Вплив сімейного ліворукості на Латералізація мови в мозку

  1. публікації

Пошук, виявлення і уточнення нейрональних основ мови - центральна задача сучасної нейролінгвістики. Одним з аспектів цієї проблеми є питання про латералізації мови, тобто особливості розподілу мовних функцій між двома півкулями головного мозку. Відомо, що латерализация мови не універсальна і змінюється від людини до людини. Традиційно вважають, що характер латерализации мови і ведуча рука людини мають загальну або, принаймні, перетинає генетичну основу, і тому взаємопов'язані: чим більш вираженою праворукостью характеризується людина, тим нижче внесок правої півкулі в мовну обробку (Fitch & Braccini, 2013; Knechtetal., 2000). Однак безліч клінічних спостережень і експериментальних даних вказують на неоднозначність зв'язку з цим. Нещодавно була запропонована ідея, що ні провідна рука сама по собі, але генетична схильність до ліворукості в набагато більшому ступені пояснює розподіл нейронального субстрату різних мовних процесів між півкулями (Hancock, Bever, 2013). Поточний проект спирається на цю гіпотезу і вирішує наукову проблему про латералізації мови в головному мозку.
У 2015 році ми формували теоретичну і методологічну бази дослідження, проводили математичне моделювання індексу генетичної схильності до ліворукості в російськомовній популяції і готували подальші експериментальні етапи. Перш за все, ми зібрали дані 2000 російськомовних випробовуваних російської національності, які проживають в Росії, за двома розробленим опросникам - на власну провідну руку випробуваного і провідну руку родичів аж до третього коліна. В отриманій вибірці ми змоделювали індекс генетичної схильності до ліворукості - з урахуванням кількості неправорукіх родичів і ступеня близькості спорідненості з ними. Порахований таким чином індивідуальний індекс схильності до ліворукості згодом використовується в аналізі нейровізуалізаційних даних.
Крім того, ми розробили і випробували кілька фМРТ-парадигм мовного локалайзера. Парадигма, в якій в експериментальному умови випробовувані читають вголос пропозиції і завершують їх відповідним за змістом словом, а в контрольному зачитують списки складів, єдина викликала надійні средневісочную і ніжнелобную активації (характерні саме для мовного експериментального завдання) і тому була обрана для подальшого експерименту. Така парадигма використовується на томографі Siemens MagnetomVerio 3T, за допомогою якого виходять структурні зображення мозку з високою роздільною здатністю і функціональні Т2 * -зображення. Метод сканування з проміжками (sparse sampling) дозволяє реєструвати мова випробовуваних, коли томограф не виробляє шум. Також були розроблені кілька протоколів МРТ сканування для збору додаткових нейровізуалізаційних даних про анатомічних і функціональних зв'язках головного мозку: трактографіі (дифузна тензорна МРТ) і функціональної МРТ стану спокою.
У 2016 році ми зібрали дані 50 російськомовних випробовуваних з різним ступенем ліворукості і сімейної схильності до ліворукості. В результаті застосування фМРТ-парадигми з мовним локалайзером для кожного випробуваного була локалізована пов'язана з мовним завданням средневісочная і ніжнелобная активація головного мозку. При цьому для випробовуваних з відмінностями по домінантності рук виявилася характерна специфічна латерализация цієї активації (рисунок 1). На підставі даних МРТ стану спокою були отримані функціональні мовні мережі спокою (малюнок 2), і дані диффузионно-тензорною МРТ дозволили реконструювати дугоподібні пучки обох півкуль мозку. І виділена на основі мовного локалайзера активація, і дугоподібні тракти, і мовні функціональні мережі виявилися індивідуально латералізованние.

Малюнок 1. Карти активації, отримані в результаті застосування мовного локазайзера (R1 - правша, A2 - c ознаками амбідекстрія, L1 - лівша).

Малюнок 2. Мовні мережі стану спокою, виділені в групі 50 здорових випробовуваних.


У 2017 році дані диффузионно-тензорною МРТ 50 випробовуваних лягли в основу реконструкцій основних асоціативних провідних шляхів обох півкуль і головного комісуральними шляху - мозолистого тіла - для кожного випробуваного (див. Малюнок 3). Для всіх трьох видів отриманих нейровізуалізаційних даних (функціональної МРТ - мовного локалайзера, функціональної МРТ стану спокою і дифузійно-тензорною МРТ) були обчислені індивідуальні індекси латерализации, які потім були проаналізовані на предмет кореляції їхній власний рівень домінантності правої або лівої руки людини і зі ступенем його генетичної схильності до ліворукості. Подібний аналіз був проведений для 22 пацієнтів з ураженням лівої півкулі мозку і супутньої афазією різним ступенем тяжкості - для виявлення факторів, що сприяють кращому збереженню мовної функції після інсульту.

