Заикание — сложное нарушение речи, при котором сами речевые запинки — лишь вершина «айсберга» этого заболевания. Появляется все больше доказательств того, что заикание возникает на фоне более обширных сенсорных и моторных нарушений.

Например, недавно проводились исследования взаимосвязи заикания с функцией предиктивной синхронизации (predictive timing).

Что такое предиктивная синхронизация

Речь - одна из самых быстрых и сложных моторных функций человека, требующая большой точности и скорости работы многих речевых мышц для каждого артикуляционного движения. Причем во время речи все это должно работать не просто синхронно, а согласованно. Такая быстрая артикуляция возможна благодаря успешной сенсомоторной интеграции, основанной на прогнозировании сенсорных последствий артикуляционных движений. Мозг обрабатывает информацию как о характере ожидаемых артикуляционных движений, так и о точном времени, в которое должны произойти эти движения согласно речевым сигналам.

Прогнозирование необходимого, точного времени момента начала, завершения и продолжительности двигательной активности и точность работы моторики в соответствии с этим временем - это то, что называется предиктивной синхронизацией (predictive timing).

Простыми словами, во время речи происходит сложная синхронизация моторики (работа речевых мышц) и сенсорики (восприятие получаемой в результате речи).

Более того, было выяснено, что существует общая когнитивная основа предиктивной синхронизации для речи и для невербального поведения, такого как музыка или танец. Так, в первые месяцы жизни младенцы производят свою первую специфическую для речи вокализацию (лепетание) в тот же момент, когда они начинают овладевать ритмичными движениями конечностей. Исследования показывают, что нарушения речи часто сопровождаются нарушениями невербальной моторики.

Результаты исследований

В нескольких исследованиях по невербальным механизмам сенсорно-моторной синхронизации заикающихся испытуемых просили синхронизировать движения рук или губ со слуховым или зрительным ритмичным стимулом и продолжать эти движения в том же ритме после окончания стимуляции. Например, испытуемым было предложено хлопать вместе с метрономом с частотой 600 мс, а затем продолжать в том же темпе после отключения метронома. По сравнению с контрольной группой, 59% заикающихся были более вариабельными по частоте интервалов между хлопками после отключения метронома, то есть они чаще сбивались с необходимого ритма. Результаты показывают, что у заикающихся нарушена сенсомоторная синхронизация.

Недавно было еще одно исследование такого же характера: тестируя способности сенсомоторной синхронизации, ученые стремились оценить, насколько эта функция является дефицитной у заикающихся. Для этого испытуемые проверялись на способность синхронизировать нажатия пальцами с определенным ритмом метронома, а также с музыкальным ритмом.

В результате 40% детей и 90% подростков, которые заикаются, показали плохую синхронизацию как с метрономом, так и с музыкальными стимулами, по сравнению с контрольной группой. Такие результаты в целом сходятся с предыдущими исследованиями. Недостатки синхронизации характеризовались либо более низкой точностью синхронизации, либо меньшей согласованностью, либо и тем, и другим. Интересно, что не попадая в ритм, заикающиеся чаще спешат, чем запаздывают. Чем более тяжелая степень заикания, тем наблюдаются более серьезные нарушения сенсорной и моторной интеграции.

Многие исследования показывают, что при заикании нарушена система, связанная с интеграцией момента фактического производства речи с моментом ее сенсорной обратной связи. Заикающиеся ожидают, что время сенсорной обратной связи их собственной речи произойдет раньше, чем это происходит на самом деле. В связи с этим они будут ошибочно корректировать момент фактического производства речевых элементов, что может приводить к повторениям, изменениям длительности или даже блокаде артикуляционных жестов (речевой ступор). Именно эти механизмы делают необходимым и объясняют эффективность использования специальных программ от заикания, которые мы используем в своей практике — программы DAF. Принцип DAF основан на небольшой, порядка 50-200мс, задержке между тем, что человек говорит в микрофон и тем, что он слышит в наушниках.

Известно, что внешние предсказуемые временны́е сигналы могут значительно помогать речи заикающихся. То есть, когда присутствует внешний ритм, заикание снижается, что мы и наблюдаем, например, во время чтения под метроном, чтения хором, или чтения стихов или песен (где ритмика стихов или мелодия песни также является фактором ритма). То же самое происходит, когда мы сдвигаем время обратной речевой связи, используя принцип DAF. Интересно, что улучшения речи, вызванные внешними ритмическими сигналами, сопровождаются нормализацией гипер- и гипоактивации в нервных контурах, которые осуществляют временнýю обработку и инициацию движений, таких как базальные ганглии, SMA, мозжечок и т. д. (6)(7)(9)

Механизмы осуществления сенсомоторной синхронизации

Механизмы нарушения предиктивной синхронизации при заикании подтверждаются данными функциональных и структурных исследований с использованием нейровизуализации. Различия обнаруживаются на уровне базальных ганглиев и мозжечка во время различных речевых задач. Эти области мозга играют решающую роль в обеспечении потока информации для временнóй подстройки и координации двигательных реакций, а также для сенсомоторной интеграции и синхронизации. Эти данные в очередной раз подтверждают предположения о роли так называемого "внутреннего таймера" базальных ганглиев в механизме заикания.

Была обнаружена ослабленная активность и снижение связи между базальными ганглиями и таламо-кортикальными контурами, а также в слухо-моторных кортикальных контурах в левом полушарии, что тоже потенциально связано с рассинхронизацией речевой моторики и слуховой обратной связи при заикании. Во время планирования речи у заикающихся были обнаружены нарушения связи между базальными ганглиями и премоторными областями коры, в то время как мозжечково-премоторные контуры были более затронуты во время производства речи.

На уровне коры у заикающихся тоже были обнаружены нарушения сенсомоторной интеграции. Например, дополнительная моторная зона SMA характеризовалась более низкой амплитудой низкочастотных колебаний в исследовании с использованием МРТ. Другой областью коры, на которую часто указывают в исследованиях предиктивной синхронизации, является левая вентральная премоторная кора. Функционально эта область связана с планированием артикуляции и интеграцией двигательных действий с их сенсорными последствиями. Заикающиеся демонстрировали снижение функциональности в этой области.

Выводы

Таким образом, есть согласующиеся поведенческие и нейрофизиологические свидетельства того, что заикание связано с недостаточной сенсомоторной синхронизацией как в вербальной, так и в невербальной областях. Система сенсорной и моторной интеграции едина как для речи, так и для невербальных функций.

Мозг заикающегося ожидает, что время сенсорной обратной связи их собственной речи произойдет раньше, чем это происходит на самом деле.

Все это показывает необходимость использования в лечении заикания приемов, которые позволяют научить эту систему работать иначе, применяя, например программы DAF и другие специальные упражнения для развития сенсомоторной синхронизации.