До сих пор считалось, что область Брока в головном мозге состоит из двух областей, с тех пор как она была открыта в 1861 году, она рассматривалась как одна из двух областей коры головного мозга, отвечающих за речь. Концепция нейроанатомической основы нашей речи должна быть полностью пересмотрена согласно исследователям из Юлиха, Аахена, Дюссельдорфа и Лейпцига в текущем выпуске журнала PLoS Biology.
Область Брока классически считается двигательным центром речи. Здесь контролируется наша способность образовывать фонемы и слова. Согласно картам коры головного мозга, разработанным Корбинианом Бродманном, которые используются до сих пор, область Брока состоит из двух областей. Однако в последние несколько лет исследователи начали подвергать сомнению это подразделение в результате опыта, накопленного в клинических исследованиях, и результатов анализа магнитно-резонансной томографии. "Поражения в районе Брока могут привести к десятку различных языковых проблем," говорит профессор Катрин Амунтс, исследователь мозга в Forschungszentrum Jülich и первый автор исследования. "Например, в артикуляции, но также и в понимании или в грамматике, как показали лингвистические исследования. Это предполагает наличие гораздо более сложной структуры языкового центра, чем считалось ранее."
Поэтому ученые решили более внимательно изучить цитоархитектуру и распределение различных рецепторов в области Брока. Рецепторные молекулы являются ключом к передаче сигналов между нейронами и, следовательно, могут помочь в дальнейшей классификации структурно схожих участков. Если распределение рецепторов в этих областях различно, то функции мозга в этих местах также должны быть разными. "Мы обнаружили, что регион Брока состоит не просто из двух областей, а из нескольких – все они образуют сильно дифференцированную мозаику," говорит профессор Карл Зиллес, соавтор этого исследования. "Это сложный мир, посвященный нашей способности речи."
Исследование показывает, например, четкую разницу в распределении одного рецептора между зонами Брока двух полушарий головного мозга и небольшие различия в случае других рецепторов. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, является ли это молекулярной основой для различных клинических проявлений у пациентов с поражениями в области Брока исключительно в левом или правом полушарии головного мозга. Пациенты с поражением левого полушария головного мозга полностью теряют способность говорить, в то время как пациенты с поражением правого полушария по-прежнему могут правильно артикулировать, но теряют мелодию речи.
"Одна из задач на будущее – провести подробный функциональный анализ новой организации региона Брока и изучить взаимодействие ранее неизвестных областей," говорит Амунц. Уже начат новый проект по анализу второй области мозга, отвечающей за способность речи, – области Вернике. Классически считается, что эта область связана с пониманием языка.
Обсуждаемое открытие нескольких молекулярно и клеточно различных областей коры в языковом регионе Брока и в соседних областях показывает, что наша способность к речи на самом деле встроена в гораздо более дифференцированно развитый ландшафт мозга, чем мы думали последние 150 лет. Полученные результаты важны не только для языковых исследований, а также для диагностики и лечения инсультов. Они также изменяют нейробиологическую основу текущих дискуссий об эволюционном развитии языка, речевой тренировки и языковых расстройств.