Различия в мозге заикающихся и не заикающихся людей

В частности, нас интересует, существуют ли различия в мозге, связанные с заиканием, и могут ли такие различия вызывать заикание у людей. Нашим исследованиям очень помогает доступность МРТ-сканеров, которые позволяют нам получать прекрасные изображения анатомии мозга и его функций всего за несколько минут. Машины, которые мы используем, безопасны для сканирования даже новорожденных. Количество исследований головного мозга детей и взрослых, страдающих заиканием, в последние годы значительно увеличилось благодаря доступности и удобству МРТ-сканеров. Что это исследование говорит нам о заикании? Есть ли у нас консенсус в отношении различий мозга, наблюдаемых у людей, которые заикаются? В этой короткой статье я объясню один набор результатов, который, на мой взгляд, дал нам устойчивый образец аномалии в структуре мозга во многих различных группах людей, страдающих заиканием. Есть результаты других исследований, которые также указывают на различия в функциях мозга. Но здесь я сосредоточусь только на различиях в структуре мозга и объясню, что исследователи обнаружили в этих исследованиях и что на самом деле означают их выводы.

МРТ исследование мозга

Изображение, показывающее срединный сагиттальный срез. На увеличенном срезе показана задняя часть (валик) основного тракта волокон белого вещества, соединяющего два полушария (мозолистое тело), ​​для демонстрации разрешения изображения. Один кубический миллиметр белого вещества может содержать один миллион аксонов.

Почти в каждом МРТ-исследовании мозга исследователи получают изображение, подобное приведенному здесь, на котором серое вещество показано серым, белое вещество — белым, а череп и спинномозговая жидкость, которая омывает и поддерживает мозг, — черным. Скальп, мышцы и жировая ткань головы также имеют различные оттенки серого. Внешний слой мозга представляет собой кору и содержит клеточные тела нейронов, из-за чего ткань выглядит темнее, отсюда и серое вещество. Серое вещество также находится глубже в мозге, где группы клеток образуют более крупные функциональные единицы, также известные как ядра — например, ядра базальных ганглиев представляют собой подкорковые структуры серого вещества, которые при заболевании вызывают двигательные расстройства, такие как болезнь Паркинсона. Между корой и подкорковыми ядрами лежит белое вещество. Он содержит пучки волокон, которые несут аксоны от тел клеток в сером веществе для связи с нейронами в других местах головного или спинного мозга. Причина, по которой белое вещество белое, заключается в том, что аксоны обычно покрыты жировым веществом, называемым миелином, которое увеличивает скорость, с которой они проводят сигналы, поэтому красителю, используемому в МРТ исследовании, труднее туда пробраться.

Метод МРТ для диагностики заикания

Метод МРТ называется диффузионно-тензорной визуализацией. Диффузионная МРТ способна определить ориентацию пучков волокон белого вещества путем изучения движения красителя. Молекулы воды легко диффундируют в водные вещества, когда нет препятствий для диффузии. Спинномозговая жидкость, омывающая мозг, очень водянистая, и диффузия в этом веществе высока и одинакова во всех направлениях, потому что нет барьеров. Однако в белом веществе мы видим сильно ограниченную диффузию из-за пучков волокон. Эти волокна впитывали бы синюю краску, и она могла бы двигаться по ним значительно легче и быстрее, чем по волокнам стебля сельдерея. В белом веществе вода также гораздо легче диффундирует вдоль пучков аксонных волокон, чем поперек их. Это приводит к смещению движения воды, которое описывается математическим соотношением, известным как фракционная анизотропия или ФА. ФА высока, когда вода движется в основном в одном направлении - изотропия указывает на одинаковое движение во всех направлениях.

Сообщалось о местах снижения ФА в группах людей, которые заикаются, по сравнению с контрольной группой в белом веществе, лежащем в основе области коры, контролирующей речевые движения (красная стрелка). Показаны 3D-изображения мозга в среднем разрезе. Слева - вид сверху. Справа - вид сбоку. Левое полушарие сделано полупрозрачным. Правое полушарие, показанное сверху и на небольшом участке сбоку, непрозрачно, чтобы показать борозды и извилины на поверхности мозга. Цветные шарики обозначают расположение нижних ФА, обнаруженных в нескольких разных исследованиях.

1. Sommer et al, 2002 (синий)
2. Watkins et al, 2008 (зеленый)
3. Connally at al, 2014 (светло-зеленый)
4. Chang et al, 2008 (темный красный)
5. Kell et al, 2009 (красный)
6. Civier et al, 2015 (розовый)
7. Chang et al, 2015 (темно-желтый)

У людей, которые заикаются, диффузионные исследования выявили области мозга с постоянно более низкой ФА по сравнению с людьми, которые обычно говорят бегло. Точное расположение такого рода аномалий варьируется от исследования к исследованию, но примерно соответствует области под корой головного мозга, участвующей в производстве движений языка, губ и гортани. Эта область называется вентральной сенсомоторной корой. Белое вещество под ним может связывать эту кору с подкорковыми областями, также участвующими в управлении движением, или с другими областями коры, участвующими в планировании речи или восприятии речи.

Результаты исследования

Таким образом, отсутствие организованной структуры может отражать меньшее количество соединений в этой области или соединений, движущихся в нескольких направлениях, пересекающих друг друга, а не выстраивающихся в очередь для движения в одном направлении. Снижение ФА может быть связано с заболеваниями или повреждениями. Например, у людей с рассеянным склерозом есть области мозга с аномально низкой ФА, потому что их аксоны теряют жировую миелиновую оболочку и способность быстро проводить сигналы между областями мозга. Но более низкая ФА существует и в тех частях мозга, где пересекаются и перекрещиваются множество волокнистых путей — как сложная транспортная развязка. Нам нужно проделать больше работы, чтобы лучше понять эти результаты. Важные вопросы часто остаются без ответа. Например, являются ли наблюдаемые различия причинами или следствием заикания? Тот факт, что мы видим эти различия у маленьких детей, которых обследовали незадолго до постановки диагноза заикания, наводит на мысль об убедительной причинно-следственной связи.

Диагностика заикания Online от Демосфен

Отзывы о лечении заикания

Авторы статьи, специалисты центра Демосфен: