У младенцев и маленьких детей есть своего рода сверхспособности, говорят нейробиологи Медицинского центра Джорджтаунского университета. В то время как взрослые обрабатывают большинство дискретных нейронных задач в определенных областях в одном или другом из двух полушарий своего мозга, молодые люди используют правое и левое полушария для выполнения той же задачи. Это открытие указывает на возможную причину, по которой дети, похоже, восстанавливаются после нервной травмы намного легче, чем взрослые.
«Это очень хорошая новость для маленьких детей, получивших нервную травму», - говорит Ньюпорт, директор Центра пластичности и восстановления мозга, совместного предприятия Джорджтаунского университета и Национальной сети реабилитации MedStar. «Использование обоих полушарий обеспечивает механизм компенсации после нервной травмы. Например, если левое полушарие повреждено в результате перинатального инсульта, который происходит сразу после рождения, ребенок будет учить язык, используя правое полушарие. Ребенок, рожденный с церебральный паралич, поражающий только одно полушарие, может развить необходимые когнитивные способности в другом полушарии. Наше исследование демонстрирует, как это возможно ».
Их исследование раскрывает загадку, которая долгое время озадачивала врачей и нейробиологов, говорит Ньюпорт.
Почти у всех взрослых обработка предложений возможна только в левом полушарии, согласно исследованиям сканирования мозга и клиническим результатам потери речи у пациентов, перенесших инсульт в левом полушарии.
Но у очень маленьких детей повреждение любого полушария вряд ли приведет к языковому дефициту; язык может быть восстановлен у многих пациентов, даже если левое полушарие серьезно повреждено. Эти факты говорят о том, что язык распространяется в обоих полушариях в раннем возрасте, говорит Ньюпорт. Однако традиционное сканирование до сих пор не выявляло деталей этих явлений. «Было неясно, присутствует ли сильное левое доминирование языка при рождении или проявляется постепенно в процессе развития», - объясняет Ньюпорт.
Теперь, используя функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), проанализированную более сложным образом, исследователи показали, что паттерн латерализации взрослых не устанавливается у маленьких детей и что оба полушария участвуют в речи на раннем этапе развития.
По ее словам, мозговые сети, которые локализуют определенные задачи в одном или другом полушарии, начинаются в детстве, но не завершаются до тех пор, пока ребенку не исполнится 10 или 11 лет. «Теперь у нас есть лучшая платформа для понимания травм головного мозга и восстановления».
В исследовании, первоначально проведенном соавторами Уильямом Д. Гайлардом, доктором медицины, и Мэдисон М. Берл, доктором философии, Детского национального медицинского центра, приняли участие 39 здоровых детей в возрасте от 4 до 13 лет; Лаборатория Ньюпорта добавила 14 взрослых в возрасте от 18 до 29 лет и провела серию новых анализов обеих групп. Участникам было предложено хорошо изученное задание на понимание предложений. В ходе анализа изучались паттерны активации фМРТ в каждом полушарии отдельных участников, а не общая латерализация в средних показателях группы. Затем исследователи сравнили карты языковой активации для четырех возрастных групп: 4–6, 7–9, 10–13 и 18–29 лет. Карты проникновения выявили процент субъектов в каждой возрастной группе со значительной языковой активацией в каждом вокселе каждого полушария. (Воксель - это крошечная точка на изображении мозга, как пиксель на телевизионном мониторе.) Исследователи также провели анализ всего мозга всех участников, чтобы определить области мозга, в которых языковая активация коррелировала с возрастом.
Исследователи обнаружили, что на уровне группы даже маленькие дети демонстрируют левостороннюю языковую активацию. Однако большая часть детей младшего возраста также демонстрирует значительную активацию в соответствующих областях правого полушария. (У взрослых соответствующая область правого полушария активируется для выполнения совершенно разных задач, например, для обработки эмоций, выражаемых голосом. У маленьких детей каждая область в обоих полушариях задействована в понимании смысла предложений, а также в распознавании эмоциональный аффект.)
Ньюпорт считает, что «более высокие уровни активации правого полушария в задаче обработки предложений и медленное снижение этой активации по мере развития являются отражением изменений в нейронном распределении языковых функций, а не просто изменениями в стратегиях понимания предложений».
Она также говорит, что, если бы команда смогла провести такой же анализ даже у детей младшего возраста, «вполне вероятно, что мы увидели бы даже большее функциональное участие правого полушария в обработке речи, чем мы видим у наших самых маленьких участников (в возрасте 4-6 лет). лет).
«Наши результаты показывают, что нормальное участие правого полушария в обработке речи в очень раннем детстве может способствовать поддержанию и усилению развития правого полушария, если левое полушарие повреждено», - говорит Ньюпорт.
В настоящее время исследователи изучают активацию языка у подростков и молодых людей, перенесших серьезный инсульт левого полушария при рождении.
