«Как быть лингвистом и копаться в чужих мозгах»

В минувшую среду школьники, пришедшие к нам на лингвистический кружок, узнали много нового о биологии языка, нейролингвистике и операциях на открытом мозге с пробуждением пациента. А также увидели жутковатые снимки пораженной зоны Брока и послушали речь пациентов с афазиями.

Очередное занятие кружка для школьников при школе лингвистики провел студент третьего курса, стажер-исследователь Центра языка и мозга Никита Змановский. Его лекция называлась «Свой среди чужих, свой везде: как быть лингвистом и копаться в чужих мозгах».

Никита рассказал о том, как появилась нейролингвистика, чем занимаются нейролингвисты сегодня и как их работа помогает хирургам проводить операции на мозге, а пациентам с инсультом — восстановить речь. Часть лекции была посвящена тому, как речевые нарушения связаны с генетикой.

Истоки нейролингвистики — в афазиологии, исследовании афазий. Афазия — это речевых расстройство, возникающее при органических поражении некоторых участков мозговой коры. Первыми исследователями таких расстройств (и своего рода отцами нейролингвистики) стали медики Поль Брока и Карл Вернике.

Парижский хирург и антрополог Поль Брока (1824 — 1880) работал с двумя пациентами, один из которых мог произносить только слог tan, а другой использовал набор из пяти искаженных слов. После смерти каждого из них Брока производил вскрытие и исследовал мозг. В обоих случаях хирург обнаружил органическое поражение одной и той же зоны мозга — сегодня она называется зоной Брока.

Немецкий психоневропатолог Карл Вернике (1848 — 1905) исследовал пациента, перенесшего инсульт и при ненарушенном слухе имевшего трудности с восприятием речи. После его смерти Вернике также произвел вскрытие и локализовал зону, предположительно отвечающую за понимание (зона Вернике).

Современная нейролингвистика ушла гораздо дальше в понимании того, как мозг производит и воспринимает речь. Диффузионно-тензорная трактография (DTI) и другие исследовательские технологии позволяют увидеть куда более сложную картину с участием множества зон мозговой коры.

 В современной нейролингвистике давно отказались от представления о том, что исключительно зона Брока отвечает за порождение речи, а зона Вернике — за понимание. Выделяется огромное количество разных зон, которые участвуют в разных аспектах языковой деятельности — например, мельчайшие движения артикуляторного аппарата, понимание глаголов, понимание существительных

Змановский Никита Сергеевич
Научно-учебная лаборатория нейролингвистики: Стажер-исследователь

Интересно, что мозги первых двух пациентов Поля Брока сохранились, и научный руководитель лаборатории нейролингвистики НИУ ВШЭ, известный американский нейролингвист Нина Дронкерс, вместе с коллегами исследовала их в томографе. Благодаря этому удалось установить, что повреждения пациентов в действительности были гораздо глубже, чем мог оценить сам Брока в XIX веке — ему был доступен лишь осмотр поверхности мозговой коры.

Нина Дронкерс работает и с живыми пациентами, страдающими афазиями, и в ходе работы она делает видеозаписи речи таких больных. Одна из таких записей была показана слушателям лекции. Анализируя речь пациента, школьники смогли понять некоторые важные особенности афазий. Так, оказалось, что человек, изъясняющийся с помощью одного слога (звучащего примерно так же, как tan у первого пациента Брока), способен считать на пальцах, внятно проговаривая числа. Однако он сбивается после 12 (twelve), то есть на моменте, где названия чисел становятся составными (thir-teen) и требуют некоторого более сложного «аналитического» порождения.

Также школьникам продемонстрировали эксперименты с транскраниальной магнитной стимуляцией мозга, которую также называют «искусственным обратимым инсультом». К голове испытуемого прикладывается магнитная катушка, вызывающая резкую активацию нейронов в определенной области с последуюим столь же резким угасанием. В результате определенная зона мозга ненадолго «выключается» и человек, оставаясь в сознании, оказывается неспособен произнести простую фразу.

 Ситуация называется arrest of speech, то есть ловушка речи. Ваши речевые функции оказываются в западне, вы не можете с ними ничего сделать, хотя находитесь в сознании и видите, что происходит

Змановский Никита Сергеевич
Научно-учебная лаборатория нейролингвистики: Стажер-исследователь

Помимо собственно научных исследований, а также помощи пациентам с нарушениями речи, нейролингвисты сегодня выступают в качестве помощников хирургов. При операциях на мозге (например, удалении опухолей) медики оказываются в сложном положении: с одной стороны, необходимо удалить как можно больше ткани, чтобы не допустить распространения метастаз, а с другой — сохранить как можно больше, чтобы пациент не утратил жизненно важных функций. Для этого проводят операции с пробуждением: после вскрытия черепной коробки пациента выводят из наркоза (в самом мозге нет чувствительных нейронов, поэтому боли пациент не ощущает), после чего начинается стимулирование различных зон мозга.

Нейролингвист задает пациенту вопросы, просит выполнить какие-то действия, тестирует речевую активность. Как только при стимулировании определенной зоны испытуемый оказывается неспособен выполнить задание, эту зону помечают как важную. Далее хирург ориентируется на эту разметку при операции. Для разных пациентов могут оказаться значимыми разные функции, поэтому кроме стандартных заданий человеку могут предложить играть на музыкальном инструменте (например, если он профессиональный музыкант) или петь.

 Оперному певцу включают музыку, и он начинает петь. В это время начинается стимуляция

Змановский Никита Сергеевич
Научно-учебная лаборатория нейролингвистики: Стажер-исследователь

Лаборатория нейролингвистики НИУ ВШЭ первой в России начала подобное сотрудничество с хирургами. В работе с пациентами в операционных участвуют не только взрослые исследователи, но и студенты, например, четверокурсница бакалавриата школы лингвистики Валерия Толкачева.

Нейролингвистика способна дать новое знание и вполне традиционным лингвистам. Так, существует нерешенная проблема о виде глагола в русском языке: по мнению одних лингвистов, он относится к словообразовательным категориям, а по мнению других — к словоизменительным (т.е. сделать и делать — одно и то же слово). Исследование пациентов с нарушениями речи позволяет получить физиологический аргумент в пользу одного из вариантов.