Заикание - сбой в работе базальных ганглиев

Сбой в нейронной цепи, инициирующей речь

Мы не раз уже говорили, что речь вообще является самым сложным навыком, которым человек овладевает в течение первых нескольких лет жизни. Сначала нужно придумать, что сказать. Тогда мозг должен приказать речевому аппарату сказать это. Прерывания в любом месте на этом пути могут ухудшить произношение и создать что-то вроде заикания. Теперь, изучая нейровычислительную модель этого сложного процесса, исследователи обнаружили, что заикание возникает из-за сбоя в нейронной цепи, которая инициирует речь. Свои выводы они представили на собрании Американского акустического общества.

Заикание очень распространено и встречается во всех языках. Подсчитано, что от одного до пяти процентов населения мира заикается. Несмотря на это, и несмотря на то, что его изучали, по крайней мере, еще у древних римлян, наше понимание того, что вызывает заикание, до недавнего времени было очень скудным.

Механизмы речи

Когда дело доходит до генерации речи, в игру вступают многочисленные нейронные цепи. Но ключевые драйверы можно разбить на две основные цепи. Один из них — контур инициации, а другой — контур артикуляции. Чтобы понять функцию этих цепей, полезно рассмотреть что-то вроде кролика-энерджайзера, у которого есть переключатель вкл/выкл, а также набор моторов и шестеренок, которые заставляют кролика ходить и играть на барабанах, когда переключатель включен. Переключатель включения/выключения инициирует движение. И двигатели и шестерни делают это возможным. Но какая из этих схем может привести к заиканию? Чтобы выяснить это, Гюнтер собрал уравнения, которые представляют, как взаимодействуют нейроны, образующие эти цепи.




Еще речь можно сравнить с музыкальным автоматом, который проигрывает компакт-диски. У музыкального автомата есть две схемы: одна выбирает компакт-диск, а другая воспроизводит компакт-диск. Внутри мозга это соответствует одному контуру, инициирующему желаемую речь в базальных ганглиях, а другой контур координирует работу мышц, необходимых для генерации речи. Заикание связано с началом речи, поэтому нарушен только первый из двух контуров. То есть при заикании сами компакт-диски хороши, но нарушен механизм их выбора.



Эти уравнения описывают нейронную активность в различных частях мозга, включая базальные ганглии, мозжечок и кору головного мозга. Один набор уравнений представляет электрическую активность нейронов во всех этих областях… другой — силу связей, которые они образуют друг с другом. Это позволяет экспериментально манипулировать различными аспектами системы. Еще это позволяет проверять разные версии истории об участии базальных ганглиев в заикании, в основном нарушая различные части цепи и наблюдая, что происходит с точки зрения речевой активности, а также активности мозга.

Базальные ганглии

Базальные ганглии, структуры, спрятанные под корой головного мозга, играют решающую роль в инициировании разнообразных двигательных действий. Они в основном следят за нашими мыслями, ощущениями и действиями и определяют, какие действия мы должны выполнить дальше. Именно базальные ганглии передают мышцам сигналы "начало" и "конец" любому двигательному акту. То же самое относится к мышцам, которые участвуют в речи.



Заикание — это проблема с выключателем. Моторы и шестерни работают нормально. Но выключатель не всегда включается, когда должен. Или не держится так долго, как нужно. Это приводит к задержкам в начале слова. Или повторения первой части слова.

Наличие компьютерной модели позволяет проверять различные гипотезы о том, почему схема инициации выходит из строя… будь то, например, переизбыток активации или деградация нейронной сигнализации. Исследователи хотят объединить свою модель с визуальными исследованиями, показывающими базальные ганглии в действии… чтобы увидеть, играют ли предсказанные ими механизмы какую-то роль в заикании. Конечная цель состоит в том, чтобы придумать точно направленные методы лечения. Например, лекарства, которые изменяют активность базальных ганглиев, не вызывая серьезных побочных эффектов. Или, возможно, даже имплантированные электроды, которые будут модулировать активность определенных участков цепи базальных ганглиев.

Источники информации:
Stuttering Starts at Speech Initiation, Not Due to Impaired Motor Skills #ASA181, Theory suggests anomalies in the brain's initiation circuit cause stuttering, Frank Guenther, 2022 Лечение заикания у детей

Отзывы довольных клиентов:

Авторы статьи, специалисты центра Демосфен:

Лечение заикания у взрослого