11.2. Центральные механизмы речи

Выделяют следующие основные функции речи: коммуникатив­ную, побуждающую, регулирующую, программирующую, мысли­тельную.

Коммуникативная функция включает два аспекта: способность говорить, передавая окружающим те или иные сообщения и по­нятия, и способность понимать слова и фразы, произнесенные другими людьми, и превращать их в понятия. Таким образом ком­муникативная функция речи обеспечивает общение людьми с помощью языка. Побуждающая функция речи тесно связана с ком­муникативной и обеспечивает ответные действия человека в свя­зи с полученной посредством речи информацией. В значительной степени эта функция реализуется благодаря эмоциональной вы­разительности речи.

Регулирующая функция речи осуществляется в виде влияния на осуществление сознательных форм поведения. Она реализуется как в аспекте влияния на поведение других людей, так и во владе­нии собственным поведением. В последнем случае внутренняя речь является механизмом управления собственными действиями. Про­граммирующая функция речи осуществляется в построении логи­ческих, смысловых конструкций, основанных на грамматических и лексических структурах, которое основывается на переходе от замысла (внутренняя речь) к высказыванию (внешняя, экспрес­сивная речь).

Мыслительная функция речи заключается в том, что благодаря слову возможна перестройка мышления и интеллектуальных функ­ций, поскольку она формируется и совершенствуется с помощью слова, которое переводит субъективный смысл в систему знаков.

Для реализации этих функций в мозге должны существовать области, ответственные за восприятие, понимание, хранение раз­личных знаний (память), формирование лексических и граммати­ческих структур и превращение грамматических форм в опреде­ленные движения, которые осуществляются периферическим ап­паратом речи в виде правильного произнесения слов и фраз.

Управление речевыми функциями осуществляется высшими отделами мозга человека — корой больших полушарий, значи­тельные участки сенсорных и моторных областей которой специа­лизированы к восприятию, интерпретации, запоминанию и вос­произведению речи. В речевых функциях принимают участие также подкорковые образования мозга, которые связаны с эмоциями и памятью.

11.2.1. Взаимодействие корковых центров при речевой деятельности

Кора больших полушарий головного мозга человека содержит три важнейших для речевой функции сенсорных поля: (1) зритель­ное (в области шпорной борозды на медиальной поверхности за­тылочных долей правой и левой стороны, поле 17 по Бродману), (2) слуховое (в зоне поперечных извилин Гешля; оно составляет часть первой височной извилины каждой височной доли и глубо­ко проникает в латеральную сильвиеву борозду, поле 41 по Брод­ману), (3) соматосенсорное (в задней центральной извилине каж­дой стороны, поля 1—3 по Бродману). В передней центральной извилине правого и левого полушарий (поля 4 и 6 по Бродману) расположено первичное моторное поле, которое управляет мышцами лица, конечностей и туловища. Именно оно определяет произволь­ную двигательную активность человека, существенной частью которой являются речь и письмо. Помимо первичных, существу­ют также 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) и префронтальной коре. Взаимодействие перечисленных корковых зон осуществляется за счет как транскортикальных ассоциатив­ных связей, так и корково-таламических и соответствующих таламо-корковых связей.

Еще в 1861 г. французский нейрохирург П. Брока обнаружил, что при поражении мозга в области II и III лобных извилин чело­век теряет способность к членораздельной речи либо издает 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 1874 г., немецкий невролог К. Вернике уста­новил, что имеется и зона сенсорной речи — в верхней височной извилине. Ее поражение приводит к тому, что человек слышит слова, но перестает 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 вместе со своими коллега­ми Джаспером и Робертсом удаляли части мозга в лечебных целях

(у больных, страдающих эпилепсией), уточнили вопрос о речевых областях коры. Кроме зон Брока и Вернике они обнаружили до­полнительную, или верхнюю речевую, область, которая играет вспомогательную роль. Была показана тесная взаимосвязь всех трех 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 в какой-то мере функции удаленной речевой зоны. Следовательно, речевые области обладают принципом надежно­сти. Роль речевых областей неодинакова. Это показали сроки и степень восстановления речи после удаления той или иной рече­вой зоны.

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

Для правильного протекания речевого акта необходимо точное согласование работы речевых областей. Например, ребенок хочет позвать мать. Из зоны Вернике, где хранится звуковой образ сло­ва «мама», программа того, что нужно сказать, передается 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, языка, гортани, дыхательным мышцам, и ребенок произносит слово «мама». Весь этот сложный процесс является саморегулирующим, т.е. одно звено акта автоматически включает следующее.

Все речевые области 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 44 мсек, 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 дает возможность мозгу внести нужные поправки в работу артикуляционного аппарата еще

до того, как звук произнесен. Это своеобразный мышечный кон­троль над процессами артикуляции. Кроме того, есть и слуховой контроль: слово, которое ребенок произносит, сопоставляется с хранящимся в зоне Вернике эталоном, образцом этого слова. В от­личие от мышечного, слуховой контроль действует несколько поз­же, когда слово уже произнесено. Привычка сюсюкать с ребенком нарушает процесс выработки словесных эталонов. Таким обра­зом, для того, чтобы говорить, необходима координированная деятельность многих отделов мозга.

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

Пути осуществления кооперации различных областей коры головного мозга в процессе реализации речевых функций следую­щие. После того, как информация, заключенная в слове, обраба­тывается в слуховой системе или в «неслуховых» образованиях мозга (при чтении, например, в зрительной коре), она должна быть опознана по смыслу. Однако 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 коре. 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 активировалось 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, посту­пившие из зоны Вернике, приводят 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. Аналогичный путь

восприятия письменной и жестовой речи существует и у глухих людей.

