё до того, как звук произнесён. Это своеобразный мышечный контроль над процессами артикуляции. Кроме того, есть и слуховой контроль: слово, которое ребёнок произносит, сопоставляется с хранящимся в зоне Вернике эталоном, образцом этого слова. В отличии от мышечного, слуховой контроль действует несколько позже, когда слово уже произнесено.

Речь как функция мозга глубоко асимметрична. Лингвистические способности человека определяются преимущественно левым полушарием. При этом взаимосвязанные речевые зоны, расположенные в задней височной области (зона Вернике), нижней лобной извилине (зона Брока), премоторной области левого полушария и дополнительной моторной коре, совместно с двигательной корой обоих полушарий, управляющей координированной активностью артикуляционного аппарата, действуют в качестве единого речевого механизма.

Пути осуществления кооперации различных областей коры головного мозга в процессе речевых функций следующие. После того, как информация, заключённая в слове, обрабатывается в слуховой системе или в «неслуховых» образованиях мозга (при чтении, например, в зрительной коре), она должна быть опознана по смыслу. Для понимания человеком смысла речи и выработки программы речевого ответа необходима дальнейшая обработка полученной первичной слуховой или зрительной информации. Она осуществляется в зоне Вернике, расположенной в височной области в непосредственной близости к первичной слуховой системе. Именно здесь обеспечивается понимание смысла поступающего сигнала- слова. Если воспринимается письменная речь, то сначала включается первичная зрительная кора. После этого информация о прочитанном слове поступает в угловую извилину, которая связывает зрительную форму данного слова с его акустическим аналогом в зоне Вернике. Для произнесения слова необходимо, чтобы активизировалось его представительство в зоне Брока, расположенной в третьей лобной извилине. После понимания смысла речи благодаря участию зоны Вернике активация зоны Брока обеспечивается группой волокон, называемой дугообразным пучком. В зоне Брока сведения, поступающие из зоны Вернике, приводит к возникновению детальной программы артикуляции. Реализация этой программы осуществляется через активацию лицевой проекции моторной коры, управляющей речевой мускулатурой и связанной с зоной Брока короткими волокнами. Путь, приводящий к возникновению речевой реакции при зрительном восприятии письменной речи, такой же, как и при чисто акустическом восприятии.

С развитием различных техник исследования мозга уточняются и расширяются знания о мозговом обеспечении речи. Так установлено, что функция называния объектов выполняются различными областями мозга в зависимости от принадлежности объекта. Например, функция называния для общих понятий локализована в задних левых височных областях, а для конкретных понятий –в передних левых височных областях.

Регуляция голоса осуществляется с участием лимбической системы мозга.

Существенное влияние на речевые функции оказывает мозжечок.

Тональный слух идентичен для обоих полушарий. Участие левого полушария необходимо для обнаружения и опознания артикулированных звуков речи, а правого –для опознания интонаций, транспортных и бытовых шумов, музыкальных мелодий. Восприятие и генерация звуков речи обеспечивается левым полушарием, а улучшение выделения сигнала из шума-правым. Правое полушарие не способно реализовать команду для продуцирования речи, но оно обеспечивает понимание устной речи и написанных слов. Понимание речи, осуществляемое правым полушарием, ограничено конкретными именами существительными, в меньшей степени глаголами. Правое полушарие обеспечивает понимание эмоционального содержания интонаций, опознание по голосу, участвует в модуляции частот голоса.

Контроль речевой системы

Для оценки успешного выполнения той или иной моторной поведенческой программы, в том числе программы речи, необходим контроль её реализации как в процессе выполнения, так и по конечному результату. Такая оценка осуществляется мозгом благодаря системам с обратными связями. У человека существуют три канала получения информации об успешной реализации речевого процесса: (1) слуховой, (2) проприоцептивный, (3) зрительный.

Точность воспроизведения речи, т.е. соответствие акустической формы речевого сигнала его акустическому образу, контролирует слуховая обратная связь. Она начинается в слуховой височной зоне и проходит вплоть до волосковых клеток улитки внутреннего уха.

Точность воспроизведения речи контролируется оценкой от проприоцептивных и кинестетических рецепторов, расположенных в мышцах и суставах речеобразующих органов. Кинестетический контроль позволяет предупредить ошибку и внести поправку до того, как звук произнесён. Контроль конечного результата влияния экспрессивной речи на слушателя реализуется по зрительному и слуховому каналам.

Корковые структуры участвуют в организации контроля речи. Во многих случаях эти два механизма (подкорковый и корковый) действуют одновременно и параллельно. Мозжечок также участвует в контроле речи: при его нарушении наблюдается мозжечковая дизартрия.