На сьогоднішній момент найважливішими отриманими результатами є наступні: 1) ступінь домінантності тієї чи іншої руки у людини - результат накопичення фактора схильності до ліворукості через багато поколінь і погано передбачається на підставі даних тільки найбільш близьких поколінь; 2) особиста рукостью, виражена в ступеня домінантності правої або лівої руки, але не ступінь сімейного ліворукості людини, є надійним предиктором латерализации мови в мозку (за даними разномодальних функціональної МРТ): чим вище ступінь праворукости, тим більшою мірою мова леволатералізована - це вірно як для здорових людей, так і для пацієнтів з ураженням мозку; 3) латерализация мовних мереж за даними активаційних парадигм і стану спокою незалежна або навіть протилежна, тобто використання функціональної МРТ стану спокою для локалізації індивідуальних мовних зон невиправдано; 4) ступінь збереження аркуатного (дугообразного) пучка в правій півкулі позитивно пов'язана зі ступенем схоронності мови у пацієнтів з постинсультной афазією внаслідок ураження лівої півкулі мозку, тобто правопівкульний аркуатних пучок може бути частиною субстрату успішної постінсультной реорганізації мови.

публікації

  1. Больгіна Т. А., Малютіна С. А., Зав'ялова В. В., Ігнатьєв Г. А., Ушаков В. Л., Акініна Ю.С., Іванова М. В., Драгою О. В. (2016) . Парадигма для визначення латералізації мови в мозку: природничо-науковий метод на службі лінгвістики // Вісник Російського Фонду Фундаментальною Науки. Москва: Російський Фонд Фундаментальною Науки. № 3. С. 83-91. Vestnik_RFFI2016.pdf
  2. Ігнатьєв Г.А., Драгою О.В. (2015). Вплив сімейного ліворукості на мовну обробку // Вісник ВДУ. Серія: Лінгвістика і міжкультурна комунікація. № 4. С. 57-61. Vestnik_VGU.pdf
  3. Больгіна Т.А., Малютіна С. А., Зінченко В.В., Г.А. Ігнатьєв Г. А., Ушаков В. Л., Акініна Ю.С., Іванова М. В., Драгою О. В. (2017). Зв'язок обсягу мозолистого тіла з латерализацией мови в мозку // Когнітивна наука в Москві: нові дослідження. Матеріали конференції 2017. Під ред. Е.В. Печінковий, М.В. Фалікман. М .: БукіВеді, ІППіП. С. 44-47. Bolgina_CogSci2017.pdf
  4. Ігнатьєв Г.А., Власова Р.М., Акініна Ю.С., Зав'ялова В.В., Ушаков В.Л., Іванова М.В., Драгою О.В. (2015). ФМРТ-дослідження читання пропозицій: ефект контрольного умови // Когнітивна наука в Москві: нові дослідження (16 червня 2015 г.). За заг. ред. Е. В. печінковий, М. В. Фалікман. М .: БукіВеді. С. 158-164. Ignatyev_et al CogSci2015.pdf
  5. Больгіна Т. А., Малютіна С. А., Зав'ялова В. В., Ігнатьєв Г. А., Власова Р. М., Ушаков В. Л., Іванова М. В., Драгою О. В. (2016) . Російськомовна фМРТ-парадигма для локалізації мовних зон в мозку »// В кн .: Сьома міжнародна конференція з когнітивної науці: Тези доповідей. Світлогорськ, 20-24 червня 2016 г. Москва: Інститут психології РАН. С. 163-164. Bolgina_Svetlogorsk2016.pdf
  6. Ігнатьєв Г.А., Власова Р.М, Акініна Ю.С., Іванова М.В., Драгою О.В. (2016). Латералізація мовної обробки у правшів і лівшів: фМРТ дослідження // V Міжнародна наукова конференція «Психологія індивідуальності»: збірник матеріалів. Москва: Літературна агенція «Університетська книга». С. 376. Ignatyevetal2015lateralization.pdf
  7. Больгіна Т. А., Зав'ялова В. В. (2016). Вплив ступеня рукости на локалізацію мовних зон в мозку // Матеріали Міжнародного молодіжного наукового форуму «ЛОМОНОСОВ 2016» / Відп. ред. І.А. Алешковский, А.В. Андріянов, Е.А. Антипов. [Електронний ресурс]. Москва: МАКС Прес. Bolgina_Lomonosov2016.pdf
  8. Ігнатьєв Г.А., Власова Р.М. (2015). Підбір контрольного умови для локалізації і латералізації функціональних мовних зон мозку з використанням фМРТ // I Студентська конференція Інституту лінгвістики (Скілом). Тези. http://il.rsuh.ru/binary/2633916_89.1426769660.40838.pdf СКІЛ_тезіси.pdf
  9. Ignatyev G., Vlasova R., Akinina Yu., Ivanova M., Dragoy O. (2015). Language lateralization in right- and left-handed individuals: an fMRI study // Society for Neurobiology of Language 2015. Abstracts. http://www.neurolang.org/programs/SNL2015_Abstracts.pdf