С развитием различных техник исследования мозга уточняют­ся и расширяются знания о мозговом обеспечении речи. Так, есть основания считать, что функция называния объектов выполняет­ся различными областями мозга в зависимости от принадлежно­сти объекта к тому или иному классу по их функциональному назначению. Предполагают, что некоторые области мозга явля­ются «посредниками», связывающими понятия и слова. Напри­мер, функция называния для общих понятий локализована в зад­них левых височных областях, а для специализированных, конк­ретных, понятий — в передних левых височных областях.

Существующие схемы речевых корковых полей левого и пра­вого полушарий явились результатом анализа различных речевых расстройств при очаговых поражениях мозга. Они построены так­же на основе данных точечного электрического раздражения коры мозга во время нейрохирургических операций. Карты речевых об­ластей, построенные для правого полушария, существенно отли­чаются от карты левого полушария. Симметричными являются лишь зоны иннервации речевой (лицевой) мускулатуры.

Взаимодействие речевых корковых зон осуществляется не только по горизонтали с помощью корково-корковых связей и взаимо­действий, но и по вертикали, через таламические ядра (неостриатум, палеостриатум и ограда).

Неостриатум (хвостатое ядро и скорлупа) является местом кон­вергенции информации от всех сенсорных систем, т.е. осущест­вляет интегративные и ассоциативные функции. Синтезируемый в черной субстанции дофамин поступает к синапсам хвостатого ядра и регулирует механизм взаимодействия между нео- и палеостриатумом (бледным шаром). В случае нарушения взаимодей­ствия (в том числе и опосредованного дофамином) наблюдаются двигательные нарушения, в их числе нарушения координации речи как моторного процесса. Последнее связано с одной из функций хвостатого ядра, а именно, с регуляцией перехода от одного дви­жения к другому и создания условий для реализации как изоли­рованных движений, так и их последовательности.

Дисфункция палеостриатума (бледного шара) помимо общих гиподинамических нарушений приводит к монотонной, безынто­национной речи. При повреждении ограды левого полушария также наблюдаются различные расстройства речи.

Регуляция речи, особенно голоса, осуществляется с участием лимбической системы мозга.

Схема областей мозга, которые оказывают влияние на вокали­зацию и соответственно на интонационные характеристики речи, ее эмоциональный характер, представлена на рис. 71. Пути реа­лизации этих влияний: от передней лимбической коры через таламо-

Рис. 71. Схема иерархической организации с истемы управления голосовыми реакциями.

Схема составлена на основании изучения вокализации у обезьян при электри­ческом раздражении указанных структур и клинических данных, полученных при исследовании больных людей с соответствующей локализацией патологи­ческих изменений в мозге. Слева — гипотетические управляющие речью зоны коры мозга человека, структурные связи которых с системами вокализации не­известны. Сплошные линии со стрелками — связи между структурами, идентифи­цированные морфологическими методами и подтвержденные данными электри­ческого раздражения. Штриховые линии — идентифицированные связи между структурами и центральным серым веществом; раздражение структур мозга, связанных с низлежащим уровнем, обеспечивает эмоционально-аффективную модуляцию голосовых реакций

гипоталамические ядра, центральное серое вещество и двойное ядро продолговатого мозга, управляющее функциями голосовых связок. Видно, что есть также более прямой путь: лимбическая кора — центральное серое вещество — двойное ядро — ларингеальный нерв — голосовые связки.

Существенное влияние на речевые функции оказывает мозжечок.

Речевая функция, таким образом, непосредственно связана с участием различных подкорковых образований мозга. Каким обра­зом осуществляется связь подкорковых образований с классиче­скими речевыми зонами, показанными на схеме слева, на сегодняшний

день окончательно не выяснен. Карта речевых областей мозга расширяется и дополняется.

Функциональная асимметрия полушарий мозга в связи с меха­низмами речи схематически проявляется следующим образом. 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, а также более высокий уровень об­щей речевой активности обеспечиваются 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 — отглагольными существительными, еще в меньшей степени — глаголами. Правое полушарие обеспечивает понимание эмоцио­нального содержания интонаций, опознание по голосу, участвует в модуляции частот голоса Функциональные различия и локализация областей мозга, участ­вующих в различных речевых процессах, подтверждаются и современными

временными способами картирования мозга (позитронно-эмиссионная томография, ядерно-магнитный резонанс).

Отличия в активности и локализации тех областей мозга, кото­рые участвуют в различных процессах речи — восприятии слов на слух, чтении, произнесении слов, словообразовании, показаны на рис. 72. В целом эти данные хорошо согласуются с различными схемами и картами мозга, полученными на основании оценки расстройств речи при повреждениях мозга и в условиях точечного электрического раздражения нервных структур в процессе нейро­хирургических операций.

Помимо функциональных имеются также структурные разли­чия правого и левого полушарий мозга: длина и ориентация сильвиевой борозды справа и слева неодинаковы, а задняя ее часть (planum temporale), входящая в состав зоны Вернике, существен­но больше в левом полушарии. Клеточная организация коры этой области справа и слева также резко различна, причем не только у взрослого, но также и у плода человека. Обнаружены и биохими­ческие различия полушарий: дофамин, ацетилхолин, гамма-аминомасляная кислота преобладают в левом полушарии, а норадреналин и серотонин — в правом.