Заглушённый центр речи спасает себя сам. Но главное делают соседи

Мы привыкли представлять мозг как карту, на которой у каждой способности свой район: здесь зрение, там движение, а речь живёт по отдельному адресу. Логика простая: повредишь этот район, и слова пропадут. Исследователи из Лейпцига на время заглушили один из ключевых языковых участков у здоровых людей, а те продолжили понимать слова почти так же хорошо. Помощь пришла сразу с двух сторон, и одна из них оказалась неожиданной.

Мозг оказался не картой, а сетью

Эта история связана с одной из главных идей науки о мозге, нейропластичностью. Она утверждает, что мозг не застывает раз и навсегда. Он перестраивает связи и перераспределяет работу между участками в ответ на опыт, обучение и повреждения.

Понять это было непросто. Долго казалось, что во взрослом мозге отделы закреплены жёстко, как детали в часах, ведь все видели, как травма отнимает у человека одну конкретную способность. Из пластичности следует другое: учёба буквально меняет устройство мозга, а у реабилитации после болезни есть физическая основа.

Обычно пластичность представляют медленной. Мозг перестраивается неделями и месяцами, шаг за шагом. Лейпцигский эксперимент показывает, что у неё есть и быстрая форма. Чтобы её увидеть, нужно было выключить кусочек мозга, ничего не повредив.

Магнит глушит участок коры, а томограф следит за последствиями

Учёные из Лейпцигского университета и Института когнитивных исследований и наук о мозге имени Макса Планка соединили два метода, которые обычно используют по отдельности. Первый метод, транскраниальная магнитная стимуляция (TMS), действует на кору магнитными импульсами без контакта с тканью и на время подавляет крошечный выбранный участок. Второй, функциональная МРТ (fMRI), отслеживает кровоток и показывает, какие зоны прямо сейчас активнее всего расходуют кислород.

Молодые добровольцы читали пары слов и решали, связаны ли они по смыслу. Среди примеров были «Обелиск / Стоунхендж» и «Пальцевый / Дятел». В этот момент магнит бил точно в зону, которая отвечает за значения слов. Казалось бы, понимание должно было рассыпаться. Однако томограф показал другое.

Заглушённый центр начинает работать громче

Подавленный языковой участок не замолчал. Его активность резко выросла, словно он изо всех сил пытался продолжить работу. У этого была цена: ответы испытуемых замедлялись.

Похоже на человека, который пытается говорить с заложенным носом. Он напрягается, старается, и слова всё равно выходят, только с трудом. Если бы всё держалось на одном упрямом центре, тесты пошли бы заметно хуже. Но в мозге происходило ещё кое-что, причём в те же самые секунды.

На помощь приходят управленцы мозга

Одновременно с этим заработали сильнее удалённые контрольные зоны. В обычной жизни они к пониманию слов отношения не имеют и решают общие управленческие задачи. Здесь они перехватили инициативу, и добровольцы почти не потеряли способность понимать текст.

Инженеры называют такую схему горячим резервом. Запасной сервер не ждёт поломки выключенным, а работает параллельно и подхватывает нагрузку без паузы. Мозг поступил так же. Компенсация не пришла когда-то потом, она шла прямо во время задания. Остаётся вопрос, где этот резерв пригождается вне лаборатории.

Читайте также: Без жизни Земля сохранила бы океаны и тепло. Изменился бы только воздух

Резерв нужен в шуме и, возможно, после инсульта

Авторы считают, что такая быстрая подстраховка помогает людям удерживать внимание и поддерживать разговор в трудных условиях, например в очень шумном помещении. Тот же шум мешает и тем, кто потом слушает запись встречи, поэтому неразборчивые фрагменты удобнее доверить расшифровке аудиозаписей.

Важнее другое. Эксперимент показывает самые первые процессы, которые запускаются в нервной системе сразу после инсульта. В будущем на этих знаниях можно будет строить программы реабилитации, чтобы быстрее возвращать речь пациентам после тяжёлых травм головы.

Здесь нужна оговорка. В опыте участвовали здоровые молодые люди, а участок выключали ненадолго и бережно. Инсульт разрушает ткань всерьёз, так что новые методы лечения пока остаются делом будущего.

Речь в голове держится не на одной опоре, а на сети, в которой у каждой важной функции есть дублёр, готовый вступить без предупреждения. Когда в следующий раз вы разберёте слова собеседника в гулком кафе, вспомните, что ради этого мозг, возможно, только что перекинул часть работы на другие участки, а вы этого даже не заметили.

Ещё в «Высоких технологиях»

Рак сбивается со счёта при сборке белков. Это стало его слабым местомСтареющий мозг ещё рождает нейроны. Важно, у кого их большеМозг дорисовал людям кошачьи глаза. Виновата оказалась память

Все материалы раздела →