Доповіді на конференціях

  1. Ігнатьєв Г.А., Власова Р.М., Акініна Ю.С., Зав'ялова В.В., Ушаков В.Л., Іванова М.В., Драгою О.В. (2015). Стендова доповідь «ФМРТ дослідження читання пропозицій: ефект контрольного умови». Конференція «Когнітивна наука в Москві: нові дослідження», Москва, Росія 16 червня 2015 р
  2. Ігнатьєв Г.А., Власова Р.М, Акініна Ю.С., Іванова М.В., Драгою О.В. Усна доповідь «Латералізація мовної обробки у правшів і лівшів: фМРТ дослідження». V міжнародна конференція «Психологія індивідуальності», Москва, Росія, 9-11 грудня 2015 р
  3. Ігнатьєв Г.А., Власова Р.М. Усна доповідь «Підбір контрольного умови для локалізації і латералізації функціональних мовних зон мозку з використанням фМРТ». I Студентська конференція Інституту лінгвістики (Скілом), Москва, Росія, 2-3 квітня 2015 р
  4. Ignatyev G., Vlasova R., Akinina Yu., Ivanova M., Dragoy O. Постернийдоклад «Language lateralization in right- and left-handed individuals: an fMRI study». Конференція «Society for Neurobiology of Language», Чикаго, США, 15-17 жовтня 2015 р
  5. Больгіна Т. А., Малютіна С.А., Зав'ялова В.В., Ігнатьєв Г.А., Власова Р.М., Ушаков В.Л., Іванова М.В., Драгою О.В. Постернийдоклад «Російськомовна фМРТ-парадігмадлялокалізацііречевихзон в мозку». Сьома міжнародна конференція з когнітивної науці, Світлогорськ, Росія, 20-24 червня 2016 р
  6. Больгіна Т.А., Зав'ялова В.В. Усна доповідь «Вплив ступеня рукости на локалізацію мовних зон в мозку». Міжнародний молодіжний науковий форум «ЛОМОНОСОВ 2016», Москва, Росія, 11-15 квітня 2016 р
  7. Больгіна Т. А., Малютіна С.А., Зав'ялова В.В., Ігнатьєв Г.А., Власова Р.М., Ушаков В.Л., Іванова М.В., Драгою О.В. Усна доповідь «Вплив сімейного ліворукості на Латералізація мовної функції». П'ята конференція-школа «Проблеми мови: погляд молодих вчених», Москва, Росія, 16-17 лютого 2017 р
  8. Больгіна Т.А., Малютіна С. А., Зінченко В.В., Г.А. Ігнатьєв Г. А., Ушаков В. Л., Акініна Ю.С., Іванова М. В., Драгою О. В. постерні доповідь «Зв'язок обсягу мозолистого тіла з латерализацией мови в мозку". Четверта конференція «Когнітивна наука в Москві : нові дослідження », Москва, Росія, 15 червня 2017 р
  9. Bolgina T., Malyutina S., Zinchenko V., Ignatyev G., Ushakov V., Akinina Yu., Ivanova M., Dragoy O. постерні доповідь «The relation between the metrics of corpus callosum and language lateralization in the brain». 4-а Літня нейролінгвістичного школа, Москва, Росія, 22-24 червня 2017 р

Проект підтриманий грантом РФФД 15-06-08516а (2015 - 2017), керівник - О.В. драгою

  • Підпишись

    Бажаєш отримувати новини? Підпишись. Це дуже просто!

    Ваша електронна адреса: